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长寿命高储能的可充电锌离子电池
可充电电池按照电解液可分为有机系和水系。其中水系电池具有制备工艺简单、无起火爆炸之风险。本项目研制了一种水系锌离子电池，负极为锌片，正极为基于导电聚合物和碳材料的复合物，不含重金属，电解液是中性水溶液。该储能器件具有高比容量，长循环寿命之优点。其能量密度高于目前商业化的铅酸电池，连续充放电1万次后容量保持率为100%，即使用寿命约为现有电池的10-20倍。该产品安全环保、成本低，可用于大规模电网储能、汽车启动电源、电动交通、UPS电源等领域；除了能够取代目前占据市场份额第二位的铅酸电池，由于较高的功率密度，在某些应用领域又可替代超级电容器。
北京航空航天大学
2021-04-10
多场耦合能质传递强化及调控理论与方法
能源、环境及化工等领域广泛存在具有相变和反应的能质传递和转化问题， 具有多区域、多场、传递与转化等相互耦合的特点，是影响装备性能的关键热物 理问题，对提升性能至关重要。本项目针对上述领域中共性的多场耦合能质传递 机理反其强化和调控方法的前沿科学问题开展研究工作，取得了系列原创性研究 成果。主要发现点有： 一、 分区耦合多相传递可视化实验方法及其机理与特性：创新了滞止流和通 流槽道内逸出速率及位点可控的液滴和气泡动力学行为、变孔隙率网络流道及其 与外部流场耦合的两相流动、毛细阻力可调的多孔层内相变传热及含反应边界的 两相流及传递等可视化实验方法。获得了逸出液滴聚合衰减震荡机理及规律；发 现了微孔逸出气泡脱离后涌入和界面震荡现象；揭示了具有壁面逸出气泡的槽道 内两相流规律；阐明了具有微孔层和结构缺陷的气体扩散层内两相分布特征；厘 清了反向式毛细蒸发器多孔层内相分布规律反其对相变传热的影响机理；揭示了 燃料电池内两相流动和传输以及电化学反应的相互作用规律，获得了流道水淹与 压降之间的定量关系及膜电极表面温度分布特性。 二、 多元多相分区耦合能质传递及转化理论模型：建立了多场耦合固体基质 表面细胞吸附成膜理论模型，揭示了生物膜结构与能质传递及产氢/产电性能的 相互关系；建立了含生化反应的多孔填料床内多相能质传递的毛细管模型和多相 混合模型，阐明了流动和传输与生化反应的耦合特性，为固定化细胞生物反应器 性能预测提供了方法；建立了毛细结构材料内分区耦合相变传热理论模型，为反 向式毛细蒸发器和微槽膜状凝结换热提供了理论计算方法；提出燃料电池两相传 输三维孔隙网络模型和气体有效扩散系数的分形模型，首次利用V0F方法模拟 了边壁具有逸出液滴的燃料电池流道内细观两相流行为，揭示了多孔扩散层与流 场板流道内两相流的耦合关系以及流道结构和工况参数对两相流特性的影响规 律。 三、多场耦合能质传递强化及调控方法：基于分区耦合强化传热思想，提出 了三维肋表面和螺旋扭带组合强化传热新方法；通过分区流动和传递强化与调控, 发展了三维柱状阵列结构阳极微流体燃料电池，显著提升了电池性能；利用石墨 烯表面修饰，实现了多孔电极内微生物产电菌电子转移速率和活性生物量调控和 强化；创新性利用流场/浓度场/温度场/光场的强化和调控，结合表面修饰和弥 散光导体技术，实现微生物生化转化全过程强化；提出了通过外接电阻控制阳极 电势诱导和调控生物膜结构，强化了质子传输，大幅提升了微生物燃料电池性能。
重庆大学
2021-04-11
化工装置设备用能诊断与换热网络优化
主要对加热炉、换热器、再沸器、冷却器等用能现状进行热力学计算分析与评价，诊断出能量利用薄弱环节及用能瓶颈，确定歧化装置各换热单元设备用能效率及系统薄弱环节。 编制了换热网络夹点技术优化设计软件，以及基于VB与Matlab混合编程的夹点技术软件，获得国家软件著作权。采用夹点技术对化工生产装置换热网络进行用能合理性分析，考虑换热网络变动的复杂程度和经济性，并提出切实可行的优化改造方案，包括采用高效换热器进行换热网络调优与热回收，可明显的减少公用工程的使用量，节能效果显著。对化工系统工艺流程存在的用能不完善环节，通过研究对反应器出料系统、塔进料系统和塔顶气与塔底液系统进行用能分析，提出流程再造方案，并进行可行性分析研究。可应用于炼油、化工、石油化工、制药、生工等行业。
华东理工大学
2021-02-01
天津大学研发出能愈合、变色的新型智能材料
日前，天津大学封伟教授团队成功研发新型智能材料。这种新材料很“聪明”，不仅能变色，还有形状记忆和自愈合功能。
天津大学
2022-02-23
能拟合人体躯干形态的类人型机器人
