
□本报记者 王臻日前,国家科技部“能源材料及应用国际科技合作基地”落户我校,该基地已成为我国能源材料领域第一个国际科技合作基地。2009年12月11日上午,国家科技部和科技厅举行了隆重的授牌仪式,国家科技部国际合作司司长、浙江省科技厅厅长等有关领导参加了会议并参观了相关实验室。
抢占能源材料研究方向的制高点“人类21世纪发展速度的快慢取决于人类在信息、能源、材料、生物、环境领域中科学和技术上的进步。”
“传统能源的消耗给人类带来的温室效应对生物多样性等方面造成了严重影响,可再生能源的开发十分关键!”
“解决能源危机的关键是新能源的突破,能源材料是新能源的核心,所以新能源的生产与先进节能技术的应用无不建立在新材料不断发展的基础之上。”
我校 “能源材料及应用国际科技合作基地”正是基于21世纪关乎人类发展的五大科学领域之一的能源科学大发展的背景下,从国际科技合作领域出发,与国际上具有先进能源材料技术和成果的政府机构、科研院所合作,引进新理念、新方法、新技术,再加上自身的研究特点和积累,最终抢占能源材料研究方向的制高点。
“能源材料及应用国际科技合作基地”与“绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地”、“浙江省国家大学科技园”一脉相承,都是科技部下属的国家级科研平台,也是近年来我校在科研平台建设上取得的成果,体现了我校科研实力的提升和国家有关部门对我校科研工作的认可。“能源材料及应用国际科技合作基地”依托我校应用化学和先进制造技术与装备浙江省重中之重学科,以“绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地”、浙江工业大学“纳米科学与技术工程研究中心”和“激光加工技术工程研究中心”为主要研究平台,通过有效组合和凝练,设立了燃料电池新材料、光电功能材料、先进电池材料、能源装备特种技术、储能纳米材料等五个研究中心,拥有FCTS500燃料电池测试系统、LabRAMHRUV激光拉曼光谱仪、大功率激光加工机等材料制备和表征方面的先进的大型仪器设备60多台,设备资产达4000多万元,在新能源材料及其应用领域开展前瞻性、原创性和应用性课题的研究和探索,为新能源开发和利用奠定基础。现有专职研究人员30余人,包括外籍院士4名、教授20名,基地成员大都具有博士学位和海外学习或工作经历,部分成员在国际组织中担任学术兼职,在国内外具有较高的学术影响。
该基地具有广泛的国际学术交流渠道和较好的国际科技合作基础,近年来与英国纽卡斯尔大学、日本东京工业大学、澳大利亚昆士兰大学、日本产业技术综合研究所、乌克兰国立科技大学等境外多所大学和科研机构开展多种形式的国际科技合作,与六所国际知名大学和研究机构签订了长期合作协议,引进了10多名能源材料领域的国际著名专家作为基地的客座教授。近年来,基地承担了国家和省部级重大项目50余项,其中国际科技合作重大项目4项,部分合作成果已经完成产业化,取得了明显的成效。
“新能源作为21世纪最热门的前沿科学之一备受全球瞩目,新能源要想有所作为关键在于新能源材料的突破。我们正在不断努力,探讨国际科技合作的有效办法,学习和借鉴国外先进技术,结合我校新能源材料的研究基础和特色,充分发挥国内和国外合作人员的积极性,,争取通过十年、二十年的努力,在国际能源材料及应用领域与世界分享21世纪的新成果,打造具有工大特色的新能源材料品牌”。基地负责人马淳安教授如是道。
五个研究中心术业有专攻“科技部能源材料及应用国际科技合作基地”下设五个研究中心———燃料电池新材料、光电功能材料、先进电池材料、能源装备特种技术和储能纳米材料。这五大研究中心各有所专、各有所长,可谓“术业有专攻”。
燃料电池新材料研究中心以发展高效率、低成本燃料电池的关键技术为目标,针对目前燃料电池中贵金属催化剂价格昂贵及易被毒化失活等关键问题,研制高活性、非铂或低铂载量的碳化钨代替铂作为电催化材料,促进高性能、廉价氢氧燃料电池和醇类燃料电池的开发及实用化。该中心对高性能碳化钨电催化材料的研究已有29年的历史,已积累了大量的基础实验数据和创新性成果,并在国内外具有很大的影响力。目前该中心承担的浙江省国际科技合作重大专项“碳化钨代铂甲醇燃料电池电催化剂的应用基础研究”正与英国纽卡斯大学、英国女皇大学进行合作研究,在燃料电池新材料开发以及燃料电池系统设计关键技术研究有较大进展。同时,该中心已与英国伦敦帝国理工大学、澳大利亚Wollongong大学、澳大利亚昆士兰大学、新加坡南洋理工大学建立了友好的合作关系,并已进行广泛的交流与合作。
光电功能材料研究中心主要开展基于聚合物的有机/无机复合光伏材料及电致发光材料的合作研究。该中心已与东京工业大学Sumita研究室签订了长期合作协议,联合申请浙江省国际合作重大项目“聚芴/无机纳米粒子复合电致发光材料及其器件的研制”,已合成出一系列综合性能优良的具有光伏效应和电致发光性能的共轭聚合物,制备出的有机/无机纳米复合的电致发光材料和原型器件。
