所属分类：新型材料产业

所属单位：西北工业大学

成果简介：新型显示是信息获取和利用的重要媒介，已经成为社会生活不可或缺的工具和战略性支柱产业。科技成果针对目前国内外聚合物分散液晶薄膜驱动电压过高（约75 V）的突出问题，着力开发低驱动电压、高显示对比度、双稳态性，采取理论研究、技术研发与工程应用相结合的方法，建立了聚合物分散液晶薄膜双稳态理论、提出了低驱动电压液晶薄膜构筑方法、研发了低能耗液晶薄膜显示器件，并在压敏反射式液晶显示器件和反射式液晶显示器件实现产业化应用。先后受到国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目及陕西省基础研究计划项目支持, 同时在国内外主流期刊发表学术论文100余篇, 被国内外专家引用2600余次, 体现出了重要的学术水平和影响力。科技成果涉及聚合物分散高双折射率液晶显示薄膜的制备、光电特性、显示器件性能以及产业化应用。成果在陕西、江苏、山东、河北等地得到应用，为突破国外在显示基膜垄断、实现显示全产业链自主可控顺利推进提供有力的科技支撑，社会经济效益显著，工程应用前景广阔。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西北工业大学

成果简介：随着器件尺寸的日益缩小和集成度的日益提高，从原子尺度认识并精确控制表面结构、性质、性能及涉及的反应变得尤为重要。该成果围绕石墨烯及继石墨烯之后发现的二维材料，过渡金属硫化物(MX2)、过渡金属碳/氮化物(MXene)等，这些材料已在电子和光电器件，能量转化和存储及催化领域展现了广泛的应用前景，该项目聚焦二维材料在能量存储和转换技术及纳米尺度自旋电子器件领域的应用，以提升二维材料磁性性质及能量存储和转换性能为目标，聚焦原子结构设计和性质调控，研究处于表界面科学的重要核心领域。提出了在二维材料表面修饰单金属原子的设计准则；开发了二维材料同质和异质界面自动建模、界面特性高通量计算、结果自动收集和处理的软件；研究了新型高居里温度单层铁磁材料的设计方法。该成果主要采用理论计算的方法，深入系统地开展了以上研究内容。项目执行期间（2016~2022 年），共发表SCI学术论文37篇，包括ACS Applied Materials & Interfaces、Nanoscale、ChemCatChem、International Journal of Hydrogen Energy等，其中影响因子7以上论文12篇，影响因子4以上论文13篇，5篇代表性论文同行他引278次。

所属分类：新型材料产业

所属单位：西安邮电大学

成果简介： 光催化材料可产生电子和空穴，其在溶液中可进一步产生具有强氧化能力的活性自由基，实现催化反应。光催化实际应用中受到光照条件及溶液透光度等诸多限制，铁电材料的电偶极子有序排列，会在外部应力被打破，展现出压电效应。压电材料在振动激励下可以在溶液中产生活性自由基，从而实现振动驱动下的催化----压电催化。压电催化有望用于收集环境中的微弱振动能，驱动有机染料废水降解及分解水制氢清洁能源等。该项目中，综合应用压电物理相关理论和方法，系统研究了典型压电材料如钨酸铋、钛酸钡等的催化性能及物理机理，实现了振动驱动下的染料废水降解、分解水制氢清洁能源等；提出了在纳米线及纳米片等低维易弯曲压电纳米材料中，获得高压电催化效应的策略。在钛酸钡纳米线及钨酸铋纳米片等材料中，获得了显著的压电催化性能。并进一步运用铁电材料的光催化与压电催化双催化协同设计、添加少量炭黑促进载流子迁移等设计策略，进一步提高了压电催化性能。系统研究了铁电材料微结构及介电性能，为后续进一步提高振动驱动下的催化效应做好了铺垫。成果发表在Chemosphere(ESI前1%及1‰论文)、Nano Energy、J. Adv. Ceram.、J. Colloid Interf.、Sep. Purif. Technol.等期刊。本成果为压电催化在收集振动能及其在能源和环境中的实际应用提供了科学参考。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津理工大学