本发明公开了一种能拟合人体躯干形态的类人型机器人。本发明包括总支撑架、用于模拟臀、胸、腰截面环的多个单层拟合机构和肩部拟合机构，肩部拟合机构安装在总支撑架的顶部，多个结构相同的单层拟合机构依次安装在肩部拟合机构下方的总支撑架上。本发明由连杆机构拟合肩部以下躯干的整体形状框架，由斜坡式拟合机构仿形肩部形状，由穿着在机器人上的紧身衣，表征人体拟合结果，可用于服装定制与服装试穿中，由机器人替换真人试穿服装
浙江大学
2021-04-13
:一种基于涡致振动的海流能发电装置
本实用新型公开了一种基于涡致振动的海流能发电装置，包括流速调整装置和发电主体装置，发电 主体装置包括支撑柱、方柱振子、压电发电装置、以及箱体;箱体通过四块隔板分隔成对称设置的过流 腔室、振动腔室和发电腔室，方柱振子设于过流腔室内，方柱振子通过两根竖直设置的支撑柱固定，支 撑柱上下两端分别自由穿过过流腔室上下方的振动腔室伸到发电腔室内与压电发电装置接触，两个压电 发电装置分别设于上下两个发电腔室内，振动腔室内支撑柱上设有固定环，固定环与振动腔室的上下两 个隔板分别通过振动弹簧相连;所述流速调整装置设于箱体前方，用于调整进入过流腔室内海水的流速。 本装置结构简单，发电效率高，充分利用了海流能。
武汉大学
2021-04-13
流程工业整厂用能诊断与能量集成优化研究
随着全球变暖和能源危机加剧，节能减排越来越受到关注。大型流程加工工业能量消耗甚巨，所以对其进行过程用能诊断，找出用能不合理的环节，通过能量集成是同时节约能源和减少排放的有效途径。探讨在过程工业企业等生产过程中如何更有效地利用能源，如何使过程中产生的各种废物和副产品得到最大限度地回收利用，如何使整个生产过程产生最小的污染并把过程对环境和生态的影响降到最小，是本研究项目的主要目标。 本项目根据流程加工过程企业实际流程和运行数据，利用ASPEN PLUS软件模拟整个过程。根据模拟结果分析系统运行性能和主要设备能量利用率。基于能量平衡与火用分析理论确定系统用能不合理的环节。基于整厂能量集成思想，利用多目标遗传算法（GA）和关联向量机（RSVM）对能量优化利用和变工况操作范围进行探讨。依据分析结果，提出多化工流程、余热回收单元和公用工程管网相耦合的新型节能系统。最后针对改进系统，进行能量优化评价、减排效果评价、改造设计和经济性分析。 本课题组在本项目的应用方面，在多家石油化工和化工厂开展了系统用能诊断与能量优化的研究工作，为工厂节能改造提供了优化方案，实现了节能减排增效的目的。本项目适合在石油化工、化工、冶金、造纸等企业应用
西安交通大学
2021-04-11
基于有效容量的MIMO-OFDM系统能效优化技术
可以量产/n该发明提供了一种基于有效容量的MIMO-OFDM系统能效优化方法，以系统的能量效率优化为目标，将系统各子载波上的信道矩阵进行奇异值分解后得到并行的空频子信道，再将子信道进行分组，分别根据各组子信道的边缘概率密度函数求得各组子信道功率分配优化解的门限值，以对各组子信道的有效容量进行优化，从而使整个系统的能效最大化。该技术通过算法形式内置于无线网络的基站内，可以有效提无线网络的用户接入数量，从而提升整个无线网络的容量。目前国内三大运营商的4G网路基站整体市场规模为500万个左右
华中科技大学
2021-01-12
一种变角度多楔形混合材料降能
本发明涉及一种变角度多楔形混合材料降能器，包括：一对对 称的变角度多楔形结构的物体块，楔形结构尖端角度较小，末端角度 较大，降能器材料为石墨和碳化硼混合材料，一对多楔形块对称放置， 分别拥有两套独立的电机驱动机构。降能器楔形尖端小角度保证了高 能段更宽的调节范围，末端大角度保证了更大的运动传动比，实现更 快的调节速度。降能器采用石墨和碳化硼混合材料，在保证一定加工 性的同时又大大提升了束流传输的效率。两个楔形块同时对称运动， 实现阻挡束流的厚度连续变化，实现束流能量连续调节。本发明具有 连续、快速调
华中科技大学
2021-04-14
一种光伏储能系统能量管理控制方法
本发明公开了一种光伏储能系统能量管理控制方法，包括光伏 储能系统配置方法、集中储能系统控制方法和分布式储能系统控制方 法。相比于传统混合储能结构，本发明采用集中储能与分布式储能分 层控制方式，能够方便、有效地对光伏储能系统进行全局控制和局部 控制，简化控制电路及控制过程，提高控制效率；通过集中储能和分 布式储能控制方法的优化，可有效增加光伏利用率，稳定母线电压； 通过蓄电池分组控制方式，解决了采用单一控制时，数据量大、难以 合理确定每台蓄电池荷电状态的问题。本发明可广泛用于分布式光伏 储能系统，简化
华中科技大学
2021-04-14