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高性能钒液流电池隔膜及其制备技术与应用
利用辐射技术研制电池的离子交换隔膜，最早从日本原子能研究所开始，出发点是代替Nafion的工艺，制备性价比更高的膜材料。电离辐射技术，特别是基于电子加速器的电子束辐射加工技术，不使用催化剂/引发剂，室温操作，高效快速, 适合大量生产。目前辐射加工技术已广泛应用于各种工业材料的生产，如电线、电缆、轮胎、发泡材料、热收缩材料等行业。本项目是在早期辐射接枝技术制备离子交换膜的基础上，在工艺体系中使用功能化离子液体代替含有阴阳离子一般离子交换功能基团，成功制备出具有更高耐热、化学稳定性、良好导电性、极为优异抗钒离子渗漏的两性离子交换膜（HUST-IL膜），并且在钒液流电池中的实际电池测试实验中电池效率优于Nafion系列膜。需要特别指出的是，本项目在制备工艺方面取得了重要突破，不需要一般阳离子交换膜中的磺化工艺，非常环保，并且在工艺上成功发展出替代传统固液接枝反应的工艺体系，避免了接枝反应的复杂工艺和质量控制问题；本项目的工艺技术，使电池隔膜的辐射制备工艺从传统的辐射接枝转变为辐射交联工艺，通过铺膜和固体膜辐照即可完成制备，与现有电线电缆片材的辐射交联工艺通用，工艺简单，极易量产和推广。
【技术优势】
(1) 本项目所得到的HUST-IL隔膜产品，其钒离子渗透率比Nafion膜（Nafion115，117）降低约1200倍，导电率提高3倍以上，电池效率实现了对Nafion膜的超越；
(2) 在制备工艺方面的重要突破：不需要一般阳离子交换膜中的磺化工艺，非常环保，并且在工艺上成功发展出替代传统固液接枝反应的工艺体系，避免了接枝反应的复杂工艺和质量控制问题；
(3) 本项目电池隔膜的辐射制备工艺从传统的辐射接枝转变为辐射交联工艺，通过铺膜和固体膜辐照即可完成制备，与现有电线电缆片材的辐射交联工艺通用，工艺简单，极易量产和推广。
【技术指标】
HUST-IL隔膜产品：钒离子渗透率比Nafion膜（Nafion115，117）降低约1200倍，导电率提高3倍以上，电池效率实现了对Nafion膜的超越。
华中科技大学
2023-07-19
苛刻温度环境服役的锂离子电池关键技术
锂离子电池对现代电子设备、电动汽车和储能系统至关重要，然而目前商用锂离子电池不能苛刻温度环境下使用，尤其在低温环境下能量密度严重衰减，限制了其在电动汽车、户外储能、国防军工以及深空探测等领域的应用。随着锂离子电池应用领域的不断拓展，要求锂离子电池在高温/低温兼顾条件下能提供能量输出，以保障装备正常工作，目前锂离子电池还难以达到这一要求。同时，锂离子电池作为苛刻温度环境服役的电源设备仍需克服较多的问题，如无法跨温区使用、低温无法充电、安全性能低等。
本成果攻克了复合碳负极材料、快离子输运特性正极材料和宽温域高电导率电解液体系等关键材料，解决了锂离子电池低温容量衰减严重、低温无法充电和高温/低温不能兼顾使用三大技术难题，突破了锂离子电池在-60~70℃宽温域使用技术壁垒，开发的锂离子电池产品可在高原高寒、沙漠、极寒极地、深空等全疆域使用要求。
本团队拥有教授、副教授和研究生100余人，依托中南大学“粉末冶金国家重点实验室”、“轻质高强结构材料国家级重点实验室”及“粉末冶金国家工程研究中心”等3个国家级研究和产业化平台，完成了三项技术转化。
中南大学
2023-07-18
稀土改性制备高容量锂离子电池正极材料
锂离子二次电池是继镍氢（Ni-MH）电池后最新一代可充电电池，其质量比能量是Ni-MH电池的1.5-2倍，具有工作电压高（3.6V）、安全、循环寿命长和无记忆效应的优点，工作温度范围可达-20-60℃。自1991年Sony公司用LiCoO2作为正极活性材料的锂离子二次电池商品化以来，锂离子电池目前是供不应求。它广泛地应用于笔记本电脑、个人数据助理、手提终端
西安交通大学
2021-01-12
发展了空间约束制备高稳定锂-硫电池正极材料
