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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
富锂层状及三元锂电池正极材料
富锂的层状结构 Mn 基氧化物及三元（NCM）材料具有高容量的特点，成本低廉，工作电压与现有电解液匹配，安全性好，考虑到振实密度，比容量等综合性能，其应用前景很好，适用于数码通讯类滇池、笔记本电脑、电动工具电池、汽车电池等。该项目具备产学研合作基础。
项目特色：
针对富锂锰基和三元正极材料首次充放电效率低，倍率性能交差，锂层中阳离子的混排、高电压下电极材料与电解液之间反应等问题，通过表面包覆、体相掺杂、颗粒微纳化和形貌控制等多种方法，以提高其电化学性能。
通过原位 XRD、XAS、EXAFS、电化学阻抗谱（EIS）、原位扫描电镜与透射电镜、扫描隧道显微镜、原位核磁共振、同步辐射和中子衍射等技术，获得无机材料及相关体系的原位分析与诊断新方法。
优化设计并研制新型电极，电池制备工艺技术，构筑高容量，长循环稳定性的新型锂电池。
市场应用前景：
扩大富锂层状与三元电极材料与新型锂电池技术成果的推广力度，促成成果转化和产业化，使中小型企业规模成长，提升电池行业研发水平和产业链结构优化，带动锂电池及储能产业发展。
南开大学
2021-04-13
非钳燃料电池催化剂的设计与制备
汽车行业发展迅猛，能源需求巨大，机动车尾气的排放造成的环境污染日趋 严重。氢-氧质子交换膜动力燃料电池（PEMFC）以其高效、洁净、兼容可再生能 源技术等特点，被认为是后石油时代解决移动高性能动力电池的理想方案。然而, 当前PEMFC所使用的催化剂为贵金属Pt基催化剂，其对Pt资源的需求巨大，成 本高昂，难以成功商业化推广。因此，开发出符合动力输出性能的非钳燃料电池 技术，契合我国对高效节能、环境友好的高性能动力电池汽车的迫切需求。
以该项目为依托制备的非贵金属燃料电池催化剂以可以使单电池的最大输出 功率达到0. 6 W. cm-2,已经完全达到贵金属Pt基燃料电池的输出性能，可以满 足动力输入应用要求。目前，该催化剂形成完全自主知识产权的技术，属于国际 一流国内领军的高科技技术。该催化剂的成功推广势必将从根本上解决机动汽车 尾气对我国环境的污染问题，降低对石化能源的需求。
市场及经济效益分析：
全球范围内，燃料电池行业发展迅猛，行业总体步入正轨。2010年，燃料 电池堆的全球出货量有23万台，而在2007年只有1. 1万台出货量，2011年至 2012年的全球燃料电池的出货量有85%的年增长速度。在2010年全球售出的燃 料电池中，便携式燃料电池占到这一总数的95%,其中超过97%采用质子交换 膜燃料电池技术。2007年至2010年间，燃料电池出货量翻了 20倍。从应用上 看便携式小幅增长，交通运输应用在近几年大幅增长，而在电站的应用则呈现平 稳增长态势。2012年，燃料电池行业的收入超过10亿美元的全世界市值，并且 亚太国家运送超过3/4的燃料电池系统到世界各地。2014年起，按每年22. 6% 的复合年增长率计算，全球燃料电池产能在2020年预计将达到664.5兆瓦。在 未来六年时间里，各国政府对加氢站及相关氢基础设施的投入将成为这一增长的 推动力量。随着燃料电池技术在全世界范围内的广泛应用，作为其关键材料的催 化剂必将具有广阔的市场应用前景和丰厚的利润。
另外，制备该催化剂的原产料价格便宜、方法和工艺非常简单, 且生产过程中不会对环境造成污染，很容易开展下一步工业生产。
重庆大学
2021-04-11
太阳能光热综合利用及其相关技术的研究与应用
