自2000年始开展相关研究，具有深厚的技术积累，通过优化合成工艺、体相掺杂、表面包覆等手段有效地提高了材料的比容量和循环稳定性，材料性能达到国际先进水平，已完成高镍三元材料、高电压钴酸锂、富锂锰基等高能量正极材料的公斤级小试和评测。其中，高镍三元氧化物正极材料0.05 C首圈放电比容量可达200 mAh/g以上，100圈循环容量保持率达92%。高比容量高镍三元氧化物正极材料及其制备技术：开发出了具有高比容量和长循环寿命的高镍三元材料，提高材料结构的优化及制备技术的创新，显著降低了材料成本，提高了材料的放电比容量和循环稳定性，0.05 C首圈放电比容量可达200 mAh/g以上，100圈循环容量保持率达92%。

目前在可能用于电动汽车的电化学电源中，锂离子电池最具竞争力。但目前锂离子动力电池的性能指标尚不能完全满足电动汽车的要求，其中电池比能量是制约电动汽车行驶里程的瓶颈问题，发展高比能锂离子动力电池已经成为世界各国研究的热点。同时对高比能锂离子动力电池对电极材料、电极过程、界面过程、储能机制的研究也具有重要的可科学意义。研发团队在电化学研究方法、电化学能源材料制备和性能表征、锂离子电池研究等方面具有优势，并配备了较为完善的从实验室研究到中试的研究设备。课题组配置了电极材料、高分子聚合物制备设备：各种管式炉、箱式炉、微波炉、电热烘箱、水热反应装置、球磨机、手套箱和扣式电池冲床、整体电池封口机、涂布机等；性能测试仪器设备：电化学充放电仪器、电化学恒电位仪、电化学原位研究的红外光谱、电化学原位XRD 等。也可以利用厦门大学的公用设备和条件，包括拉曼光谱、高分辨透射电镜、扫描电镜和超高真空电子能谱等。

本课题组自主开发了纳米氧化物制备工艺，结合共沸蒸馏和膜处理技术，获得晶粒度在10~20 nm的氧化物陶瓷粉末，最高耐热温度1400℃以上。该项制备技术于2004年获得国家发明专利（专利号ZL01128448.X）。2001年10月，“纳米氧化锆粉体制备”项目通过了湖北省科学技术厅主持的科技成果鉴定（证书编号：鄂科鉴字[2001]第2172380号），鉴定委员会认为：纳米氧化锆粉体制备工艺属于国内外首创，由该工艺生产的纳米氧化锆粉体的质量达到国际领先水平。2002年9月，“纳米氧化锆粉体制备技术”项目列入“十五”湖北省科技攻关计划重大项目：“纳米材料的应用研究与开发”项目。2003年4月，“纳米氧化锆粉体”项目列入国家重点新产品。截止目前，共授权相关领域发明专利26项，系列成果3次获得湖北省技术发明奖。该系列技术专利权在中国地质大学（武汉），已经完成耐高温隔热粉体和涂层的中试验证，技术成熟度高。 在进行纳米氧化锆粉体研发工作的同时，还自主研发了二次造粒方法制备纳米氧化锆球形团聚体，试制出适用于热喷涂工艺要求的、具有纳米结构的氧化锆微米级氧化锆喷涂粉末，该粉末可以用于等离子喷涂等相关工艺。 课题组研发的纳米氧化锆材料开始在我国航空发动机和燃气轮机热震涂层等领域进行初步试验。目前，纳米氧化锆材料已经经过了**发动机FWS**、舰船动力GT**、地面发电燃气轮机QD70A、QD128 燃气轮机、XX14、XX20 等型号的实际考核、验证，并在空军第三代X10、X11 等型号飞机上成功应用。 与北京钢铁研究总院合作，将纳米氧化锆团聚体材料，应用于烟燃气轮机纳米涂层技术及应用，开发出了烟、燃气轮机热端部件纳米ZrO2热障涂层，该涂层具有优良的结合强度、隔热、抗热震性能，已成功应用于PG6541燃气轮机和YL14000A烟气轮机热端部件的实际应用，使用寿命较传统ZrO2涂层提高3倍以上。 与贵州***公司合作，将纳米氧化锆材料粉末作为涡轮叶片热障涂层陶瓷面层，经入厂复验检查符合技术标准要求，经生产试验与后期使用考核。在 2011年通过中航工业相关单位组织的评审，并被制定为**系列发动机和**发动机热障涂层陶瓷面层粉末原料提供单位。 F***系列发动机是我国自主研发空军第三代系列飞机的重要动力，目前已定形、并批量装备部队使用。解放军第***工厂承担F***系列发动机维修任务。中国人民解放军***工厂在进行已使用300小时寿命F***发动机的维修任务过程中。 我们还开发了氧化锆靶材、高熵氧化锆、高熵稀土锆酸盐等，相关技术已经完成了中试。

