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基于可再生生物分子的锂离子全电池
作为当前应用最为广泛的储能器件之一，锂离子电池受到广泛关注。但是， 能源产业的发展与资源、环境息息相关，随着电子社会的蓬勃发展，人们对锂离子电池的需求量与日俱增，这势必会导致以下两个问题的产生：1）由于矿物资源的日益枯竭，其制造成本会不断攀升；2）大量废旧电子产品会对环境造成破坏。
大自然是人类最好的导师，其经历了几十亿年的进化，万物大都具有了最合理、最优化的宏观、微观结构和最佳的综合性能，这些对科研问题的解决具有极强的启发性。生物体内的能量代谢活动，往往伴随着具有氧化还原活性的生物分子的化学转变过程，并且具有良好的可逆性和生物相容性。将这种可从生物体内提取的生物分子应用于储能活性材料，优点在于：1）可再生生物分子资源丰富， 有望降低材料成本；2）生物相容性好，可以通过多种途径降解；3）结构多样性， 可通过分子修饰调控相应性能。
北京航空航天大学
2022-03-22
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
全固态太赫兹前端关器键件
1、主要功能和应用领域 针对太赫兹高分辨雷达和通信系统应用需求，研究了常温固态太赫兹连续波发射和接收的总体方案和实现技术，研究了太赫兹平面肖特基势垒二极管非线性模型的精确模型，提出了太赫兹高效倍频电路和低损耗分谐波接收电路的拓扑结构，掌握了太赫兹倍频器和分谐波混频器的优化方法，解决了固态太赫兹关键技术的工艺难题，突破太赫兹连续波发射和接收的关键技术，打破国外技术封锁，提高自主创新能力，形成自主知识产权，相关技术水平达到国际先进，为我国太赫兹技术的发展和太赫兹系统的应用奠定技术基础，提供技术支撑。 2、特色和先进性 1）国内首次报道了400GHz以上频段的太赫兹源，输出功率大于5mW 2）首次开展了太赫兹高功率多管芯二极管的三维电磁模型研究； 3）国内首次报道了220GHz、380GHz和664GHz分谐波混频器，变频损耗指标由于10dB； 4）国内首次开展了基于光电结合的太赫兹高速无线通信系统实验，通信速率大于12.5Gbps； 5）太赫兹核心模块已应用于太赫兹成像和通信系统中。 3、技术指标 太赫兹倍频器指标对比 频段 国外研究机构 电子科技大学 美国VDI FARRAN 仿真 实测 59GHz 26dBm 20dBm 23dBm 17dBm 91.5GHz 22dBm 15dBm 16dBm 13dBm 110GHz 20dBm 12dBm 16dBm 12.5dBm 212.5GHz 15dBm 4dBm 13dBm 7dBm 340GHz 15dBm 4dBm 13dBm 4.5dBm 420GHz 9.5dBm 无 12dBm 4dBm 太赫兹分谐波混频器指标对比
电子科技大学
2021-04-10
全固态太赫兹前端关器键件
成果简介： 1、主要功能和应用领域 针对太赫兹高分辨雷达和通信系统应用需求，研究了常温固态太赫兹连续波发射和接收的总体方案和实现技术，研究了太赫兹平面肖特基势垒二极管非线性模型的精确模型，提出了太赫兹高效倍频电路和低损耗分谐波接收电路的拓扑结构，掌握了太赫兹倍频器和分谐波混频器的优化方法，解决了固态太赫兹关键技术的工艺难题，突破太赫兹连续波发射和接收的关键技术，打破国外技术封锁，提高自主创新能力，形成自主知识产权，相关技术水平达到国际先进，为我国太赫兹技术的发展和太赫兹系统的应用奠定技术基础，提供技术支撑。 2、特色和先进性 1）国内首次报道了400GHz以上频段的太赫兹源，输出功率大于5mW 2）首次开展了太赫兹高功率多管芯二极管的三维电磁模型研究； 3）国内首次报道了220GHz、380GHz和664GHz分谐波混频器，变频损耗指标由于10dB； 4）国内首次开展了基于光电结合的太赫兹高速无线通信系统实验，通信速率大于12.5Gbps； 5）太赫兹核心模块已应用于太赫兹成像和通信系统中。 