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预测固体电解质界面的原子模拟软件
本技术提出了基于多尺度理论模拟结合深度机器学习的一整套解决方案,即利用先进多尺度模拟方法精准解析SEI原子结构,建立新一代SEI模型,阐明SEI结构和形成机制,完整构建SEI与电池性能之间的内在联系,定向设计符合不同商用条件的新型电解液配方,为开发新一代高能量密度电池提供可能。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 随着智能手机、笔记本电脑等消费电子产品的快速发展,锂离子电池(Lithium Ion Battery, 简写为LIB)已经成为最成功的电化学储能设备之一,并从根本上影响并改变了人们的日常生活方式。随着制造工艺的逐步成熟,LIB的能量密度已经接近其理论极限。另一方面,可移动电子设备的快速普及和汽车电动化的蓬勃发展也不断要求开发具有更高能量密度的充电电池以满足实际使用的需求,而最先进的LIB依然无法完全满足上述需求。因此,寻找更高能量比的锂电池电极材料,加快下一代新型锂电池关键技术的相关研究,已成为制约锂电池技术产业发展进步的关键问题。锂金属电池的能量密度虽足以达到下一代电动车的要求,但其自身的稳定性仍令人担忧,这主要是因为Li金属的反应活性过高,其几乎可与所有的电解液均能自发地发生化学反应。在电池的运行过程中,Li电极和电解液之间通过自发化学反应和电化学反应导致了固体电解质界面(solid electrolyte interphase,SEI)的形成。当所形成的SEI结构不均匀时会诱发电池体积膨胀,此外,充放电过程中锂的不均匀沉积会导致锂枝晶的形成,锂枝晶的不规则生长会刺穿SEI,导致SEI膜发生破裂,并产生死锂,降低锂金属电池库伦效率;更严重的是,锂枝晶的不断生长会刺穿隔膜,造成电池内部的短路,导致火灾和爆炸等安全事故,大大缩短了电池的使用寿命,严重阻碍了其大规模商业化发展。因此,SEI对LMB的性能具有至关重要的影响。良好且稳定的SEI可以阻止(或者大幅度减缓)负极界面上反应的持续发生,起到保护Li电极的作用。针对下一代高稳定性锂金属电池设计中存在的关键问题,结合国际研究进展与本团队前期研究基础,我们提出了基于多尺度理论模拟结合深度机器学习的一整套解决方案,即利用先进多尺度模拟方法精准解析SEI原子结构,建立新一代SEI模型,阐明SEI结构和形成机制,完整构建SEI与电池性能之间的内在联系,定向设计符合不同商用条件的新型电解液配方,为开发新一代高能量密度电池提供可能。本方案已形成完整的工作流,相关自动化软件已开发完成并交付使用,且具有完全的自主知识产权,可用于国内外上游电池生产研发企业积累原始电池性能数据,大范围筛选有效电解液组分,指导下一代高能量密度锂电池研制。 我们的技术优势与创新主要表现在: 1)首次在电池体系中实现了QM与MM的混合模拟与混合加速; 2)在电池体系模拟中实现了开放电子体系对电化学反应的热力学和动力学预测; 3)在保证精度的前提下,实现了在纳米尺度上对真实的实验SEI结构直接模拟; 4)通过耦合深度机器学习,实现了电解液组分大范围筛选与性能优化。
苏州大学 2022-08-15
教育部党组成员、副部长吴岩:深化教育科技人才体制机制一体改革,构建高质量人才自主培养体系
教育部深入贯彻落实习近平总书记重要指示和党的二十大、二十届三中全会精神,落实立德树人根本任务,深化教育科技人才体制机制一体改革,强化产教融合、科教融汇,以新工科、新医科、新农科、新文科建设为引领,加强有组织拔尖人才培养、有组织科技创新、有组织服务国家和区域发展,推动高校创新人才培养模式,构建高质量人才自主培养体系。
人民政协报 2024-08-08
全面启动新一轮科技体制改革!全国科技工作会议第二次全体会议在京举行
会议研究部署2025年科技工作重点任务
科技部 2025-01-15
金龟子绿僵菌CQMa421制剂
