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富锂层状及三元锂电池正极材料
本项目针对富锂锰基和三元正极材料首次充放电效率低、倍率性能较差、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，提高其电化学性能。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
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，适用于数码通讯类电池、笔记本电池、电动工具电池、汽车电池等。该项目已与天津力神电池股份有限公司开展产学研合作，具有很好的合作基础。
项目特色和创新之处：针对富锂锰基和三元正极材料首次充放电效率低、倍率性能较差、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，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。
南开大学
2022-07-29
内包金属富勒烯高效制备与快速分离技术
富勒烯碳笼内部可包入多种金属原子或团簇，形成一种新的杂化分子，被称为内包金属富勒烯。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
富勒烯碳笼内部可包入多种金属原子或团簇，形成一种新的杂化分子，被称为内包金属富勒烯。由于金属的存在及对碳笼的影响，内包金属富勒烯的结构复杂、性质奇特，在生物医学及能源催化等领域具有巨大的应用前景。但其制备和分离流程复杂，产率低下且纯化困难，成为当前限制其应用的关键瓶颈。目前，常用的分离方法是采用高效液相色谱法（HPLC）分离，由于HPLC分离的大部分工作集中在分离空心富勒烯和内包金属富勒烯上，因而对内包金属富勒烯的分离效率低下，且成本高、耗时长。如何快速高效地分离内包金属富勒烯成为本领域急需解决的难题。
华中科技大学
2022-07-27
富氧燃烧高效低成本运行关键技术与示范
【研究背景】
我国以煤为主的能源禀赋决定了煤电将会在未来一段时间内充当托底角色，燃煤发电过程中产生的CO₂作为主要碳排放源，成为了“2030碳达峰、2060碳中和”愿景目标的现实约束。开发具有大规模CO₂捕集功能的新型低碳燃烧技术是实现“双碳”目标的关键。其中，富氧燃烧技术采用空分系统所产生的氧气(纯度>95%)代替助燃空气，同时采用烟气再循环调节炉膛内的介质温度和传热特性，实现烟气中CO₂高浓度富集，便于CO₂的分离与捕集，是最具发展前景的规模化碳捕集技术。
【成果介绍】
本成果提出了一种富氧燃烧高效低成本运行关键技术与其对应示范装置。着眼于发展经济、安全和可靠的富氧燃烧技术需求，本成果重点围绕两个关键科学技术问题：
(1)基于氧/燃料双向分级的富氧燃烧火焰组织、传热调控与污染抑制原理；
(2)基于静/动态仿真的富氧燃烧系统集成优化和控制技术，组织共性技术研发和工程示范。
本成果建立了常压与加压富氧燃烧条件下的分级燃烧、传热和污染物控制理论，开发了常压富氧燃烧的分级燃烧系统，研制了加压富氧燃烧的燃烧、换热及返料等关键装备，突破了酸性气体共压缩纯化等共性关键技术，掌握了常压富氧燃烧的系统集成、优化与控制方法，并提升富氧燃烧大型化设计能力。
其中，运用富氧压缩S/N/Hg一体化脱除技术，SO₂/NOx/Hg脱除率分别达到99%，93%和98%；35MWth富氧燃烧工业示范连续运行168h，锅炉燃烧效率90.68%，烟气中CO₂浓度71-82%，NOx浓度（等效空气燃烧）110mg/Nm³。相比空气工况，富氧工况下脱汞效率（以ESP前为基准）和ESP除尘效率进一步提升。
