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。
所属分类:新型材料产业
所属单位:山东理工大学
成果简介:针对不同能量密度要求,以及生产原料的不同,可以合理和有效组织相应的硬碳生产工艺路线。
所属分类:新型材料产业
所属单位:山东理工大学
成果简介:先进高效粉碎和喷雾干燥处理技术,结合高温烧结生产高性能磷酸焦磷酸铁钠正极材料,材料安全稳定性好,可以应用于钠离子电池储能系统等场景。
所属分类:新型材料产业
所属单位:山东理工大学
成果简介:无强碱和氨水共沉淀路线,环保且前驱体成球形貌优良,最终正极材料比容量较高,且具有较高的振实密度和压实密度。可以应用于高能量密度钠离子电池系统。
所属分类:新型材料产业
所属单位:山东科技大学
成果简介:依据整车需求,设计和开发了燃料电池发动机,通过高比功率模块化集成、智能高效率控制、低温快速启动、故障诊断与长寿命控制、氢电安全设计等5大核心技术,实现了燃料电池发动机高功率密度、高效、耐低温、长寿命和高安全等技术指标,并装车应用。
所属分类:新型材料产业
所属单位:山东科技大学
成果简介:本成果是基于燃料电池的高效清洁的分布式供热供电系统。它包括燃料预处理系统、发电系统、尾气燃烧系统以及余热回收系统等。其发电功率在200-1000瓦间可调,发电效率可达到50%以上,热电联供效率可达到80%以上,可广泛采用甲烷、甲醇、生物质气等作为燃料。本成果在提高能源综合利用效率、实现节能减排目标、增加能源供应的安全性等方面具有重要的意义。
所属分类:新型材料产业
所属单位:昆明理工大学
成果简介:本发明涉及一种SiO2/VO2混合物直接电脱氧制备锂离子电池用硅钒负极材料的方法,属于有色金属冶金技术领域。以微纳米级SiO2和VO2粉末为原料研磨0.5~1h混合均匀得到混合料,向混合料中加入混合料质量40~60%的粘结剂聚乙烯醇,然后继续研磨0.5h后制备获得电解原料;将得到的电解原料在空气气氛、500~600℃的管式炉中焙烧3~5h后得到电解阴极;以石墨为阳极、电解阴极为阴极,以CaCl2?xM熔盐体系为电解质,在槽电压2.6~2.8V下,控制电解温度650~1000℃、电解时间3~5h后,反应终止,待电解质熔盐冷却后,取出阴极处电解产物,经去离子水冲洗和干燥后,得到硅钒复合材料。本方法原料易得,工艺流程短。
所属分类:新型材料产业
所属单位:陕西师范大学
成果简介:团队主要针对低维量子材料的表面/界面电子结构、低维材料结构、制备和物性开展研究,取得了一系列有影响力的成果。主要成果如下: 1. 成功地在 SrTiO3 衬底上分子束外延生长出连续、层数可控的 SnSe2 薄膜。发现SnSe2薄膜中存在强面内压缩应力诱导的界面超导性[成果1]。 2. 在第二类 Weyl 半金属TaIrTe4中, 发现准一维超导和拓扑非平庸的SdH量子振荡, 证实了观测到的超导为准一维的非常规 p-wave 超导配对[成果2]。 3. 首次发展出4-轴烯衍生物的高选择性一步合成方法。少量苯乙炔分子通过脱氢和打开碳碳三键,形成独特的碳四圆环结构[成果3]。 4. 提出了利用特定链长硫醇分子在金属单晶表面的锚定作用,合成并原位组装(C60)7 幻数团簇基元[成果4]。 5. 采用化学气相输运法生长了WTe2I单晶样品,实现了对外尔半金属材料 WTe2的 I 掺杂和电子态调控 [成果5]。 项目成果依托于 2 项已结题的国家自然科学基金(91745115,11574095)和1项正在执行的国家自然科学基金(22372096)和1项国家重点研发计划“物态调控”专项(2022YFA1403101),纵向经费 1098 万元,发表第一作者或通讯作者文章 38 篇,总影响因子409.4分,篇均10.77 分,5篇代表性论文多次被领域内著名研究组引用;授权发明专利 3 项。
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