3、技术指标 太赫兹倍频器指标对比 频段 国外研究机构 电子科技大学 美国VDI FARRAN 仿真 实测 59GHz 26dBm 20dBm 23dBm 17dBm 91.5GHz 22dBm 15dBm 16dBm 13dBm 110GHz 20dBm 12dBm 16dBm 12.5dBm 212.5GHz 15dBm 4dBm 13dBm 7dBm 340GHz 15dBm 4dBm 13dBm 4.5dBm 420GHz 9.5dBm 无 12dBm 4dBm 太赫兹分谐波混频器指标对比
电子科技大学
2015-12-24
全固态调Q倍频无衍射激光器
本发明公开一种全固态调Q倍频无衍射激光器,包括光学平台,连续式输出808nm波长光束的半导体激光器,聚焦透镜,平面镜一,能够吸收808nm波长泵浦光并输出1064nm波长光束的工作物质,适用于1064nm波段的调Q晶体,适用于1064nm波长倍频的倍频晶体,平面镜二和轴棱锥,上述半导体激光器,聚焦透镜,平面镜一,工作物质,调Q晶体,倍频晶体,平面镜二和轴棱锥依次支撑定位于光学平台上.采用上述方案后,本发明的全固态调Q倍频无衍射激光器,可以在获得达到较高的输出功率,拥有良好的无衍射光束质量的脉冲式Bessel光束的同时简化实验仪器,降低实验成本.
华侨大学
2021-04-29
轻质超薄碳纳米材料柔性全固态超电容
移动互联网时代，智能手机等设备的屏幕越做越大，研发可卷曲、可折叠的便携电子产品已成为趋势。然而，固定形状的电池限制了可折叠电子产品的发展，亟需开发相应的柔性储能器件。天津大学赵乃勤教授课题组与天津工业大学康建立教授合作，研发成功了迄今最薄的碳纳米材料薄膜超级电容器，其厚度仅为A4纸的三分之一（约30微米），柔韧、轻盈，是可穿戴设备的理想电源。
“轻质超薄”是这款超电容的显著特点。为获得高的器件综合性能，该研究团队从器件结构优化设计出发，使其兼具超高能量密度和功率密度。他们先采用化学气相沉积法一步制备了一种柔韧多孔碳纳米纤维/超薄石墨层杂化薄膜，再以固态电解质封装两片杂化薄膜得到全固态自支撑薄膜超电容。
该超电容厚度只有A4纸厚度的三分之一左右，且有很好的柔韧性。经过优化结构设计，该器件整体的体积能量密度和功率密度比目前已报道的同类超电容可以高出几个数量级，这对于空间有限的微电子器件来说尤为重要。该超电容每平方米重量仅为58克，未来可将多片超电容嵌入到衣服中，使得平时穿的衣服变成可以给电子产品供电的“电源”，穿在身上几乎不增加负重，且便于携带。
同时，整个器件还具有很好的抗变形性和循环稳定性，充放电循环5000次后电容量还保持在96%以上（而锂电池在充放电循环1000次左右后电极性质会发生变化，使用中会出现电量不足的情况）。此外，锂电池的安全问题也成为目前人们关注的重点，该超电容采用全固态设计理念，当其遭受撞击或者损坏时不会有液体外泄情况发生，极大程度上提高了产品的安全性。该超电容同时具备一般超电容使用寿命长、充放电速度快等优势，在可穿戴电子器件和微器件领域具有很好的应用前景，成果实现产业化后将会有力推进相关电子产业的升级换代。
天津大学
2023-05-12
二次锂电池用复合型全固态聚合物电解质项目