先进电池材料国际合作研发中心主要开展先进电池材料的研究,包括锂离子电池正负极活性材料、液体硼氢化物燃料电池催化剂和太阳能电池背膜等。在研课题“车用锂离子动力电池”和“太阳能电池动力汽车”拟在天能国际集团实现产业化,对我国电动车领域的发展具有重要的促进作用。与日本产业技术综合研究所(关西中心)在先进电池材料以及低成本锂离子动力电池研究领域进行广泛的交流与合作。
能源装备特种技术国际合作研究中心瞄准激光绿色制造技术的关键前沿技术,通过对激光表面技术、再制造技术、专用装备三个方向有计划的深入研究,重点开展重大能源装备的强化与再制造、工模具的强韧化处理等方面的研发。2005年开始与乌克兰国立科技大学合作,已完成浙江省国际科技合作重点项目1项,在研国家科技部国际科技合作项目1项,建立了“乌克兰国立科技大学-浙江工业大学激光技术联合研究实验室”。与英国剑桥大学合作申报了科技部国际科技合作项目1项,并建立了“剑桥大学-浙江工业大学激光技术联合研究实验室”。
储能纳米材料国际合作研究中心主要研究新型储能纳米材料和清洁能源,包括电化学电容器储能材料、无机电致变色材料等。该中心已与澳大利亚昆士兰大学国家功能纳米材料中心签订了科技合作与交流的框架协议,在此基础上,已开展先进功能材料及在储能应用领域的合作研究,主要解决纳米功能材料在大容量储能装置应用中的关键问题,为实现超级电容器的产业化奠定基础。
全力打响我校能源材料的优势品牌“在能源材料及应用研究领域我校本身已具有良好的研究基础,此次科技部能源材料及应用国际科技合作基地的建立可以把我校原先分散的各种资源,如能源材料领域的研究人员、国际科技合作项目、国际科技合作单位、能源材料研究的仪器设备等资源都整合在一起,形成我校新能源和新材料研究的一个整体,通过科学规划,与国外能源材料领域的单位和专家开展有效地合作与交流,这样可以积极推进浙江省新能源和新材料领域的快速发展,并在全国新能源和新材料研究领域中的国际科技合作起到引导和示范作用,同时全力打响浙工大能源材料及应用领域的优势品牌。”马淳安表明了基地发展新能源材料及应用的决心。
近年来围绕新能源材料及其应用的研究领域,该基地先后主持国家973、863、国家科技攻关、支撑计划、高科技产业化及火炬计划项目等12项,国家自然科学基金项目24项,浙江省重大(点)技术攻关项目30余项、浙江省自然科学基金40余项,横向课题80余项。在国内外核心期刊共发表高水平SCI论文100余篇,申请或获得国家发明专利80余项,获省部级以上科研成果奖10项。成功主办、承办国际国内学术会议9个,参加国际国内学术会议50余个;邀请了50多名国内外知名专家学者来基地讲学、交流与合作,选派了10多名研究人员到美国、英国、澳大利亚、日本等国家交流、进修与访问。联合培养博士后4名,博士生6名,硕士生10名。
“能源材料及应用国际科技合作基地”在国际合作上也获得了一定的经验和成绩。比如我校在碳化钨基非铂、低铂载量高性能催化剂制备方面处于国际前沿;纽卡斯尔大学在甲醇燃料电池的设计、制作及商业化推广方面处于国际领先地位,双方在燃料电池体系的研究方面各具特色,所以通过强强合作达到优势互补,为低成本甲醇燃料电池的产业化和推广应用奠定了坚实的基础。又如在智力引进与学术交流方面,聘请澳大利亚工程院院士、英国皇家工程院院士和乌克兰工程院院士等10多名能源材料领域的国际著名专家作为基地的客座教授,每年来基地讲学和指导,邀请国外研究人员和博士生来基地进行交流合作和短期研修,选派骨干教师前往合作方开展合作研究与学术交流,积极引进国外合作方先进的技术成果与研究理念。联合承办了“第三届国际分子模拟与信息技术学术会议”和“第一届国际有机电化学与工业研讨会暨第十一届全国有机电化学与工业学术会议”等。再比如在学术带头人引进与人才培养方面,基地从东京工业大学引进JSPS博士后张诚教授作为有机光电转换功能材料方向负责人,2006年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”;引进日本产业技术综合研究所JST博士后王连邦博士,现已成为锂离子动力电池及先进电池材料方向负责人;基地派出学术骨干郑华均教授、李国华教授赴昆士兰大学、英国纽卡斯尔大学进行研修。同时聘请客座教授作为合作导师联合培养多名博士后、博士生和硕士生。
基地今后的发展目标是建成在国内外有一定影响力的国际科技合作平台,同时在燃料电池新材料、有机光电转换功能材料、锂离子动力电池及先进电池材料、储能纳米功能材料及电化学电容器和能源装备强化技术及其应用等领域取得与国际先进水平相当的研究成果。通过基地合作各方在技术、人才、资源及研究方向上的优势互补,引进或培养一批掌握核心技术的研发机构和研究团队,解决能源材料研发及产业化应用中的重大科技难题,提高我国和我省相关领域的科研水平、产业升级和技术创新能力。