能源陶瓷制备实训平台主要聚焦能源领域陶瓷材料合成和制备,尤其在固体氧化物燃料电池/电解池(SOFC/SOEC)、固态锂离子陶瓷隔膜等领域。本实训线聚焦“粉体制备—成型—烧结—性能评价”全流程技术闭环,构建覆盖材料研发、陶瓷制备、小试验证及人才培养于一体的创新平台,致力于突破高性能能源陶瓷材料“成分设计—微观调控—工程应用”的技术瓶颈。实训线配备高低温玻璃反应釜、喷雾干燥器、10米流延成型机、等静压机、高温烧结炉、丝网印刷等核心装备,以及电导率仪、电化学工作站、燃料电池测试系统等评价设备,形成从实验室到实验小试的垂直研发能力;同时,为企业、科研院所提供技术开发、工艺验证与人才培训等工作,加快能源陶瓷制备技术的产业化。

本实训平台的核心能力与特色应用包括:
1. 全链条技术研发支撑
· 粉体合成与改性:采用溶胶凝胶法、共沉淀法、固相法、喷雾干燥法等技术制备纳米级能源陶瓷粉体关键材料;同时,可对陶瓷粉末材料进行包裹改性处理,提高粉体分散性,提升烧结活性。
· 成型工艺开发:利用宽幅流延机制备陶瓷素坯,主要通过调节浆料粘度、固含量及组分配方,实现不同厚度陶瓷素坯(60~300μm)的可控制备,结合等静压技术实现多层陶瓷结构的致密化成型(致密度≥99%),获得不同用途的能源陶瓷隔膜。
· 能源陶瓷性能测试与评价:基于电导率仪、电化学工作站及燃料电池测试系统等装置,对能源陶瓷进行电子电导率、离子电导率、电池功率密度及长期衰减速率等电化学性能的测试和评价,优化能源陶瓷制备工艺和组分调控。
2. 产业化衔接与人才培养
· 小试工艺验证与标准制定:提供陶瓷粉末、陶瓷成型及能源陶瓷烧结工艺的小试参数验证,建立“粉体特性—成型参数—烧结曲线”工艺放大模型,协助企业制定能源陶瓷生产和评价标准。
· 构建能源陶瓷制备实训体系:开设“纳米粉体合成—流延成型—梯度烧结—综合性能测试”四阶实训课程,模拟工业生产线的实际工作状态,培养能源陶瓷制备领域的创新型、应用型复合技术人才。
· 能源陶瓷应用场景拓展:服务高温燃料电池/电解池、高温电解制氢/化学燃料合成、固态锂电池等领域,重点支持固态陶瓷隔膜开发、超薄多离子导体陶瓷制备工艺优化、电催化合成化学燃料等前沿方向,助力能源陶瓷的广泛应用。