锂-硫电池因具有高理论能量密度且价格低廉，被认为是极具潜力的新一代 高能二次电池体系。然而，受限于硫及其放电产物硫化锂(Li2S)的绝缘特性， 以及充放电过程中形成的一系列多硫化锂中间产物易溶于电解液的缺点，导致锂 -硫电池中正极活性物质硫的利用率偏低和电池的循环稳定性欠佳，严重影响锂- 硫电池性能的发挥与实际应用。众所周知，单质硫主要以环状 S8 形式存在，而 这些易溶性多硫化物(Li2S8、Li2S6、Li2S4 等)主要产生于 S8 与 S2 之间的转 变过程中，而通过与碳材料复合可有效地解决
上海理工大学
2021-01-12
功能化改性PVDF锂离子电池新型粘结剂
上海交通大学
2021-04-13
掺铝氧化锌薄膜的退火真空度和氩离子溅射清洗工艺控制
掺铝氧化锌薄膜（ AZO ）成本低廉、无毒环保，溶胶凝胶法制备 AZO 薄膜具有工艺简单、成膜均匀性好、易于精确掺杂等优点，而后续处理工艺则是提高溶胶凝胶法制备的透明导电薄膜性能的关键。为此我们研究 105 到 10-4 Pa 大真空度范围退火条件下的电阻率变化规律，发现：电阻率的降低集中在相对狭窄的真空度范围，其中在 100 Pa 到 10 Pa 之间，电阻率陡降了 2 个数量级。电阻率在 10 Pa 退火时达到最小值，继续提高真空度（减低气压），电阻率不再继续降低。这一研究结果不仅澄清了以往对溶胶 - 凝胶法制备透明薄膜后续工艺处理的模糊认识，而且对实际生产工艺具有重要的指导意义，例如以此为根据，选择合适的真空度退火，达到既满足产品的性能指标，又能节能减排的最佳效果。 XRD 与 XPS 的分析表明中真空下氧空位、锌填隙、以及 Al3+ 对 Zn2+ 离子的取代是中真空度下电阻率陡降的主要原因。此外，利用 Ar+ 离子对退火后的样品进行反溅射清洗，能进一步提高电导率。更重要的是能在薄膜表面形成具有一定的凹凸起伏的绒面结构，能将入射太阳光分散到各个角度。用作太阳能电池电极时，能有效增强太阳能电池内的光吸收材料对入射太阳光的捕获，提高光能利用率。
辽宁大学
2021-04-11
一种基于金属基平面纳尖簇电极的电调透光率薄膜
本发明公开了一种基于金属基平面纳尖簇电极的电调透光率薄膜，其包括：由金属平面纳尖簇线密集排布构成的一层图案化阳极和一层平面金属纳膜阴极/阳极，它们被分别制作在透光的纳米厚度的基膜/光学介质层的两个外表面上；在加电态下，图案化阳极中的金属平面纳尖与金属纳膜阴极/阳极间形成局域弯曲的锐化电场阵，阴极/阳极上可自由移动的电子被阴阳电极间所激励的阵列化纳电场驱控，向各纳电场中电场强度最强部位聚集。本发明基于金属基平面纳尖簇电
华中科技大学
2021-04-14
一种基于金属平面微纳线尖电极的电调透光率薄膜
本发明公开了一种基于金属平面微纳线尖簇电极的电调透光率薄膜，其包括：由金属平面微纳线尖有序密集排布构成的一层图案化阴极和一层平面阳极，它们被分别制作在一层纳米厚度的透光基膜/电绝缘膜的上下表面；在加电态下，阴极上可自由移动的电子被阴阳电极间所激励的电场驱控，向金属平面微纳线尖簇其各纳线尖顶聚集，纳线尖金属电连接线上的自由电子分布密度因部分甚至绝大多数电子被纳线尖顶抽走而减少甚至急剧降低。本发明基于金属平面微纳线尖
华中科技大学
2021-04-14
一种小容量薄膜电容永磁同步电机直轴电流给定控制方法
本发明公开了一种小容量薄膜电容永磁同步电机直轴电流给定控制方法，采用小容量的薄膜电容，代替传统功率电路中的大容量电解电容，相比传统的电机驱动系统，小容量薄膜电容变频系统体积得到减小，重量得到减轻。本发明不需要考虑波动的母线电压对交直轴参考电流的影响，相比于传统的直轴电流给定方式更简单有效；交直轴电压给定经过陷波器，滤除特定次谐波分量，电流控制器采用内
东南大学
2021-04-14
一种高强度抗静电增塑聚氯乙烯透明薄膜及其制备方法
本发明公开了一种高强度抗静电增塑聚氯乙烯透明薄膜及其制备方法，该透明薄膜综合性能优异，具有高力学强度、高弹性、高可见光透过率、低雾度、耐寒性好、耐水抽出、抗静电效果长期稳定等综合性能优异等特点，由于配方不使用PNBR等高成本的原料，配方相对简单、制备工艺简化，有效降低了该功能薄膜的制造成本。本发明的高强度抗静电增塑聚氯乙烯透明薄膜，其由以下质量配比的原料制成：聚氯乙烯树脂100份、抗静电剂增塑剂30～45份、非抗静非耐寒型增塑剂10～25份、耐寒增塑剂10～15份、离子液体聚合物2.0～3.5份、液体复合热稳定剂1.0～1.5份、加工助剂0.5～1.5份、润滑剂0.3～0.5份。
南京工业大学
2021-01-12