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采用全固态薄膜锂电池的背包内嵌储能装置无线充电系统
本实用新型公开了一种采用全固态薄膜锂电池的背包内嵌储能装置无线充电系统，包括发射单元和 接收单元，发射单元包括第一 AC-DC 模块、DC-DC 模块、高频逆变模块、第一控制器、第一检测电路、 第二检测电路和发射机构；接收单元包括接收机构、第二 AC-DC 模块、第三检测电路、第二控制器和 储能单元，储能单元为全固态薄膜锂离子电池。本实用新型采用磁耦合谐振式无线电能传输技术实现储 能单元的无线充电，大大地简化了充电过程，可有效避免因遗忘而未对背
武汉大学
2021-04-14
可再生能源电解水制氢催化剂制备及其应用
在“双碳”目标的背景下，基于可再生能源电解水制氢是真正实现清洁氢气来源的“绿氢”技术。然而，目前制约电解水制氢产业发展的瓶颈之一是贵金属基电催化剂高昂的价格。近年来，研究者开发了多种廉价、高效的电解水阴极析氢非贵金属电催化剂，其中硫化钼（MoS2）基催化剂是迄今为止发现的析氢性能最好的非贵金属催化剂之一，其具有类铂活性。然而，这类高活性催化剂往往更易受到复杂催化反应环境因素的影响，导致催化剂表面发生重构并破坏其几何/电子结构，造成催化剂失活。
基于此，本团队提出了具有分子选择性的栅栏工程，解决了高活性Co掺杂MoS2析氢反应催化剂活性与稳定性之间的权衡问题。这一策略为设计高效、稳定的非贵金属基电催化剂的大规模应用提供了新思路。当将该MoS2基（Co-MoS2@CoS2）阴极催化材料与实验室自制的高活性钴镍双金属硒化物析氧反应阳极配对用于实验室自制的碱性电解水（AWE）双电极电解系统时，在电流密度400 mA/cm2下持续分解500 h没有明显的衰减。
随着我国进一步推进去碳化，电解水制氢有望成为能源变革的核心。在此背景下，只有大力推广电解水制氢，才能满足不断增长的绿氢需求。为此，需要大幅扩大电解水制氢装置规模，让电解水制氢在国民经济去碳化中发挥关键作用。
北京理工大学
2022-09-16
可逆固体氧化物燃料电池就地储能经济性研究方法
提出了可逆固体氧化物燃料电池就地储能经济性研究方法。
通过对电厂循环效率、发电模式功率密度、储能模式功率密度的多目标优化，建立可逆固体氧化物燃料电池设计库。
然后建立机组组合模型，通过优化电厂设计选择、容量配置与运行策略，实现可逆固体氧化物燃料电池与需求的最优匹配，计算电厂成本上限评估电厂经济可行性。
建立了丰富的可逆固体氧化物燃料电池设计库，给出不同风电渗透率、燃料下可逆固体氧化物燃料电池就地储能最优配置及运行策略，并给出经济性评估。
华北电力大学
2022-07-15
高能量密度纳米复合介电储能材料及脉冲电容器
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
随着电力需求的不断增长，高性能储能装置对现代社会的可持续发展起着至关重要的作用。与超级电容器和锂电池相比，脉冲储能电介质电容器拥有超高的可释放功率密度，高的操作电压、极快的充放电速率以及长的循环寿命，是重要的新型功率储能器件，在新能源汽车、高端医疗器械、智能电网调频、可控核聚变、电磁炮等高功率脉冲技术的军民领域有着重要应用。
华中科技大学
2022-07-26
一种用于高温储能电池的密封材料及其制备方法
本发明公开了一种用于高温储能电池的密封材料，其中所述密 封材料是将 CaAl2S4 作为密封剂，以氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化 硼、氮化硼和氮化铝粉末中的一种或多种组合物作为密封材料热膨胀 系数的调节剂，加上己烷粘结剂构成。通过添加一些陶瓷材料对 CaAl2S4 进行改性，调节材料的热膨胀系数，使其达到满足对各种基 底材料进行粘结的目的，因此本发明的密封材料具有较高的热稳定性 和化学稳定性，能够满足高温储能电池的长期稳定的需要。
华中科技大学
2021-04-14
钴镍基配位聚合物的构筑及电催化析氢性能研究
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
祝涣钧
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
吴凌志
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
郑毅
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
王梓
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
武辰禹
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
覃玲
化学与化工学院
副教授
多功能配位聚合物材料的合成及应用研究
四、项目简介
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。它具有多样的拓扑结构，并且稀疏多孔，密度较低。这些特点使得它在吸附，催化，储能的各个方面有着优良的效果。