具有乙酰乙酸酯基的化合物是一种可应用于室温快固化型或光固化型涂料、油墨、胶粘剂的新型主体 材料，与多官能丙烯酸酯、光产碱剂组合，可形成新型光固化配方，颜料着色体系深层固化效果好，可用 于特种UV油墨与UV色漆。本技术成果将树脂与丙烯酸酯、胺类催化剂组合，可形成室温快固化型配方， 也可创新的设计成接触式快速固化体系，适用于快干型喷墨印刷，喷出墨滴触及印布立即交联固化。本技 术成果即为该种多官能乙酰乙酸酯官能化低聚物的简便合成方法，可以将聚醚多元醇、聚酯多元醇、多元 脂肪醇、纤维素、改性纤维素等多种富含羟基的合成聚合物或天然高分子材料改性成为多官能化聚合物材 料，包括低聚物、与高分子材料。合成过程以微波作为促进手段，反应时间为2~30分钟。

FED是目前在研的几种平板显示器中的一种，也是唯一能够保持 传统阴极射线管显示器（Cathode Ray Tube Display，简称CRT）高显示 质量的新型平面显示技术。在家用电视机、电脑显示器、车用显示器、工业监视器、 医疗仪器设备、军事、航天等领域有重要应用前景。特别是FED具有比现有的平板显示技术更高的抗恶劣 环境的能力，在军事、航天等方面有重要的应用前景。针尖型冷阴极的FED制作成本昂贵，而采用纳米线 冷阴极，具有制备方法简便、电学性质可控等优点。 本技术成果采用自组织生长纳米线冷阴极结合微加工薄膜工艺制作高分辨率的FED，在纳米冷阴极可 控生长及其栅极微结构集成、纳米冷阴极FED器件封装等关键技术取得突破。掌握了从材料、器件结构、 制作工艺到驱动技术的完整的知识产权体系，自主建立起纳米冷阴极FED的整套工艺线及其工艺。本技术 成果在大面积玻璃衬底上实现了高精细定位生长纳米冷阴极；研制出可用于高分辨率FED的栅极结构纳米 冷阴极电子源阵列；开发出了纳米线冷阴极FED器件的真空封装技术；建立起纳米冷阴极FED工艺流程； 研制出栅极结构纳米冷阴极FED样机。

利用微层共挤出技术制备高分子材料层和发泡层交替排列的层状材料，该材料具有以下特点：（1）层数可以调，最多可达到2000多层；（2）高分子材料层和发泡层的厚度比可调；（3）由于高分子材料层和发泡层的模量差异较大，因此声波会在层状界面发生反射，并且层状界面数量越多，反射的声波越多，起隔音降噪作用；（4）由于发泡层的存在，因此材料的整体密度不高，并且密度可调；（5）层状结构的协同作用导致材料的力学性能优异。

木塑材料是以植物纤维填充热塑性塑料，利用塑料加工方式进行加工的新型复合材料。以废旧家电产品的外壳、塑料零件等回收聚烯烃为基体填充木粉、农业秸秆等植物纤维，通过双螺杆挤出机反应挤出生产高性能的木塑复合材料。木塑材料是一种新型的高分子复合材料，集木材及塑料两种材料的特点于一身，比单纯的木材以及塑料在许多方面更具有优势，在很多场合可以完全代替木材产品和塑料制品。作为代塑、代木的最佳产品，木塑复合材料的意义不仅仅是一种绿色产品，重要的是它能变废为宝，契合了目前我国建设节约型社会、发展和谐社会的要求。木塑材料以其优异的性能已经成功的应用于建筑和装饰行业、园林市政建设、包装物流、军工材料、汽车工业及日常生活用具等领域，特别是在物流托盘等方面可完全代替木材、塑料板材，不仅能解决废旧家电产品带来的白色污染问题，也重新利用了木材废弃物、植物秸秆等农业垃圾，并且降低了物流成本，是一种双赢的产品。此外在木塑材料还能添加不同的相容剂、添加剂等助剂来满足不同的使用要求、生产具有不同功能的材料，工艺条件和加工设备简单，是一种能快速上马的科技项目。木塑材料的技术关键在于生产前必须对生产原料进行干燥处理，需添加相容剂、偶联剂等改性剂来改善木塑材料的性能。改性剂与回收聚烯烃和植物纤维同时挤出，在挤出过程中完成反应增容的过程，挤出成品可获得较好的物理机械性能。具有核心技术，自主知识产权。获得2010年中国国际工业博览会中国高校展区优秀展品奖二等奖。