本课题组长期从事太阳能光热中低温热利用相关技术的应用研究。科研成果包括:高性能槽式太阳能接收器、大型宽长比的抛物槽式太阳能反射镜、高精度槽式、塔式太阳能跟踪控制技术等太阳能中高温热利用关键技术的设计、项目实施。目前本课题组在该领域应用成果成功应用于了国网苏州同里新能源小镇示范项目、南瑞集团槽式太阳能示范项目，课题组设计的基于槽式太阳能集热器的冷热供给系统，配置低温熔盐储热系统，可以完全利用太阳能实现规模化小区24小时连续的冷热供给。近年来课题组作为重要技术支撑参与了多项国网清洁能源科技项目，江苏省科技支撑计划等，发表相关论文10余篇，SCI/EI论文5篇，获中国农业工程学会优秀论文奖一项，授权专利5项。
南京工程学院
2021-05-21
一种太阳能温差能静电除尘器
（专利号：ZL 201410606246.3） 简介：本发明公开了一种太阳能温差能静电除尘器，属于空气除尘技术领域。本发明的一种太阳能温差能静电除尘器，包括除尘箱体、温差发电模块、太阳能发电模块和连接线路，所述的除尘箱体的上层、下层分别设有除尘模块和储电供电模块，所述的温差发电模块、太阳能发电模块分别通过连接线路与储电供电模块相连接，所述储电供电模块包括蓄能模块和供电升压模块，蓄能模块设有电路控制器，该控制器既能将接收的电能直接供给除尘模块，又能将电能存储到蓄能模块，所述供电升压模块可以根据尘霾颗粒大小调控高压电场电压。采用本发明的技术方案，使静电除尘器不再依赖于传统电能，而且节能环保，受外界环境影响小，除尘效率高。
安徽工业大学
2021-04-11
用于建筑保温、隔热的真空管太阳能集热装置
该装置克服现有太阳能集热装置不能实现与建筑物的真正集成和一体化，既无法做到有效的防风、防雷，容易造成安全隐患，更难以提高建筑围护结构的保温、隔热水平。使该装置不但使其在外观上实现与建筑一体化，而且在功能上也实现与建筑的一体化，在高效集热的同时，对建筑具有保温隔热作用。所适用的建筑围护 结构类型可以是外墙面或者屋顶，集热装置既可为单个的太阳能集热模块，也可为多个太阳能集热模块组成的集热器阵列。 本装置的优点是： 1.现了集热器与建筑集成，不但实现了外观上的一体化，而且实现了功能上的一体化。 2.高建筑围护结构的冬季保温水平和夏季的隔热水平。 3.护建筑表面，建筑围护结构不与外界环境直接接触，减少太阳能辐射对墙体的照射以及风雨的侵蚀，建筑外表面的温度和湿度变化大大减小，可大幅提高建筑构件的使用寿命。 4.高太阳能集热效率，腔室内空气温度在冬季高于环境温度，集热装置热损失将有所减少，效率有所提高。 本装置所适用的建筑围护结构类型既可以是外墙，包括直立或者倾斜墙面、阳台护栏墙，也可以是屋顶，包括平屋顶或者坡屋顶等；既可以应用于新建建筑中，也可直接应用于既有建筑的墙体或者屋顶节能改造，在添加太阳能热水系统的同时，完成节能改造。
上海理工大学
2021-04-11
具有跟踪太阳光类似功能的半球面复眼光伏玻璃
由于地球的自传，地面的太阳电池板必须自动跟踪太阳才能获得最好的辐照效果。为此必须建立聚光和自动跟踪太阳的复杂而昂贵设备，这样无疑增加了成本。本项目不要建立复杂的自动跟踪太阳的设备，却能尽量多地聚集射角入电池表面的太阳光。为此，我们将光伏玻璃表面制备成由多个半球面构成的复眼结构，将其覆盖光伏太阳电池板表面时就可将斜照入射的太阳光尽可能多地聚集射入太阳电池表面，进而提高太阳电池的光电转换效率。模拟表明，在没有间隙排布和弦高比为2.5时效果最优，并且复眼越大优化效果越好，与常规平面光伏玻璃相比，所收集的光能增加4.43%。按设计制得实际复眼光伏玻璃样品，通过一天阳光下的实际测量，得到了类似模拟的效果。本项目自主研发了由多个由半球面构成复眼结构的光伏玻璃，将其覆盖光伏太阳电池板表面时可将斜照入射的太阳光尽可能多地聚集射入太阳电池表面，具有跟踪太阳光的类似功能，提高太阳电池的光电转换效率。与常规平面光伏玻璃相比，所收集的光能增加4.43%以上。
厦门大学
2021-04-11