图2 应城35MWth富氧燃烧工业示范系统及现场实时运行
【技术优势】
与现有的其它碳捕集技术，包括燃烧前、燃烧后碳捕集技术，富氧燃烧碳捕集技术的改造成本更低，系统效率更高、生成成本更低、投资与碳减排成本更低。
【技术指标】
【资质荣誉】
获日内瓦国际发明展金奖(2017)、国际自动化学会电力工业设施奖(2017)、湖北省技术发明一等奖(2018)。
华中科技大学
2023-07-19
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
广州市富可士数码科技有限公司
广州市富可士数码科技有限公司，是一个以教育产业为核心，涉及生产制造、电子商务、教育培训、金融投资等多领域的综合性企业，由“广州市富可士数码科技有限公司、广州市富可士电子实业有限公司、广州市富可士商贸有限公司、佛山市南海富可士金属加工有限公司”等多家公司组成。经历了15的发展历程，拥有多媒体教学设备领域专业的设计研发团队，生产厂房10000多平方米，300多名年轻骨干职员。产品销往全国，以及韩国、日本、马来西亚、澳大利亚等20个国家和地区。为了提高质量，富可士公司全面导入ISO9001国际质量管理体系认证，ISO14001国际环境管理体系认证。产品通过了国家3C强制认证、欧盟CE强制认证，ROHS认证等多项国内外的认证，并荣获了几十项国家专利和软件著作权。先后获得了高新技术企业、小巨人企业及重合同守信用企业等荣誉称号。
广州市富可士数码科技有限公司
2021-12-07
电脉冲沉积铝化物合金涂层技术
研制一种振动式电脉冲沉积装置，可以在空气中直接在金属及合金表面沉积厚度达100mm的铝化物微晶涂层。涂层表面光滑，具有微晶结构，涂层与基体具有冶金结合。涂层具有优异的抗氧化、抗硫化性能和耐磨损性能。操作简便，既可以手工操作，也可以实现机械化涂覆。在Cr5Mo、Cr9Mo及不锈钢表面沉积了厚度达100mm的铝化物微晶涂层，具有优异的抗氧化、抗硫化性能和耐磨损性能。可获得厚度达100mm的铝化物微晶涂层，具有优异的抗氧化、抗硫化性能和耐磨损性能。可以在空气中直接涂覆。
北京科技大学
2021-04-11
铝用新型阳极焙烧炉火道墙研制
目前从提倡节能减排的角度来审视我国现有的阳极焙烧炉节能技术，仍存在着较大的改进和提高空间。特别是焙烧炉火道墙在使用过程中出现较严重的表面和水平凹陷、侧弯变型、导致火道墙使用寿命短、火道上表面温度高、散热量大等问题。这些都是造成阳极焙烧炉能耗高的原因，是铝用阳极生产中的节能减排死角。项目研究利用黄金尾矿为主要原料，配制出高导热超特大型锁扣式透气砌块砌筑阳极焙烧炉火道墙，炉面顶部采用三层复合保温结构、轻质浇注料结构的火道墙顶部操作看火孔等技术，为矿产资源再生利用开辟了新的途径；利用高导热锁扣式透气砌块、三层复合保温结构火道墙顶部、轻质浇注料结构的火道墙顶部操作看火孔等技术，研制开发出了铝用阳极焙炉新型火道墙。 采用这种新型结构火道墙砌筑阳极焙烧炉，可以预期阳极焙烧炉能够达到如下技术指标：单耗可达到2.2Gj/t.阳极以下；火道墙砌块导热率达到1.9w/m.k；火道墙侧弯变形小于15mm；火道墙水平凹陷变形小于30mm；火道墙寿命可达到6～8年。
北京科技大学
2021-04-11
锆-铝-钛配合鞣剂及其鞣革技术
