一、机构简介
西安科技大学材料使役性能研究中心是依托材料科学与工程学院建设的省部级高水平工程化创新平台,中心紧密服务国家“双碳”战略与新质生产力发展需求,聚焦高端电子铜箔与新能源关键材料这一“卡脖子”领域,致力于实现AI算力基座、6G高频通信、固态电池三大未来产业核心材料的自主可控。
中心以“从关键材料突破到未来产业引领”为使命,构建“基础研发—中试验证—工程转化”全链条创新体系,已形成以高性能电解铜箔(HVLP超低轮廓、3.5–4.5μm极薄规格)、固态电池复合集流体(“铜/高分子/铜”三明治结构)、铜箔关键工艺与核心装备国产化为核心的三大主攻方向。依托学校材料、电子、机械等多学科交叉优势,中心联合灵宝华鑫、陕西汉和、航天四院、航天六院等龙头企业,建成西北首个铜箔中试验证平台,并深度融入电子铜箔及应用陕西省高校工程研究中心体系。

近三年,中心承担省部级以上项目21项(其中国家自然科学基金3项、陕西省重点研发计划5项),科研经费近600万元;在《Journal of Power Sources》《Surface & Coatings Technology》等期刊发表SCI论文43篇;授权发明专利4项;技术成果支撑龙电华鑫实现锂电铜箔国内产能第一,并推动“复合集流体”获2025年创客中国国家级三等奖;已成为服务国家高端电子基础材料安全、引领区域新能源材料产业升级的重要科技支撑力量。
二、研究方向
高端电子铜箔制备与工程化:聚焦HVLP(高电压低轮廓)铜箔电解工艺优化、晶粒取向调控与表面微纳织构设计,面向AI服务器、5G/6G基站高频高速PCB需求,实现4.5μm以下极薄铜箔国产化制备。
固态电池复合集流体研发:开发“金属导电层—高分子支撑层—金属导电层”三明治结构复合集流体,解决热失控防护、界面结合强度与规模化制备难题,服务半固态/固态电池产业化。
铜箔核心工艺与装备自主化:攻关电解液配方国产替代、高精度阴极辊制造、在线厚度/粗糙度智能检测等“材料—工艺—装备”一体化关键技术,支撑电子铜箔的产业链安全。

新能源材料服役行为与评价:面向铜箔在高电流密度、宽温域、动态应力下的电化学-力学耦合失效机制,建立服役可靠性评价体系,为电子铜箔的工程应用提供理论支撑。
三、研究团队
研究中心已形成一支结构合理、优势互补、以中青年教师为骨干的科研团队。团队由教授、副教授、讲师及高级工程技术人员组成,涵盖材料加工、表面工程、腐蚀防护、高温结构材料、复合材料、摩擦学及电子功能材料等研究领域。中心主任杜双明教授,西安科技大学优秀教师,团队以孙万昌教授(、刘二勇副教授、张菁丽副教授、蔡辉讲师等为核心,形成“教授领衔、副教授攻坚、青年博士主研”的梯队结构。团队成员均具博士学位,85%具工程背景;与西安交通大学丁书江教授团队(基础研发)、中科院宁波材料所(联合攻关)、灵宝华鑫(中试验证)建立稳定合作机制,具备从实验室到产线的全链条研发能力,形成了较强的科研协同与工程转化能力。

四、主要成果
近五年,研究中心承担国家自然科学基金、陕西省重点研发、企业横向等项目20余项,科研经费近600万元;在《Surface & Coatings Technology》《Journal of Power Sources》等发表SCI/EI论文40余篇,授权专利10项;完成“高端电解铜箔研发”(50万元)、“电解铜箔技术咨询”(13.5万元)等项目实施与成果转化;支撑龙电华鑫实现锂电铜箔国内产能第一;“复合铜箔—三明治集流体”获2024年中国国际大学生创新大赛省级银奖,2025年“固态电池用多孔多层复合集流体”获创客中国国家级三等奖。
五、合作与交流
研究中心与西安交通大学、中科院宁波材料所、神南产业发展有限公司、灵宝华鑫铜箔、郑州中海威等建立稳定合作关系;联合开展铜箔工艺验证、复合集流体中试、矿山装备激光再制造等横向课题;参与中国仪表功能材料学会、西安涂装防护协会学术活动;近三年指导学生获“互联网+”“挑战杯”等省级以上奖项10余项。