首次提出针对某一特定作物全生育期的主要害虫和天敌菌株选育新策略, 从1000多个菌株中选育出能有效防治稻飞虱、稻纵卷叶螟等水稻主要害虫,但 不侵染寄生蜂、蜘蛛等害虫天敌的安全、广谱、高效的金龟子绿僵菌菌株CQMa421o 通过高温筛选技术,筛选到与CQMa421兼容性良好的乳化剂、悬浮稳定剂、保护 剂。采用油相包裹技术,开发出能常温储藏1年以上、稳定悬浮及适宜高倍水稀 释等特性的广谱杀虫真菌农药,建立绿僵菌CQMa421全程防治水稻主要害虫的技 术体系等多个配套应用技术,满足水稻化学农药减量使用的需求。同时,针对茶 叶、烟草、蔬菜、柑橘等多种作物害虫,开发出系列产品并大面积推广应用。研 发的金龟子绿僵菌CQMa421系列产品被国家列为水稻三个重大害虫优选生物农 药,被多省市列为重点推广产品和政府采购名录,入选2017年(中国)农业农 村十大产品名录。在全国农技推广服务中心的支持下,联合重庆聚立信生物工程 有限公司在全国10多个省(市)推广CQMa421绿僵菌产品的水稻病虫害防控新 模式,面积已达20余万亩。相关研究成果也受到资本市场的广泛关注,由重庆 聚立信生物工程有限公司融资1.5亿元,已经对“金龟子绿僵菌CQMa421农药” 进行产业化转化。
重庆大学 2021-04-11
番茄红素、β-胡萝卜素微乳化制剂
将表面活性剂、助表面活性剂、水、食用油、番茄红素一起,经简单的混合 处理而制成红色透明或半透明状微乳液产品。制备技术特征在于微乳液可自发形 成,不借助外力(实际制备过程中在简单搅拌条件下即可实现,无须高速乳化、 均质等剧烈操作),即可形成液滴直径在 5~50nm 的液滴,所形成微乳化体系性 质稳定,可长期放置或经离心处理而不分层
江南大学 2021-04-11
铜在制备钙化抑制剂中的用途
本发明公开了铜在制备钙化抑制剂或成骨抑制剂中的新用途。本发明还公开了以铜作为活性成分的钙化抑制剂和成骨抑制剂。铜具有抑制细胞钙化和抑制细胞成骨的作用,可用于治疗肌腱钙化和骨化病等疾病,临床应用前景良好。
四川大学 2016-10-27
小茴香口服制剂及其制备方法和新用途
本发明公开了一种小茴香口服制剂及其制备方法和新用途,本发明所提供的小茴香的新用途是小茴香在制备促进开腹术后肠道功能恢复的口服药物中的应用。利用上述新用途制备的药物是以有效剂量的小茴香为活性成分,加入药学上可接受的辅料制备而成的药剂。本发明发现小茴香能够缩短术后首次排气、排便时间及住院日,缩短肠外营养时间,减轻胃肠道不适,有利于早期恢复一般性饮食。为临床促进开腹术后肠道功能恢复提供了一种新的选择。
四川大学 2016-10-11
丙肝病毒抑制剂及其制药用途
本发明公开了一系列丙型肝炎病毒(HCV)抑制剂及其组合物,并涉及其在制备治疗慢性丙型肝炎病毒感染药物中的应用。具体地,本发明涉及作为NS5A抑制剂的系列化合物及其组合物和制药用途。
四川大学 2016-10-12
华西医院院内制剂——六合丹
支撑本项目的六合丹组方符合传统中医理论,独具特色,具有创新性。六合丹是由华西医院已故名医,中药外科学家吴介诚先生所独创的外用中药。所用药物强调清润,疏通血脉,调和气血。六合丹因组方独特,对病症形成六合之势,使其疗效远远优于同类药物。六合丹符合中医药治疗疮疡类疾病的原则和经验。在同类药物之中,尚无雷同处方,独具特色。临床疗效确切,安全性高。六合丹从60年代年开始在华西医院生产,迄今已有50多年的历史,在华西医院中西医结合科、消化内科、骨科、临床免疫等科室应用。在急性胰腺炎的治疗中,六合丹能显著缓解患者的疼痛,加快腹腔积液吸收。提高综合治疗急性重症胰腺炎的疗效,在国内、外处于领先水平。在血管静脉炎、急性痛风性关节炎、颌面部间歇感染等的治疗中,对关节、静脉血管、颌面部等的红、肿、热、痛症状有良好治疗作用。因疗效确切,深受医患欢迎。
四川大学 2016-04-18
一种治疗急性痛风的中药制剂
痛风是一种全球性疾病,但是目前尚无根治痛风的方法,常用西 药秋水仙碱等在缓解症状的同时,常常伴随者严重的毒副作用。目前 急需开发高效、低毒的新药。本痛风方在借鉴前人验方和临床实践的 基础上,运用现代的科学技术,探索出了高效、低毒的中药方剂。该 痛风方治疗痛风疗效肯定,且副作用轻微,具有西药不可替代的优势。药物治疗仍然是目前治疗痛风的主要手段。西药如秋水仙碱、非 甾体类抗炎药及苯溴马隆等常用西药,其在迅速缓解症状的同时,常 常伴随着严重的副作用,这极大的限制了其临床运用。本痛风方能显 著
兰州大学 2021-04-14
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