成果描述：本课题瞄准无铬鞣革的世界难题，抓住无铬多金属配合物的稳定性、反应活性以及分子结构调控等关键基础科学问题，综合运用原子力显微镜、激光光散射、核磁共振等一系列现代检测手段和方法，研究无铬多金属配合物组成、结构及其鞣革性能。通过计算机分子模拟，获得I型胶原、无铬多金属配合物的分子结构模型以及二者之间的反应模型，进而确定若干无铬多金属配合物的目标分子结构。在此基础上，阐明无铬多金属配合物的组成、结构与其稳定性、反应活性之间的关系，合成制备出符合生态鞣剂要求的系列无铬多金属配合物，优化得到最佳合成制备方法；建立无铬多金属配合物的分子调控的基本方法，提出并验证无铬多金属配合物分子调控的“双模式假说”；优化得到无铬多金属配合物鞣革的最佳工艺方法，揭示出无铬多金属配合物鞣革的一般规律。本课题研究对于进一步完善和丰富无铬多金属配合物鞣制化学理论具有重大意义，对于推动无铬鞣革具有广阔的应用前景。市场前景分析：锆-铝-钛配合鞣剂主要用于制革生产的主鞣、复鞣工段，通过使用该无铬鞣剂，解决目前制革行业的铬污染问题。现今由于环保力度的日益加大，对制革企业的铬排放作出了严格限定，这使制革行业发展面临困境。为此，只有发展清洁化的无铬/少铬鞣制技术才是解决目前制革行业发展困境的关键。 单一无铬金属鞣剂用于制革生产，其所鞣革无法人们需求。目前研究较为广泛的为多金属配合物鞣剂，通过多种金属所形成的多核异核配合物进行鞣制，利用金属间的协同作用，发挥各自的鞣革优势，使所鞣革性能满足人们需要。 首先，无铬鞣技术的发展解决了制革行业铬污染问题，有利于制革生产实现清洁化，符合国家发展需要；其次，利用锆-铝-钛配合鞣剂进行制革生产，所产生的废水、废物不含铬，易于处理，同时一些边角废料也可再次利用，提高了资源利用率；最后，锆-铝-钛配合鞣剂经济效益突出，不仅可降低企业的生产成本，同时也可提升成革的价值，使企业获利。与同类成果相比的优势分析：锆-铝-钛配合鞣剂目前售价为2万元/吨，虽然要高于目前市售的铬鞣剂，但使用该鞣剂进行制革生产所产生的废水、废物不含铬、利于处理，其治污成本仅为常规铬鞣体系的15%，生产单位面积成革的综合成本降低23%，可为企业带来巨大的经济效益。 国内领先。
四川大学
2021-04-11
陶瓷纤维增强复合材料铝活塞
陶瓷纤维增强铝活塞（Ceramic Fiber-Reinforced Aluminum Piston,简称CFR活塞，如附图），是一种高新技术产品。现代柴油机采用增压、强化技术后，原有铝合金活塞难以满足材料需求，用CFR 活塞代替普通铝合金活塞已成为发动机行业的趋势。日本、美国、德国等国的发动机生产厂家都在大力研究和推广应用。东南大学材料系历经多年的开发研究，研制成功了陶瓷纤维增强铝活塞，并已在汽车发动机、大马力柴油机上得到应用，与普通铝合金活塞相比，可使活塞使用寿命提高3－5倍，并提高发动机功率，减少装配间隙，降低运行噪音、燃油消耗和废气排放，若用CFR活塞取代奥氏体镶圈铝合金活塞，则可使制造工艺简单，生产成本降低。
东南大学
2021-04-11
颗粒增强铝基复合材料制备技术
本项目由北京交通大学机电学院材料成型研究室研制成功，用于制备SiC颗粒增强铝基复合材料，制备设备如图所示。设备主要由7部分组成：坩锅、双搅拌装置、电阻炉、真空双搅拌系统和计算机控制系统。该设备可以在大气、氩气或氮气以及真空不同状态下制备复合材料，不同保护气氛下所制备的材料质量各不相同。采用双重搅拌结构，内搅拌和外搅拌，即主搅拌和副搅拌。主搅拌杆上安装螺旋桨叶，螺旋桨叶片上装有搅拌翅，这种双重搅拌机构在原理上可使涡流作用降到最低程度，可减少熔体吸入气体量，刮除挂在坩锅壁上的SiC颗粒，能将颗粒带入熔体并使其弥散分布，有利于提高复合质量。 40kg复合材料制备设备应用范围： 本项目主要用于颗粒增强复合材料的生产，也可对其它发气量大的材料进行脱气，除杂，制备高质量的材料。
北京交通大学
2021-04-13