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废铅酸蓄电池湿法短流程回收制备性能铅炭电池技术
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
据联合国环境规划署报道，全球每年产生约5000万吨的电子废弃物，超过70%的电子废弃物产生于中国，电子废弃物的有效处理及处置已成为全球关注的热点。作为典型的电子废弃物，截止2018年，铅酸蓄电池仍占全部二次电池的55%，拥有最大市场份额。
目前，国内外广泛采用火法冶炼的废铅膏回收再生工艺，温度高达1000 oC以上，产生大量挥发性铅尘和SOx，传统火法再生铅引发的“血铅”等环境污染风险受到广泛关注。考虑到电子废弃物具有资源性和污染性的双重特性，如何实现电子废弃物的清洁回收是本领域的难点。
本技术研发了废铅酸蓄电池铅膏有机酸短流程回收方法及柠檬酸铅两段法焙烧制备新型铅粉方法，进而制备出高性能的铅炭电池，实现含铅组分的高效清洁回收。铅炭电池由于具有电容效应，有望解决传统铅酸蓄电池比能量密度低的不足。
华中科技大学
2022-07-26
锂离子电池内包装材料（电池膜）的开发及产业化
我国已经成为电池生产大国，国内电池行业对软包装材料的需求量十分巨大。该材料主要用于锂电池生产企业，包括手机电池、钮扣电池、笔记本电脑电池、DVD电池、照相机电池，以及将来的电动车电池等，涉及的行业非常广泛，预计到2015年总市场需求量将超过8000吨。但是，目前为止国内没有任何企业能够生产出完全满足要求的软包装材料，因此，软包装材料的研究和开发成为电池行业提高国产化率、降低成本和提升企业竞争力的迫切需要。华东理工大学于2003年联合江苏中金玛泰医药包装有限公司进行该类软包装材料的前期研究，主要研究内容是对聚合物锂电池软包装材料体系的成分、组织和功能进行一体化设计，开发出适合于聚合物锂电池生产工艺和技术要求的复合软包装成型材料，用于电池芯的内包装。经过多年的艰苦努力，目前已经掌握了该材料制备中的关键技术，尤其是已经很好地解决了复合膜耐电解液腐蚀的问题，并大幅提高了复合膜内膜的剥离强度。实验室小试样品已送至惠州TCL金能、东莞新能源、国光电池、合肥荣仕达、上海南都等几家电池厂试用，结果表明部分关键指标基本上能满足生产要求，小试样品的性能明显优于韩国产品，与日本产品相当，而在初始剥离强度和耐高温性能方面则超过日本产品。本项目具有自己的核心技术，相关的技术申请两项发明专利，一项获得公开，一项获得授权。
华东理工大学
2021-04-11
锂硫电池正极用粘结剂及其在锂硫电池制备中的应用
本发明属于电池粘结剂领域，提供了一种用于锂硫电池正极的粘结剂。所述粘结剂包括为糊化淀粉，该粘结剂由50～95wt%的糊化淀粉与50～5wt%的添加剂组成，所述添加剂为羟甲基纤维素钠或者聚乙烯醇中的至少一种。本发明还提供了一种所述粘结剂在锂硫电池制备中的应用。
四川大学
2017-12-28
废铅酸蓄电池湿法短流程回收制备高性能铅炭电池技术
【技术背景】
据联合国环境规划署报道，全球每年产生约5000万吨的电子废弃物，超过70%的电子废弃物产生于中国，电子废弃物的有效处理及处置已成为全球关注的热点。作为典型的电子废弃物，截止2018年，铅酸蓄电池仍占全部二次电池的55%，拥有最大市场份额。
目前，国内外广泛采用火法冶炼的废铅膏回收再生工艺，温度高达1000°C以上，产生大量挥发性铅尘和SOx，传统火法再生铅引发的“血铅”等环境污染风险受到广泛关注。考虑到电子废弃物具有资源性和污染性的双重特性，如何实现电子废弃物的清洁回收是本领域的难点。
【痛点问题】
1、废铅酸蓄电池铅膏组分复杂，如何实现微量杂质元素（尤其是Fe和Ba元素）与目标Pb元素在回收过程中高效分离是湿法回收的技术挑战；
