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对位芳纶复合锂离子电池隔膜
1. 痛点问题
锂离子电池是目前应用最广泛的储能装置，产业发展迅猛。随着电动汽车的兴起，大功率动力电池的出现对锂离子电池的安全性提出了巨大的挑战。其中电池隔膜耐热性差是其中最主要的安全隐患之一。目前常见的锂离子电池隔膜为聚烯烃材质，通常为聚丙烯、聚乙烯或者聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯的夹层结构，熔点低于170℃，当电池因内部或外部原因造成升温时，隔膜会熔融并收缩，造成正负极直接接触导致短路，引起电池燃烧、爆炸等意外事故的发生。
2. 解决方案
聚对苯二甲酰对苯二胺（以下简称PPTA）是一种刚性液晶高分子，具有优异的热稳定性，热分解温度高达550℃。将PPTA取向制成的纤维还具有优异的力学性能，因此PPTA是一种有效的解决锂离子电池隔膜耐热隐患的材料。但是由于PPTA分子刚性，而且分子间有强烈的氢键作用，所以在普通溶剂中很难溶解，因此将其制成多孔膜在技术上还是一个巨大的挑战。本项成果在大量研究基础上提出了一种新的制备对位芳纶/聚烯烃复合隔膜的方法，利用对位芳纶的刚性及高耐热性，制备出各项性能满足锂离子电池性能要求且可以大幅提高电池安全性的隔膜材料。
合作需求
与合作方共同推进工业生产和应用，合作方需具备资金、场地、技术团队等。
清华大学
2022-01-07
锂离子电池隔膜干法单拉制造技术
本项目系统全面地研究了采用熔融挤出/热处理/单轴拉伸法(MEAUS)制备锂电池用聚烯烃微孔隔膜的原理，成功地设计制造了国内第一条熔融挤出/热处理/单轴拉伸(MEAUS)法制备锂电池用聚烯烃微孔隔膜的工业化生产线。在此基础上，研发成功了锂离子动力电池PP/PE两层或三层复合隔膜产业化技术。拥有国内唯一动力锂电池隔膜产品的制造技术。
四川大学
2021-04-11
锂离子电池隔膜干法单拉制造技术
本项目系统全面地研究了采用熔融挤出/热处理/单轴拉伸法(MEAUS)制备锂电池用聚烯烃微孔隔膜的原理，成功地设计制造了国内第一条熔融挤出/热处理/单轴拉伸(MEAUS)法制备锂电池用聚烯烃微孔隔膜的工业化生产线。在此基础上，研发成功了锂离子动力电池PP/PE两层或三层复合隔膜产业化技术。拥有国内唯一动力锂电池隔膜产品的制造技术。
四川大学
2015-12-22
消毒除菌凝胶
从寒假到现在，清华大学天津高端装备研究院表界面微纳技术研究所（以下简称清华高端院表界面所）的实验室里，科研人员已连续忙碌了好多天。为了赶制捐献给抗疫医务人员的消毒除菌凝胶，留在天津的研究所员工几乎全部上岗。由于生产线工人没有复工，这些科研工作者们就成了“临时工”，实验室成了“临时生产线”。“相比传统喷洒消毒液的方式，缓释二氧化氯可以实现长期持续消毒，无死角覆盖，是一种更好的消毒方式。”清华高端院表界面所常务副所长杜川说。在北京清华长庚医院执行院长董家鸿院士的建议下，大年初二，高端院应急专项小组紧急集结，针对除菌消毒的应用需求，在之前技术储备的基础上，以最快的速度研发出以缓释二氧化氯技术为核心的消毒除菌凝胶，为这场特殊战“疫”提供绿色、安全、长期高效的消毒除菌新手段。经广东省微生物分析检测中心检测，杀菌率达到99.9%。一瓶消毒除菌凝胶可以在10—20平方米的房间使用1—2个月，而且其挥发浓度仅为美国国家职业安全卫生协会建议暴露限值0.1ppm浓度（parts per million）的三分之一，在保证消杀效果的同时，不会对人体健康产生影响。
清华大学
2021-04-10
水凝胶贴剂