成果简介：1. 采用磁控溅射法制备了非均匀 Fe-Ti-O 磁性半导体薄膜，并对薄膜的表 面形貌、微观结构、磁性及电输运性质进行了详细的表征和分析。观察 到大磁电阻现象，揭示了薄膜中无序磁矩的反铁磁耦合导致大磁电阻的 微观机制。 2. 制备不同微观结构的非均匀 Fe-Ti-O 非晶薄膜/单晶硅异质结构，对其结 构和电输运特性进行了详细研究。发现 Fe-Ti-O 非晶薄膜/p-Si 异质结构 的 I-V 曲线为非线性，并表现出整流效应。磁电阻随着电流发生明显变 化，室温磁电阻优于 5000%。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：包括主要技术内容、授权申请专利情况、经济社会价值等。质子交换膜燃料电池是一种高效、环保的电化学能量转化装置，相比于成本较高的Nafion膜低温燃料电池不同，在100−200℃下操作的高温质子交换膜燃料电池具有提高催化剂对CO的耐受性、提高了催化剂效率、简化了水/热管理等优势。团队开发了基于聚苯并咪唑的质子交换膜高温下具有较高的化学、热力学稳定性和机械性能，成为极具应用潜能的高温燃料电池膜材料。但传统聚苯并咪唑难溶解亦难熔融，加工成型困难，限制了其在质子交换膜燃料电池等领域的应用。本技术从聚苯并咪唑基体分子结构设计的角度出发，通过打破聚苯并咪唑分子链的紧密堆积来改善聚苯并咪唑的溶解性和成膜性，制备出了优异综合性能的高分子量芳醚型聚苯并咪唑薄膜，在温度160℃下质子传导率达43.4mS·cm-1，拉伸强度达118MPa。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：本发明涉及一种耐盐且具有产电特性的菌株，名称为E‑1，分类名称为：海藻希瓦氏菌Shewanellaalgae，保藏编号为：CGMCCNo.17857，保藏日期：2019年5月27日，北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。本菌株是一株耐盐的产电微生物。这是该种内微生物具有产电特性的首次报道，成果丰富了耐盐产电微生物的多样性，为微生物燃料电池在海水资源化处理方面的应用提供新的实验材料。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：锂、铷、铯、锶、碘等稀散元素在国民经济发展中起作至关重要的作用。特别是随着储能、电动汽车等产业的迅猛发展，锂、铷、铯等作为战略性资源的重要地位日益凸显。在卤水、海水特别是制盐苦卤中蕴含丰富的锂、铷、铯、锶、碘等稀散元素，对这些资源的开发回收，对于促进海卤水资源的综合利用具有重要意义，并可带来可观的经济效益。针对海卤水、盐湖卤水、地下卤水等中锂、铷、铯、锶、碘等的开发利用，在国家自然科学基金、天津市自然科学基金等国家级和省部级等项目的资助下，开发了相关分离提取方法、材料、装置或系统。例如，针对盐水中碘的回收，开发了具有高稳定性和低成本的吸附提碘系统及吸附方法；针对锂的分离提取，开发了具有高选择性的萃取体系及离心萃取提锂方法，以及具有高吸附速率和吸附容量的吸附提锂材料和吸附提锂方法，满足对不同浓度锂的分离提取需求。目前，相关技术已完成现场中试放大实验，可大规模推广应用。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：包括主要技术内容、授权申请专利情况、经济社会价值等。1.技术背景锂、铷、铯、锶、溴等稀散元素在国民经济发展中起作至关重要的作用。特别是随着储能、电动汽车等产业的迅猛发展，锂、铷、铯等作为战略性资源的重要地位日益凸显。盐湖卤水、地下卤水、地热水等中具有丰富的锂、铷、铯、锶、溴等资源，对这些资源的高效分离提取，对于促进我国卤水资源的综合利用及可持续发展意义重大。2.技术内容针对海卤水、盐湖卤水、地下卤水等中锂、铷、铯、锶等的开发利用，开发了系列分离提取方法、材料、装置或系统。例如，针对卤水中锂的分离提取，分别开发了适用于高浓度锂的连续电化学提锂法和适用于低浓度锂的吸附提锂法，满足对不同浓度锂的分离提取需求。特别是针对吸附法提锂，构建了具有高吸附速率和吸附容量的新型纺丝复合提锂新材料，开创了湿法纺丝离子筛吸附提锂技术。3.授权专利情况已授权与锂、铷、铯、锶、溴等稀散元素分离提取材料、方法、装备等相关发明专利10余项。4.经济社会价值对卤水锂、铷、铯、锶、溴等稀散元素的分离提取，不仅可以保障相关行业（如新能源产业）的发展，还对于促进地方经济建设具有重大意义。

