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粉煤成型及催化热解-活化耦合多联产技术
煤是一种廉价的、使用量最大的、短期内无法替代的能源。随着机械化采煤技术的普及，煤炭在开采过程中的块煤率降低，粉煤、末煤率却高达 40~60% 以上。粉煤与块煤的价格相差甚远，如不加以合理利用，会给煤炭企业带来较大的经济损失。西安科技大学化学与化工学院周安宁教授带领的科研团队针对这一现状及粉煤热解加工利用难题，成功开发了新型粉煤成型技术及连续式梯级热解 - 活化耦合多联产移动床（自有专利技术），在实现粉煤热解加工利用的同时，多联产兰炭（或高附加值的活性炭）和氢气。相关的研究成果已申请发明专利 2 项，发表论文 10 余篇。目前该成果已进入中试开发阶段。
西安科技大学
2021-04-11
外场协同西北侏罗纪煤高效转化多联产成套技术
我国资源量超过 40% 的优质西北侏罗纪煤惰质组分含量高，造成此类煤的粘结性、成浆性能、液化性能整体下降，极大地增加了煤的高效洁净利用难度。本成果的核心是进行煤炭的分质加工利用，一方面开发了新型煤岩分选技术实现煤岩组分的高效分离，另一方面针对不同煤岩组分开发了多联产高效转化技术。成果来源于陕西省科技攻关项目，前期获得了陕西省教育厅专项基金和中国博士后科学基金的支持，已有一部分工作申请国家发明专利，摸索出煤炭分质利用的新技术，取得了良好的技术经济和社会效益。
西安科技大学
2021-04-11
SnSe热电材料
研究发现具有层状结构的SnSe的二维界面对声子具有强烈的散射作用 (图1左)，使得SnSe沿着层间方向具有很低的热导率，在773K温度下可达最小理论值 ~ 0.18 W/mK。寻找低热导率材料和降低热导率是热电领域长期以来提高热电优值ZT的有效途径。在聚焦SnSe层间低热导率的基础上，如能在此方向上实现高的电传输性能，则可实现高的热电性能。通过简化由 Wiedemann-Franz和Pisarenko关系决定的载流子浓度对ZT值的束缚后，ZT值关系可简化为: ，可见提高层间电传输性能需同时优化载流子迁移率 (m) 和有效质量 (m)。 由于SnSe材料在800K温度点存在一个从Pnma到Cmcm的相变，经过同步辐射和变温TEM实验测试发现该相变从600K便开始持续发生。利用该持续相变特性，通过调整电子掺杂浓度可将轻导带和重导带之间经历一个简并收敛 (增加有效质量和减小迁移率) 和退简并收敛 (减小有效质量和增加迁移率) 的过程。利用这一过程，恰好优化了迁移率和有效质量的乘积 (mm) (图1中)，使得SnSe在整个温度范围内都保持较高的电传输性能。通过对比电子和空穴掺杂的n型和p型SnSe材料发现，通过电子掺杂后Sn和Se的p轨道在导带底会产生电子离域交叠杂化（而在价带顶则不存在这一现象），使得n型SnSe的电荷密度增大到足以填满层间空隙，实现了层间电子的隧穿 本征的SnSe的层状结构就像一堵墙，可以同时阻碍声子和载流子 (电子和空穴) 的传输。但通过重电子掺杂后，导带底的电子离域杂化现象增大了电荷密度，在墙内和墙之间只为电子量身定制了一条传输的隧道，如图2所示。在大电荷密度的基础上，加之连续相变引起的能带结构变化和晶体对称性的提高三个主要因素使得SnSe在层间方向表现出优异的电传输性能，当温度高于700K时，在SnSe的层间方向产生了比层内更优异的“三维电荷”传输效应。这种 “二维声子/三维电荷” 传输特点大幅提高了n型SnSe的热电性能。
南方科技大学
2021-04-13
GeTe热电材料
通过制备合适比例的Bi2Te3与GeTe的合金，人为地向体系中引入了大量的Ge空位缺陷，且如图所示，运用球差矫正电子显微镜的观测技术可以清楚地观测到这些Ge空位的前驱体空位“簇”。通过合适的热处理优化过程，研究人员还追踪到此类前驱体逐步演化成van der Waals gap空位面缺陷的过程。这些面缺陷会在材料内部诱导产生大量呈负电性的新的180度铁电畴结构，平衡材料内由载流子浓度过高导致的过剩的正电性，最终达到优化材料性能的目的。最终，该项工作使得GeTe基热电材料的总体性能大幅提升，在温度达到773K时，该体系热电材料优值ZT达到了2.4，相比于优化前，提升了60%；在323~773K较宽的工作温度区间内，材料的平均ZT高达1.28，相比于优化前整整提升了一倍，达到了中温区热电材料在商业应用中对性能的需求，使其成为中温区优良的候选材料。