水凝胶贴剂即现代巴布剂，是巴布剂中较为特殊的一类，属于经皮给药系统。水凝胶贴剂 作为一种外用贴剂，是将水溶性高分子材料以及治疗药物混合成为主要基质，涂布于无纺布上 后经过成型制成的。水溶性高分子材料由于其自身良好的生物相容性被用作凝胶骨架材料制备 左旋肉碱水凝胶贴剂。 左旋肉碱作为一种类氨基酸物质能够促使脂肪转化为能量。同时由于 其对人体无毒副作用，目前在治疗男性不育症等方面也越来越多地被使用。医学治疗中常用的 是左旋肉碱口服制剂，ATP针剂等。这些治疗方式存在药物在血液中的浓度不稳定、病变部位 药物浓度低、患者需长期的服用或者住院治疗等诸多缺点。与此同时，传统的治疗方式中药物 需要经过人体的消化系统，而左旋肉碱主要经肾平衡，长期使用可引起肾功能不全及其他安全 问题。为了解决这些问题，必须研究新的给药途径。透皮给药途径区别于传统的给药方式，恰 好能够提高药物在病变部位的有效浓度，同时还可以减少对人体的伤害。
华东理工大学
2021-04-11
27025凝胶色谱柱
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
隔热用气凝胶材料
课题组在国防973项目、教育部“创新团队发展计划”项目、总装预研基金项目、国家自然科学基金等项目支持下，深入开展SiO2气凝胶、碳化物气凝胶等方面研究工作。纤维增强SiO2气凝胶的耐温性达650℃、密度在0.1~0.3g/cm3、热导率：0.02W/(m•K)(25℃)、抗压强度在0.4~1MPa；纤维增强SiC气凝胶在有氧环境耐温1400℃、无氧环境下耐温1600℃、密度在0.28~0.6g/cm3、抗压强度大于2Mpa、孔隙率在85~94%、室温下热导率为0.07W/(m•K)。产品可用于外墙保温专用气凝胶板材、气凝胶玻璃、钢结构防火，替代传统的保温材料对管道、炉窑及其他热工设备、热水器、冷藏设备，大型海洋舰艇、船舶、客车、航天导弹等保温。其中纤维增强SiO2气凝胶材料方面研究成果已经部分转让两家企业进行产业化生产，产生了显著的经济和社会效益。
南京工业大学
2021-04-13
水凝胶隔热降温产品
水凝胶隔热降温喷剂：
目前，针对火灾等灾害的逃亡过程中对人直接进行有效防护的隔热降温产品尚属空白，而我们的这款产品就是其中的先行者并且这款产品还具有优秀的灭火隔热效果，可帮助火灾中人员快速构建逃生通道。同时，面对大面积烧烫伤在救治途中快速高效的降温和隔热保护，也是领域空白。该款产品具有优异的力学性能，可保证在运动过程中不破坏并与人体紧密贴合。不仅如此，该款产品对于火等高温流体造成的烧烫伤具有快速、大面积成膜的效果，同时又有良好的降温效果，可对皮肤创伤进行紧急预处理。
贴片类水凝胶医用敷料：
该款产品易用性强。与市场上同类型产品相比，该款产品具有更强的力学性能，并且该款产品可进一步研发促使伤口闭合和加速伤口的愈合。将结合3D打印技术满足市场对非均质、复合材料的异形贴片类水凝胶医用敷料的需求。
北京理工大学
2023-05-09
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
自动溶胶凝胶制膜装置
根据传统的制膜方式，设计出一套自动溶胶凝胶制膜设备，该装置采用旋涂法，由基板、将装有制备好的胶体溶液的滴液针管、匀胶机构、将匀胶台移动至针管下的水平移动机构、控制针管滴液的滴液系统、以及干燥系统组成。使用该装置可以将已制备好了的胶体溶液旋涂于清洗好的基片表面从而形成纳米气敏薄膜。一次可在四块基片上制膜。这对减少制模过程不确定性，降低劳动强度，易于大规模生产等具有很大的现实意义。
南京工业大学
2021-04-13