2、传统铅酸蓄电池存在着活性物质利用率低、能量密度低、循环寿命短等亟待解决的瓶颈问题。
【解决方案】
本技术研发了废铅酸蓄电池铅膏有机酸短流程回收方法及柠檬酸铅两段法焙烧制备新型铅粉方法，进而制备出高性能的铅炭电池，实现含铅组分的高效清洁回收。铅炭电池由于具有电容效应，有望解决传统铅酸蓄电池比能量密度低的不足。
华中科技大学
2021-09-17
航空发动机高温薄膜传感器技术
基本概念：航空发动机高温薄膜传感器技术是将温度、压力等敏感材料以薄膜的形式沉积在航空发动机高温结构件（如涡轮叶片、机匣等）表面，并进行绝缘、防护、图形化，制成与结构件一体化集成的薄膜传感器。 主要功能与应用领域：集成在结构件表面的薄膜传感器使结构件能够感知温度、应力应变、振动、热流、摩擦阻力等状态参数，能在航空发动机高温、高速、强氧化气流冲刷的恶劣环境下稳定工作。 图1 薄膜传感器结构示意图 图2 涡轮叶片上的薄膜传感器 特色及先进性：与埋入、粘贴、焊接的传统传感器相比，采用薄膜形式集成在结构件表面的薄膜传感器不破坏结构件的力学强度，不影响结构件的工作环境（如流场等），厚度仅约30μm，具有灵敏度高、响应速度快、精度高、可靠性好的优点，是当前世界上航空发动机高温、高速、强氧化气流冲刷恶劣环境下的先进测试技术。 技术指标：最高工作温度1100℃，测试精度优于5%，900℃下寿命>10hr。 能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果：本成果目前主要应用于航空发动机涡轮叶片、燃烧室火焰筒、燃烧室冷却试验件、燃烧室机匣、涡轮机匣、涡轮盘等高温结构部件表面的状态参数测量，如温度测量、应力应变监测、强度疲劳评估等，解决当前航空发动机高温结构部件的健康监测难题。此外，本成果能够推广用于核电、燃气轮机、汽车发动机、陶瓷发动机等高温零部件状态参数的测量和健康监测，推广应用前景广阔。
电子科技大学
2021-04-10
碲化铅薄膜和纳米粉体的同步制备方法
该项目为制备碲化铅薄膜与纳米颗粒的新工艺。目前，PbTe薄膜通常采用真空蒸镀、 激光闪蒸、磁控溅射等物理方法制备，这些方法采用昂贵的镀膜设备，成本较高；电化 学方法沉积PbTe薄膜成本相对较低，但缺点在于必须使用导电基片，适用范围较窄。PbTe 纳米颗粒大多采用水热法或溶剂热法、电化学法、乳液法等方法合成，这些方法在合成 过程中或者涉及了高压设备，或者采用了复杂的仪器和涉及冗长的工艺，或者由于引入 大量有机物给后处理及环境保护带来难题。 本项目提出以碱性水溶液作为溶剂，以成本低廉的含铅无机盐和碲化物或亚碲酸盐 作为反应物，在常压、室温至 50o C 同步合成 PbTe 薄膜和纳米颗粒，制备的薄膜平整致 密且对基片无特殊要求，纳米颗粒尺度均一且可随温度调节。与其他现有的 PbTe 薄膜 与纳米粉体制备方法相比，该方法简单易行，性价比高，几乎无能耗，反应介质为容易 净化处理的水溶液，利于环保。
同济大学
2021-04-11
碲化铅薄膜和纳米粉体的同步制备方法
本发明属于碲化铅（PbTe）薄膜和纳米粉体的制备方法领域。本发明公开了一种 PbTe 薄膜和纳米粉体的低温水溶液同步合成方法，该方法以含铅的无机盐与二氧化碲或亚碲 酸钠为原料，以硼氢化钾或硼氢化钠为还原剂，在室温至 50 o C 碱性水溶液下同时合成 PbTe 薄膜和纳米粉末。本发明首次在低于 100 o C 且常压下合成 PbTe 薄膜与纳米粉体， 制备的薄膜平整、致密、均匀；粉末产物粒径小，粒度分布均匀，并可通过控制反应温 度来控制粒径大小。整个工艺使用的原料便宜易得，工艺简单，容易实现规模化生产， 同时反应过程中避免使用有机溶剂，有利于环保。合成的 PbTe 薄膜和纳米粉体可广泛 应用于热电器件、太阳能电池、荧光器件、红外光学元件、红外薄膜器件和半导体探测 器等，应用前景广阔。