本项目主要目的在于合成钴/镍基配位聚合物，选择合适的有机配体与金属离子钴/镍通过配位键构筑得到钴镍基配位聚合物，利用单晶衍射、元素分析、红外光谱等方法对其结构及组成进行表征，或者通过合成和掺杂的方式，调控它的析氢性能，设计出高催化活性和稳定性、低成本的非贵金属催化剂。
项目组成员通过设计选择有机配体与金属离子，通过溶剂热方法合成了多种金属有机框架材料，并将其热解得到衍生材料。通过线性伏安扫描法等多种实验方法测试了它们的电催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始电位为-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通过掺杂Zn2+后，过电位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我们还合成了一种对金属离子（Fe3+）与抗生素（加替沙星）有明显检测效果的锌基材料，可作为多功能探针检测水中金属离子和抗生素的残余量。由于化合物没有催化位点，我们通过掺杂钴金属的方式，改善了它的电催化析氢性能，使它具有较低的初始电位(-423 mV)、较低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和较好的循环稳定性。
项目为研究高性能和稳定性的HER电催化剂及金属离子和抗生素荧光探针材料的设计合成提供了可行的思路。
合肥工业大学
2022-07-27
一种测氢用固体电解质管的制备与成形方法
本发明公开了一种测氢用固体电解质管的制备与成形方法。该 方法采用 CaCO3、ZrO2、In2O3 原料，按照摩尔比：CaCO3：ZrO2： In2O3＝1：0.8～0.95：0.025～0.1 称取出原材料，进行湿磨混料，混 合粉料压制成直径 20～30mm，厚度为2～5mm的圆片在1000～1400℃ 下煅烧得到 CaZr1-xInxO3-α(0.05≤x≤0.2，原子比)，再将圆片压碎成 粉末，加入到熔融的石蜡、油酸和蜂蜡混合物中，用电磁搅拌器进行 搅拌，通过热压注方法成形为管状，再在高温下进行排蜡，之后在 1450～1550℃下进行最终的烧结，获得 CaZr1-xInxO3-α(0.05≤x≤0.2) 电解质管。本电解质管表面光滑、结构致密，具有较好的化学稳定性 和抗热冲击性能，能够应用于变温环境下的铝、镁合金熔体氢含量的 连续、准确测定。
华中科技大学
2021-04-13
碳纳米管海绵功能复合材料的可控制备及储能应用
碳纳米管海绵材料具有轻质、柔性、抗腐蚀、耐高温等特点。微观上具有三维多孔结构，能够承受大应变的反复压缩而不坍塌，同时，碳纳米管互相搭接形成高导电的三维网络。这种综合的优良力学和电学性能使得碳纳米管海绵在功能复合材料、吸附过滤等领域具有广阔的应用前景。近年来，随着社会对清洁、可再生能源的日趋重视，各种能量转换和存储器件的研究如火如荼。
北京大学
2021-02-01
钼硫化物碳纳米复合材料电催化析氢催化剂项目
氢能源是高效的绿色能源，如何低廉高效的大规模生产是制约其应用的一个关键因素。近年来，电解水制氢受到学术界广泛关注，寻找廉价高效的非铂电催化剂成为时下研究热点。本项目分别采用辐射法及水热法制备了钼硫化物/碳纳米复合材料,其催化析氢性能优于商用Pt/C（20%Pt）催化剂，而且具有良好的催化稳定性,适合大规模制备。
北京大学
2021-02-01
固态酸催化NaBH4/NH3BH3水解制氢复合物
成果描述：本课题组首次将固态储氢的两种热点材料SB和AB用高能球磨的方法复合，并采用廉价的固态酸作为一次高效催化剂直接添加在SB-AB复合物中以实现复合物在温和条件下的快速有效放氢，不仅克服上述中金属类催化剂失活和成本的问题，更具有明显的市场优势和应用价值。此复合水解体系还具有放氢量高，动力学性能好等优势，产氢速率和有效放氢量可根据实际供氢需求调控。制氢纯度高，与水接触就能放氢，制备工艺简单，大大降低了制氢成本，减少环境限制，满足随时随地的取用。市场前景分析：1. 氢燃料电池：氢燃料电池能量转换率高，装置可大可小，非常灵活，无污染无噪音，具有广阔的应用领域。本产品所提供的氢源可直接应用于氢燃料电池。 2.便携式移动电源：可为手机、笔记本电脑、MP3/MP4等电子设备随时随地地充电，不需要其他外接电源，无需补充电量，方便快捷，具有非常可观的市场需求。 3. 氢能发电机：可以适用于野外作业，只要有水的环境就能使用，副产物对环境友好可直接排放，灵活机动。在救灾抢险、工程作业等方面有着很大的优势。 4.氢气球：大型氢气球广泛见于飘浮广告条幅，高空探测等，是日常生活中最为常见的氢应用实例。本产品可以实现移动式充氢，即使在气球升空后仍能不断地补充氢气，确保氢气球高空作业的稳定性和耐久性。与同类成果相比的优势分析：理论放氢量：2127ml/g（20wt%酸添加量） 反应1h实际放氢量(产氢率) 初始反应10min内放氢量(产氢率) 0 ℃----- 775ml/g (36.4%) 608ml/g (28.6%) 25℃----- 1545ml/g （72.6%） 992ml/g (46.6%) 50℃----- 2112ml/g （99.3%） 1710ml/g (80.4%)
四川大学
2021-04-10