南方科技大学
2021-04-13
PbTe热电材料
目前p和n型PbTe材料都拥有了非常高的热电优值。然而，PbTe材料的机械性能差，远低于其他主流的热电材料。比如，PbTe材料的洛氏硬度和抗冲击韧性分别只有39 kgmm-2和0.35 MPam1/2，远低于Bi2Te3的。这一矛盾非常不利于PbTe材料的实际应用。何佳清团队之前在n型PbTe材料中加入单质Sb，得到PbTe-3%Sb复合材料，显著提高了热电性能 (Energy and Environmental Science, 2017,10,2030)。本文在之前工作的基础上，进一步采用了固溶PbS的方法，将n型PbTe-3%Sb材料的硬度提高了60%，而其热电优值仅仅降低了6%。这一结果使PbTe材料摆脱了当前的窘境。研究发现固溶PbS（<12.5%）虽然对弹性性质如弹性模量等参数影响很小，却可以引入大量的点缺陷和位错网。因此硬度的增强主要是由于缺陷对位错运动的阻碍，而非化学键的强化作用。之前的观点认为是固溶PbS之后，PbTe材料内部的成分波动（团簇）造成了硬度显著增强。该团队的发现从一个新的视角解释了PbTe-PbS合金体系硬度的强化。
南方科技大学
2021-04-13
光伏建筑一体化可调度式分布式发电装置
本项目以新型可调度式并网发电系统与电网的互动为主要研究对象，主要应用在光伏建筑中。本项目致力于研究并开发高性能、高效率、高可靠性、低 EMI 且控制灵活、功能完善、易于扩展的新型并联双向 AC/DC 变换器和双向充放电变换器。探索与电网互动的服务内容和能量管理方法。
扬州大学
2021-04-14
以锂离子超级电容器改善电能质量的单相光伏逆变器系统
本实用新型公开了一种利用锂离子超级电容器（LiC）改善电能质量的单相光伏逆变器系统，包括 光伏阵列、储能系统、全桥逆变电路、控制电路、检测电路和非线性负载，储能系统由 LiC 和双向 DC/DC 变流器并联组成；其中，光伏阵列的输出端连接储能系统，储能系统并联于全桥逆变电路的直流侧，非 线性负载并联于全桥逆变电路的交流侧；检测电路连接非线性负载，用来检测非线性负载的无功电流和 谐波电流；检测电路的输出端连接控制电路的输入端，控制电路的输出端连接
武汉大学
2021-04-14
光伏建筑一体化可调度式分布式发电装置
在国内，可调度式并网发电系统中现有充电机产品大多只具备通过光伏充电的基本充电功能，不具备由电网双向功率转换功能。且目前基本应用中也大都未考虑并网发电系统与电网能量、信息双向流动的功能。这一项目的实施将为我省光伏并网发电系统与电网互动提供思路；为实现高性价比的并网发电装置模块化提供技术；为我省智能电网提供高效服务作探索；为我省光伏建筑分布式发电提供方案。与江苏领先电子有限公司合作，成果产品已完成小试，在江苏领先电子有限公司研发实验楼顶试运行1年，已具备产业化能力。产品中申请中国发明专利4项，其中授权1
扬州大学
2021-04-14
一种太阳灶聚光式光伏光热发电综合利用装置
（专利号：ZL 201410182973.1） 简介：本发明公开了一种太阳灶聚光式光伏光热发电综合利用装置，属于太阳能利用技术领域。本发明的一种太阳灶聚光式光伏光热发电综合利用装置包括光伏光热温差发电锅炉、聚光式太阳灶和太阳灶及锅炉支架组件，聚光式太阳灶将收集到的太阳光反射给光伏光热温差发电锅炉；顶部光伏发电组件和底部光伏发电集热器分别位于炉体的顶端和底端，底部光伏发电集热器与炉体之间还设置有温差发电片，均用于太阳能光伏发电；炉体底端中心
安徽工业大学
2021-01-12
一种太阳灶式光伏-光热-温差发电综合利用系统
（专利号：ZL 201510044647.9） 简介：本发明公开了一种太阳灶式光伏‑光热‑温差发电综合利用系统，属于太阳能利用领域。本发明的太阳灶式光伏‑光热‑温差发电综合利用系统，包括光热采集系统、水路循环系统和双面集热器，光热采集系统中的伸缩杆与置物圈把柄铰连，通过置物圈把柄与伸缩杆使置物圈与聚光太阳灶的外圆口所在面平行设置；在置物圈上安装有双面集热器，该双面集热器由上部光伏组件、中部集热总成和下部光伏组件组成，且双面集热器通过通水管
安徽工业大学
2021-01-12