同济大学
2021-04-11
一种超薄抗菌水凝胶薄膜的制备方法
本发明公开了一种超薄抗菌水凝胶薄膜的制备方法，首先将组分A与缓冲溶液混合，得到共聚物溶液Ⅰ，将组分B与缓冲溶液混合，得到共聚物溶液Ⅱ；然后将基底依次浸入浓硫酸/过氧化氢混合溶液、硅烷偶联剂溶液中；取出后再依次浸入共聚物溶液Ⅰ和共聚物溶液Ⅱ中，重复该步若干次得到所述的超薄抗菌水凝胶薄膜；所述的组分A为主链含多双键的聚合物，所述的组分B为主链含多巯基的聚合物。本制备方法无需催化剂，在生理条件下即可快速进行，具有良好的生物相容性和可操作性；制备的水凝胶薄膜在盐溶液中结构稳定；厚度精确可控，膜厚可在纳米和微米尺度进行自由调控；对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有良好的抗菌作用。
浙江大学
2021-04-11
金刚石薄膜涂层硬质合金工具开发
金刚石薄膜涂层硬质合金工具由于性能优异、成本相对较低(与PCD和金刚石厚膜钎焊工具相比、可以适应于复杂形状工具衬底沉积、以及可能大批量沉积等优点, 具有非常好的市场前景。 金刚石薄膜涂层硬质合金工具开发的关键是解决金刚石薄膜在硬质合金衬底上的生长(沉积)和良好附着的技术。本项目成果采用独特的衬底预处理和优化的金刚石膜沉积工艺已经解决了Co对金刚石膜生长和附着的有害影响问题。在YG类硬质合金工具衬底所沉积的金刚石膜涂层厚度最大可达20～30m。用洛氏硬度压痕法评定的金刚石膜附着力时的无裂纹临界载荷达1500N以上。在铣削Al-12wt%Si合金时, 金刚石薄膜涂层的YG6铣刀比未涂层硬质合金刀片使用寿命可提高20倍以上。 本成果基于我们已经取得的两项关于金刚石膜低温沉积技术和硬质合金衬底激光预处理技术的发明专利(ZL 91 1 02584.7, ZL 93 1 19434.2 ), 以及最近完成的另外二项关于使用特殊钴化物过渡层提高金刚石薄膜附着力的技术(已申请发明专利, 申请号: 99107912.4, 01130903.2)。此外, 本项目组正在进行工业化生产设备和技术的研究开发, 原型设备研制已接近完成, 其特点是摒弃通常CVD设备的平面沉积方式, 采用立体(空间)沉积方式, 因此可以一次沉积大量工件。最终工业化设备的目标是一次涂覆可转位刀片(或钻头)300只以上。 本项目成果可用于开发各种金刚石薄膜涂层硬质合金工具和模具, 以及其它需要解决极度耐磨或降低摩擦的应用。
北京科技大学
2021-04-11
高折射率有机-无机纳米复合光学薄膜
随着光学器件在日常生活领域越发广泛地应用，对其新功能的需求也加大，其中高折射率材料的研究也越来越多,特别是高折射率聚合物（HRIP）。近来，由于其在高级光电制造中的潜在应用，HRIPs已经吸引了相当多的关注，例如先进显示设备的高性能基底，用于有机发光二极管显示器，光学黏合剂或密封胶材料，高级光学应用中的减反射涂层，193-nm浸润蚀刻光阻剂，和微透镜组件中的电荷耦合式装置以及互补金属氧化物半导体图像传感器。然而，一般普通聚合物的折光指数的范围在1.30～1.70之间，但是在实际应用中要求更高的折光指数（大于1.70，甚至 1.80）。由高折射率无机纳米粒子和有机高分子基体组成的纳米复合材料可以轻易地获得高的折光指数。本项目将高折射率的无机纳米粒子炭黑、二氧化硅、二氧化钛等添加到各种聚合物基体中，获得高折射率光学薄膜，且通过对无机粒子和聚合物基体间的界面设计，使得无机粒子少量填充即可获得高折射率光学薄膜。具有核心技术（自主知识产权），发明专利1项，获得上海市自然科学基金资助。
华东理工大学
2021-04-11