北京科技大学特种陶瓷研究室开发出一种多孔结构的碳化钛-钛金属陶瓷梯度材料，其应用前景极其广阔。 这种金属陶瓷是燃烧合成的多孔碳化钛-钛梯度材料，其多孔结构的孔隙率可达50％多。孔隙率和孔隙大小，分布还可以根据需要在一定范围内设计。由于在高温烧结过程其表面可形成氧化钛膜，使其耐高温的性能好，因此可作为耐高温材料。 碳化钛是一种导电材料，在通电发热时，即使温度升高到1000摄氏度以上，材料特性也不会发生任何变化。因此，此多层多孔碳化钛材料可以作为高温发热源，分解在焚化炉都难以分解的二氧吲哚。 由于这种多层多孔的碳化钛-钛材料空隙率可达50％多，其比重可比最轻的金属镁还要轻。因为这种多层多孔的碳化钛-钛是梯度材料，强度和刚度可以在一定范围内设计。而且碳化钛-钛材料与人体的相容性好，因此很适合用做人造骨骼。人的骨骼是多孔结构的，血管和神经通过骨骼的孔隙提供养分和控制骨骼的活动，因此，这种多孔的碳化钛-钛梯度材料是人造骨骼的极好材料。 由于这种碳化钛新材料的表面有一层氧化钛膜，它具有光催化的机能，同时多孔的碳化钛用来制作过滤器具有很强的吸附能力，可以有效地吸附浮游生物，它可以用来制造更好的水净化装置。 泡沫碳化钛做催化剂，用电催化方法可净化焦碳化学工业的含酚废水。酚对水域的污染仅次于石油产品和重金属，居第三位。 本项目产品的基本工艺为燃烧合成工艺。不用高温烧结炉。可制作复杂形状和较大尺寸的制品。

目前，世界上对纤维增强塑料的复合材料70％以上是采用热固性树脂制造，这类树脂不能回收，对环保不利，解决的办法之一是使用热塑性塑料来制造复合材料。由无碱玻璃纤维和热塑性长丝同时在线纺丝、均匀平铺共挤混合组成的连续复合直接粗纱，这一技术可使玻璃长丝周围均匀分布聚丙烯长丝，同样，每根聚丙烯长丝周围也均匀分布玻璃长丝。且二者界面结合良好，玻璃纤维含量可增至60～75％，抗拉强度、抗拉模量、弯曲强度和抗冲击强度明显提高，是GMT的数倍，制品加工温度、压力大大降低，从而加工成本下降。该复合纤维加工成形过程无污染，产品使用若干年后还可回收利用，属绿色环保材料。采用复合纤维针刺毡，与长春一汽集团技术中心商讨共同开发研制汽车部件，展开应用研究工作；使用复合纤维平纹布以及复合纤维多轴向缝编毡，与上海沥高科技公司共同开发制作了汽车发动机罩和挡泥板，产品成型良好，具有良好的应用前景；复合纤维经加拿大FIBERLINK INC公司采用，效果良好。

目前，低碳生活、节能社会是能源开发和材料研究的主旋律和重点，所以研究制造低碳材料是热点中的热点；而同时又是可再生、可降解的材料的聚乳酸、淀粉等生物材料，是当今研究的重要方向。聚乳酸、淀粉等生物材料都是从植物等非石油基能源开发而来，因此本项目所研究范围属于国家大力支持的绿色可降解材料领域，应用范围相当广，可替代现有的石油基、石油基复合物等污染环境、破坏生态的材料，是造福人类的潜在绿色材料。本研究以PBS、PLA、植物纤维或淀粉、增韧剂为主要原料用HAKKE制备PBS、PLA基复合材料。由于PLA的脆性和耐热性差，提高PLA的耐热性和韧性是本研究的关键。通过加入植物纤维等填料，并对其进行改性处理，可大大改善复合材料的耐热性能；而在PLA/淀粉复合材料中加入某些特定的增韧增强材料，可大大提高PLA复合材料的韧性，达到可日常生活所用的标准。同时，得到PLA复合材料是生物可降解材料，对环境无任何污染。