所属分类：新型材料产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：可解决的问题、先进性：LFP正极材料因具有热稳定好、比能量高、环境友好、原料广泛等突出特点而在锂离子电池领域前景良好，本项目采用燃烧法快速合成了粒径小、纯度高的Zr-LFP正极材料，残余碳的存在增加了材料颗粒间的电子导电率，粒径的减小缩短了Li+在材料中的扩散路径，提高了材料的离子电导率。掺杂Zr离子可在LFP内部产生晶格缺陷，提高Li+在晶格内的扩散速率，改善晶体内部的导电性能。主要技术指标：当掺杂量为x=0.02时，在0.2℃下的首次充放电具有最大的放电比容量（141.2mAh/g）和最小的充放电平台电压差(0.11V)，经30次循环后放电比容量高达131.6mAh/g，容量保持率为93.2%，明显高于未掺杂样品的82.8%。应用范围：锂离子电池、储能设备、移动电源。配套条件：燃烧炉及其配套设备。磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。其特点是放电容量大，价格低廉，无毒性，不造成环境污染。世界各国正竞相实现产业化生产。目前主要的生产方法为高温固相合成法，液相共沉淀法，溶胶-凝胶法，水热合成法。本项目采用燃烧法低温快速合成，产品纯度高，制备成本低，具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料。磷酸铁锂产业利润率非常之高，正极材料的毛利在70%以上，而电芯的毛利也有50%以上。而且由于未来强大市场的支撑，行业将在很长一段时间内(初步推测是5年)维持较高的利润率。

所属分类：新型材料产业

所属单位：陕西理工大学

成果简介：该项目旨在突破无机半导体光电子器件柔性化关键技术问题，通过石墨烯柔性衬底负载氧化物，解决传统金属-非金属肖特基接触的瓶颈，实现高性能柔性光电器件的设计与制备。主要研究内容包括：高性能ZnO/石墨烯纳米器件的关键制备技术： 采用磁控溅射和水热技术获取ZnO/石墨烯复合结构，通过调控工艺参数实现ZnO形貌的可控生长，并构建了设计开发ZnO/石墨烯异质结方法及阐明其作用机理。ZnO/石墨烯纳米复合材料在催化领域的应用： 通过引入金属元素缺陷，提高光催化性能，改善ZnO因光生载流子的快速复合抑制光催化效率的问题，并深入探究了对有机污染物的光催化降解机理。ZnO/石墨烯复合结构的形成机制与演变规律： 基于密度泛函理论，利用VASP、Dmol3等计算软件，对ZnO/石墨烯的晶体结构及作用机理进行计算分析，揭示复合结构的形成机制、演变规律和本征特性。项目成果：研发了高性能ZnO/石墨烯纳米器件的关键制备技术，并系统研究了器件的微结构和载流子性质等特性。拓展了ZnO/石墨烯纳米复合材料在催化领域的应用，并建立了基于光生电子和空穴对调控进一步提升纳米器件光催化性能的基本原理。基于密度泛函理论证明了ZnO/石墨烯复合结构的形成机制与演变规律，揭示了复合结构的本征特性及界面特征。项目意义：该项目成果为新型纳米器件的设计与性能调控，以及纳米器件效率的改善提供了科学依据。

所属分类：新型材料产业

所属单位：山东理工大学

成果简介：随着新一代无线通讯技术、万物互联网络、卫星广播、人工智能系统的快速发展，电子信息技术向高频低损耗、多功能模块集成化、大功率高稳定、低成本方向发展，对微电子封装材料的性能提出了更高的要求。低温共烧陶瓷（LTCC）技术因其设计灵活、布线密度大、可靠性强等技术特点成为微电子封装的首选方案。该技术可基于实际需求，灵活选用玻璃/陶瓷、微晶玻璃、单相陶瓷基LTCC材料，可实现介电常数5-20范围内可调，低损耗、厚度可实现精确控制且均匀、适合导体浆料印制具有一定强度、连续收卷的大面积生瓷带。

所属分类：新型材料产业

所属单位：山东理工大学

成果简介：钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，由于钠资源丰富，成本低廉，钠离子电池有望成为锂离子电池在大型储能系统及低速电动车领域的替代产品，近年来发展迅速。钠离子电池的发展离不开高性能电极材料的研发。开发能够快速、稳定储钠的电极材料是促进钠离子电池的商业化进程关键。具有高比容量、易于合成等优点的层状氧化物正极材料，已被广泛认为最具潜力的正极材料之一。然而大的钠离子在脱嵌过程中动力学缓慢且易引发该类材料发生严重的相结构变化，导致电池的倍率性能和循环性能不佳。本成果聚焦钠离子电池层状锰基正极材料的关键科学问题，通过对化学组成优化、相结构调控和粒径分布控制，实现反应动力学与电荷存储机制的调控，制备出系列新型高性能层状锰基正极材料，该类材料具有高能量密度和长循环寿命，且能适应-40到50oC的宽温域。半电池关键性能参数：首圈库伦效率≥90%，比容量≥140 mAh/g，能量密度≥400Wh/kg，容量保持率1000圈循环保持率≥80%。关键技术包括（1）材料设计：基于前期在化学组成优化的研究基础，可以根据目标需要对材料组分进行针对性设计；（2）制备工艺：采用易于规模化的共沉淀技术和高温烧结机制；（3）相结构调控：可以根据需求，设计具有不同两相比例的复合相锰基正极材料；（4）粒径控制：通过调控融盐种类和添加量实现单晶材料的制备与粒径控制。