從常用的手機(jī)、筆記本電腦到馬路上跑的電動(dòng)汽車，有一樣不可缺少的部件就是蓄電池。在當(dāng)今全球石油資源日趨減少、環(huán)境壓力持續(xù)加大的形勢(shì)下，發(fā)展綠色環(huán)保的新能源動(dòng)力成為各國工業(yè)技術(shù)變革的熱點(diǎn)。

上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授馬紫峰團(tuán)隊(duì)15年來潛心研究更加安全、廉價(jià)、可靠的動(dòng)力電池，構(gòu)建了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池技術(shù)體系，在新能源汽車和儲(chǔ)能工程系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，其“磷酸鐵鋰動(dòng)力電池制造及其應(yīng)用過程關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目榮獲2018年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

正極材料是電池發(fā)展的基礎(chǔ)，鋰電池正極材料主要有錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等類型。其中，磷酸鐵鋰從1996年開始被應(yīng)用于動(dòng)力鋰電池研究，具有高安全性、長循環(huán)壽命和容量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，且可利用豐富低廉的鐵、磷資源，無須鈷、鎳等有色金屬，是國際公認(rèn)的可一類持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力鋰電池正極材料。

要實(shí)現(xiàn)磷酸鐵鋰大規(guī)模應(yīng)用，必須建立噸級(jí)生產(chǎn)能力的制造工藝與裝備。馬紫峰團(tuán)隊(duì)提出一個(gè)磷酸鋰鐵合成新反應(yīng)，制備出新結(jié)構(gòu)正極材料。2004年，團(tuán)隊(duì)攜新方法與浙江橫店東磁合作，開發(fā)磷酸鐵鋰正極材料，其后建成了每年300噸全流程合成的磷酸鐵鋰中試線，并與上海德朗能電池公司合作開發(fā)出電動(dòng)車用磷酸鐵鋰電池，為大規(guī)模生產(chǎn)線建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。

在國家973計(jì)劃、上海市科委重大科技專項(xiàng)等基金資助下，馬紫峰團(tuán)隊(duì)聯(lián)合企業(yè)開展磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)低成本化關(guān)鍵技術(shù)研究，使磷酸鐵鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域從新能源汽車向智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)拓展。

2012年，磷酸鐵鋰合成新技術(shù)專利整體轉(zhuǎn)讓，組建了中聚電池研究院，開展磷酸鐵鋰電池技術(shù)大規(guī)模推廣，授權(quán)許可給多家企業(yè)實(shí)施，并發(fā)展出一批新的專利技術(shù)。2014年，馬紫峰擔(dān)任首席專家，在江蘇樂能建成每年25600噸的納米磷酸鐵鋰生產(chǎn)線，產(chǎn)品應(yīng)用于比亞迪、寧德時(shí)代等眾多知名電池企業(yè)。

科技成果鑒定委員會(huì)鑒定認(rèn)為，馬紫峰團(tuán)隊(duì)研究成果系統(tǒng)性強(qiáng)，在材料合成理論、工藝與電池設(shè)計(jì)方面均有重要?jiǎng)?chuàng)新，在磷酸鐵鋰材料合成反應(yīng)及材料納米化方面的研究成果處于國際先進(jìn)水平，所提出的單質(zhì)鐵原子經(jīng)濟(jì)性磷酸鐵鋰合成反應(yīng)為國際首創(chuàng)。

經(jīng)過15年的產(chǎn)學(xué)研合作，馬紫峰領(lǐng)銜的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池技術(shù)不斷完善，助推中國成為磷酸鐵鋰電池制造及應(yīng)用世界第一大國。磷酸鐵鋰動(dòng)力電池已在電動(dòng)大巴、電動(dòng)物流車、乘用車上得到廣泛應(yīng)用，以磷酸鐵鋰為動(dòng)力的電動(dòng)大巴還出口到美國、日本、英國等國。