能源与环境是全世界面临的紧迫课题，中国是目前世界上第一大能源消费国，其中供暖能耗约占能源总消耗的 1/4。目前城市供热方式存在下列问题：供暖平均能耗高、难以按需供热和分户计量、热效率低、环境污染严重、设备原料等必须占用一定土地。另外，我国电力峰谷差加大的问题也越来越严重，已成为我国电力生产供应的突出矛盾，具体表现在夜间至清晨谷段负荷率低，而高峰时段电力供应不足，造成电厂不能均衡发电，白天经常拉闸限电，夜间有电送不出，电网不能在最经济的状态下运行。低谷电蓄能供热技术与装备把谷电蓄能技术与供热需求合理结合，形成一种非常有潜力的技术需求。作为一种供热技术与装备，实现在夜间将廉价谷电转换为热量进行有效的高密度储存；在白天的峰电或平电期，有控制地将热量按需取出，对外进行供暖。本技术采用模块化设计，规模可小到用于一个房间，也可大到用于一个小区，装备放置使用空间少、维护方便；由于采用模块化设计和标准化生产，可大大降低制造成本；设备运行完全自动控制，无需人员值守，自动化程度高；管网距离短(无外网)，能源损耗低；室内采用风机盘管系统，供热强度大，并可实现供热量的分户计量。采用低谷电蓄能供热技术与装备，降低取暖成本，用户支持；运行成本低、维护检修简便，物业部门支持；实现非规模建设，开发商支持；推行各小区单独供暖，缩短供热管网的长度，降低供热管网的损耗，节能降耗，供热部门支持；采用清洁供暖方式，对环境无污染，城市环保部门支持；平衡电网负荷、降低供电成本，供电部门支持；降低对发电厂负荷调节的要求，提高发电效率和设备运行的安全性，发电部门支持。

随着技术和经济的发展以及人们生活品质的提高，用电负荷峰谷差不断增大。开发利用低谷电技术，对平衡电网负荷，提高发电效率，降低电力设施投资，降低用电成本，促进环境保护都有重要意义。 为此，我们进行了低谷电蓄能供暖热冷技术与装备的研究与开发。低谷电蓄能供热制冷技术就是将电价低廉低谷时段的电力转化为热能进行有效贮存，在需要时再将其释放出来，对外直接供热或通过吸收式热泵（或制冷机）对外供热或供冷。 将电力转换为热能进行贮存，属于“高能低用之举”，依热力学第二定律是绝不能为之事，但研究结果表明，在特定的技术经济条件下实乃可为之举。依此项技术开发的低谷电蓄能供暖制冷装置，并配以先进的控制技术，使之在投资经济性上超过了燃煤、燃油或燃天然气锅炉；在运行经济性上超过燃油和燃天然气锅炉；在土地占用、自动化控制程度、运行安全性、应用的灵活性、环保效益等方面都显示出了极强的竞争力。 适用于居民小区或单个建筑的低谷电供暖制冷设备与装置；适用于居民小区、单个建筑、单个公寓或单个房间供暖供热的不同规格和形式的设备与装置。

近日，清华大学化学系王定胜教授、李亚栋院士领导的课题组在甲酸电氧化领域取得突破，相关工作以“负载在氮掺杂碳上的单原子Rh：一种甲酸氧化的电催化剂”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）为题在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）发表。燃料电池是一种理想的能量来源，它可以以环境友好的方式将化学能转换为电能。氢氧燃料电池作为航空飞船的主要燃料，在上世纪80年代就已经得到了发展，近年来氢氧燃料电池在汽车上的应用也有了突飞猛进的提高。然而氢氧燃料电池需要用体积大且危险的高压氢气作为其燃料，这限制了氢氧燃料电池的发展。而直接甲酸燃料电池(DFAFCs)由于其体积小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等优点，被认为是未来便携式电子设备最有前途的电源之一。在之前的研究中，负载型纳米级钯和铂通常被认为是DFAFCs的阳极反应甲酸电氧化（FOR）中最有效的催化剂，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化剂质量活性较低和一氧化碳抗毒性较差， DFAFCs阳极材料的发展达到了一个瓶颈，极大地阻碍了其应用。SA-Rh/CN的合成路径示意图及其表征在本工作中，研究人员使用主-客体合成策略成功地合成负载原子分散Rh的氮掺杂碳催化剂(SA-Rh/CN)，发现尽管Rh纳米颗粒对甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN却具有极好的电催化性能。与最先进的催化剂Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的质量活性分别提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剥离实验中，我们发现虽然纳米级Rh催化剂对CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很难吸附CO并且可以在很低的电压下氧化CO，这说明SA-Rh/CN对CO毒化几乎免疫。经过长期反应的测试后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗烧结的能力，并因此在30000s的CA测试或者20000圈ADT测试后活性几乎没有改变。在组装电池的实验中，SA-Rh/CN的质量比能量密度在不同温度下分别是商业钯碳催化剂的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,这也说明了SA-Rh/CN在DFAFCs的应用中具有很高的潜力。最后，研究者用密度泛函理论（DFT）计算了Rh单原子甲酸氧化的机理。研究者发现在SA-Rh/CN上，甲酸根路线更为有利。和Rh纳米颗粒具有较低的CO吸附能垒不一样，SA-Rh/CN上的Rh单原子吸附CO能垒较高，以及与CO的相对不利的结合，使SA-Rh/CN具有极高的CO抗毒性。这一发现将传统的甲酸电氧化催化剂的质量比活性提高了一个数量级，并且很好地解决了传统纳米催化剂的CO毒化问题。该发现有助于在燃料电池领域取得突破，并有望应用于便携式电子设备上。本论文的通讯作者是王定胜教授、李亚栋院士，清华大学博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到国家自然科学基金委和科技部的经费资助。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x