1 成果简介聚合物电解质由于具有质轻、粘弹性好以及成膜性好等优点，尤其适合作为锂电池的电解质材料。聚氧乙烯（ PEO）由于具有易于离子传导的结构特征而备受关注，然而由于 PEO与碱金属盐形成的聚合物电解质在室温时有较高的结晶相，所形成的电解质也只能在高温下才能使用，因此实际应用受到限制。常用来降低 PEO 结晶度的方法是加入有机液体增塑剂，液体增塑剂的加入虽然提高了聚合物电解质的离子电导率，但同时也破坏了电解质的机械性能以及增加了其与锂负极材料的反应活性，降低了电池寿命。一个重要的趋势是发展全固态聚合物电解质，以取代目前的含液体的聚合物电解质。2 应用说明本发明提供了一种锂电池用共聚物基聚合物电解质材料，其含有共聚物基体和碱金属盐，所述共聚物基体是由氧化乙烯单元和氧化丙烯单元组成。本发明还提供了含所述聚合物电解质材料的复合电解质膜及其制备方法，本发明所述的锂电池用共聚物基聚合物电解质材料，采用共聚物作为基体材料，通过简单的溶液浇铸法制备成聚合物电解质材料，并采用浸泡方法实现活性聚合物电解质材料与高分子隔膜材料的复合。本发明的聚合物电解质材料不含有机液态电解质，不可燃，且与传统的 PEO 基聚合物电解质相比，电导率明显提高，机械性能好， 可以防止热失控。3 效益分析建设年产 1500 吨的二次锂电池用复合型全固态聚合物电介质材料生产线， 项目总投资5000 万元。4 合作方式合作、技术提供方占技术股。
清华大学
2021-04-13
多功能多用途全固态电致变色器件
电致变色器件是一种纳米多层膜功能器件。它是一种通过低电压（1-5V）、无电流、零能耗驱动的多功能变色器件。它可以根据需求智能化地调节可见光透射率和反射率以及红外光的发射率，从而在在智能化高效节能窗、航天器表面热控、武器装备隐身、汽车无眩光后视镜等领域具有广阔的应用前景。项目组自主研究开发出了完全自主知识产权的两种新一代全固态电致变色器件：全无机薄膜型和无机/有机组合型电致变色器件。 研究了电致变色器件在三个方面的应用特性：作为智能化高效节能窗对于太阳光透过率的调节作用；作为卫星表面智能热控器件其表面红外发射率的调控特性和太阳能光谱波段的反射率调控特性；作为多频谱隐身器件在可见光和红外迷彩以及红外特征抑制方面的色彩和红外发射率调制。 自主开发了高性能的无机固态离子导体薄膜和有机离子导电胶两种全固态电致变色器件中的核心技术。研发了全固态电致变色器件的专用镀膜制备技术和装置。获得国家发明专利4项。发表学术性研究论文30多篇。
北京航空航天大学
2021-04-13
幅值、频率、脉宽可调的全固态脉冲电源
围绕功率半导体技术的发展，以体积小、重频高、易触发、可控性强、寿命 长、可靠性高等优点，逐渐取代气体开关而成为了脉冲功率源中的主导开关，脉 冲功率发生器全固态化也成为脉冲功率技术的研究热点和发展趋势。由于高功率 快脉冲源高幅值、快速上升沿下降沿，其在工业应用、环保和医疗领域中的应用 也越来越广泛。基于半导体开关的全固态脉冲电压倍增技术，及其多种拓扑的实 现方案，可以轻松实现单极性和双极性的方波高压脉冲;同时，利用半导体开关的移相控制技术和截尾技术，可实现快速下降沿和脉宽可调节的方波脉冲。
上海理工大学
2021-01-12
铝离子电池
技术简介
技术团队聚焦铝离子电池应用研发，成功研发的由金属铝/天然石墨/尿素—氯化铝构成的铝离子电池，具有成本低、容量高、可超快速充电、高效耐用、安全性能高等特点，被广泛认为是储能领域的重大技术革命，突破了近30年来铝离子电池行业瓶颈。
创新点及性能指标
铝离子电池是一种新型的电池，它具有高安全性、耐高温等特点，采用全球首创离子液体电解液，无爆炸、可充电倍率高等特性，适用于多种应用场景，以下为产品特点：
1.离子液体电解液：由于离子液体具有导电性、难挥发、不燃烧、电化学稳定电位窗口比其它电解质水溶液大很多等特点，所以采用离子液体电解液的铝离子电池更加安全，稳定；
2.设计寿命久：通过对电芯结构和材料的合理设计和电芯材料选择，设计电池寿命可以长达超过10年；
3.耐高低温性能良好：常温型电池的高温段工作性能突出，可以适应恶劣环境，低温型电池的耐低温性能良好，可以适应恶劣极寒环境；
4.循环寿命长，深度放电恢复优越：常温型电池：DOD 99%循环可以达到2000次以上,低温型电池：DOD 99%循环可以达到20000次以上；
山东科技大学
2021-05-10