研究方向：机器人技术、肌电假手、康复机器人、机器人视觉、家庭 服务机器人、人体技能分析。 项目简介： 肌电假手的主要特点是手指灵活、手腕可动、稳定识别、 电刺 激反馈感觉、 成本低廉、自主知识产权。 项目特色： 物理支持：机械手臂，识别工件并搬运工件，抓取工件并根据作 业步骤改变工件位置；支持工人作业，降低工人体力消耗，提高生产 效率。 模拟仿真：使用 ROBOGUIDE 和 OpenGL 建立模拟系统，优化 机械手臂运动轨迹，模拟人机碰撞，缩短设计周期，降低设计成本。

当前原油电脱盐脱水器都是卧式和板式电极，原油在罐内充满空间（罐的利用率）只占整个罐的2/3，而电场利用率只有整个罐的30%，效率很低。罐内原油的流动方向和脱出水下沉方向相反，上升油流阻碍了下降水滴的沉降，下降水滴（含大量盐）又对上升的净化原油进行二次污染，因此现有装置难以满足原油深度脱盐脱水的要求。针对这一问题,开发了高效电脱盐器，该技术的特点是在电脱盐脱水器内部采用了分段多层偏心鼠笼式组合电极，电极组合件由2～3层横断面呈圆环形的电极组成，相邻两层电极之间形成环形空间，进一步地，电极组合件中相邻两层电极之间的间距从顶部到底部逐渐由小增大。 与原有电脱盐（水）技术相比，该电脱盐脱水器具有如下优点： （1）由于电极组合件由2～3层横截面为圆环形的电极组成，所以可以形成多层环形电场，能最大限度地占据罐内的空间，使有效电场的空间增大，且可消除电场死角，使罐内电场利用率提高。   （2）电极组合件中相邻二层电极之间的间距由顶部到底部逐渐增大，所形成的环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱，在横截面上电场强度的分布为“上强下弱”。在罐体内油料含水量较小的上部区域电场强度大，油料含水量较大的下部区域电场强度较小，因此电场强度分布合理。此外，由于环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱，降低了电流，从而可以节省电耗。   （3）油水混合物料在电脱盐罐内水平流动，电极组合件沿罐内原油的流动方向分为3段，分别形成弱电场、过度电场、强电场三个电场区域；环形电场中下降的水滴沿油料流动方向呈水平抛物线轨迹下降，减轻了油料与下降水滴之间的返混效应。试验表明，该电脱盐/脱水器的处理量和分离效率较现有装置可提高100%以上。一般原油可以达到原油脱后含盐达到3mg/l以下，最低1mg/l，脱后含水达到0.3%以下的技术指标

肌电假手的主要特点是手指灵活、手腕可动、稳定识别、 电刺激反馈感觉、 成本低廉、自主知识产权。肌电假手技术的应用•     肌电信号识别技术Ø 与三维动作分析仪相结合分析人体运动技能Ø 与机械相结合研制助力装置：如外骨骼机器人、老年人助力机器人Ø 与虚拟现实相结合开发肌肉控制装置：如游戏控制器•&nbs

板式电涡流阻尼器解决了电涡流阻尼难以用于大型结构减振的技术瓶颈问题，具有根本变革意义的工程结构减振新技术。板式电涡流阻尼器技术没有工作流和机械摩擦，有效解决了提高阻器疲劳寿命和提高反应灵敏度的难题，它与主结构没有任何机械连接，极大简化了调谐质量阻尼器的结构并且调节方便，实现将耗能效率提高6至8倍，特别适合用于调谐质量减振器。世界最大调谐质量减振器已经采用了板式电涡流阻尼技术，并成功安装在606m高的上海中心大厦上，该技术还被应用于矮寨大桥、洞庭湖大桥、港珠澳大桥、湖南赤石大桥、榕江铁路桥等重大工程，近期更是被应用于位于非洲摩洛哥的全球规模最大的太阳能光热电站三期项目NoorIII，该减振方式可使吸热塔在经受大风挑战时产生的“压力”减少60%。

新型电测井的关键技术 应用上述关键技术，本项目组先后完成了多个新型电测井仪器的优化设计和论证，硬件电路的研制，后续数据处理的研制，仪器系统的研制： 三分量感应测井仪；微电阻率扫描成像仪；油基泥浆微电阻率扫描成像仪；阵列感应测井仪；随钻电阻率测井仪；阵列侧向测井仪 通过下井测试和应用表明这些测井仪器的测井效果都达到了国际上先进仪器的水平，证明了本项目所研发的关键技术的先进性和适用性。 三维感应测井仪下中海油服科索1井 三维感应测井仪下新疆轮台的一口井 三维感应测井仪

本项目组先后完成了多个新型电测井仪器的优化设计和论证，硬件电路的研制，后续数据处理的研制，仪器系统的研制： 三分量感应测井仪；微电阻率扫描成像仪；油基泥浆微电阻率扫描成像仪；阵列感应测井仪；随钻电阻率测井仪；阵列侧向测井仪

已有样品/n该项目提供了电-分子除油“永动机”最新专利技术及装置。在装置 中通过一种“中间介质”，通过分子吸附把工件上的油污脱下来，而该 “中间介质”又可以采用电还原的方式，还原为原来的介质，最终达到 不断循环使用。整个过程不需要任何脱脂剂和其它除油剂，零排放，完 全环保。成本约 0.0001 元/平米。工件在不断除油的同时，脱下来的油 污可以不断收集，销售给上游厂家。整个过程就仿佛一台“永动机”： 带油污的工件进入装置=除油后的工件+油污分别出来。 市场前景：各类电镀厂、热镀厂、小五金厂、机械厂、