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耦合储氢单元的燃料电池电源
1 成果简介作为一种清洁、高效的能量转换装置， 燃料电池是各种电化学电池体系中的理论比能量“ 绝对冠军”， 而且功率密度高、电流密度大， 是最先进的能量转换技术之一。燃料电池在发电过程中，除了提供电能以外，还会产生废热。所以传统燃料电池电堆中，单片燃料电池之间通常设有冷却板，需要采用大流量的空气或者冷却水来为燃料电池散热。而燃料电池工作时需要氢气作为燃料，如果以储氢合金作为氢源，则储氢合金在释放氢气时会吸收热量。 本成果将燃料电池与储氢单元进行结构的耦合，可利用储氢合金来部分吸收燃料电池发电时产生的废热，既解决了燃料电池水管理和热管理的难题，又能解决储氢单元放氢稳定性的问题，还能降低燃料电池系统寄生功率，提高系统的功率密度和能量密度。表 1 中列出了耦合型燃料电池的性能参数。本成果耦合型质子交换膜燃料电池解决了质子交换膜燃料电池的水热管理问题，能够使燃料电池系统结构更加紧凑，能量密度和功率密度更高。 上图 耦合燃料电池的内部结构及外部结构图2 应用说明经过近十年来的电动汽车、分布式电站、电源等领域的广泛示范应用（燃料电池已经在航天、军事上得到应用，燃料电池家用电源已经在日本产业化），质子交换膜燃料电池技术的成熟度已经逐渐被用户所接受。目前，其商业化主要问题是价格较高（采用进口材料成本昂贵），而本项目利用国产原材料制备燃料电池电源，燃料电池材料供应不仅有安全保障，而且还有低成本优势，可望克服燃料电池高成本的商业化障碍。3 效益分析由于目前国内外尚无同类产品，而且各行各业对新型电源的需求比较迫切，因此本成果具有较大的推广空间。 如批量生产， 本电源价格每台约 1500 元/千瓦。 来自政府的资金补助以及军事、工业、新能源等应用领域的直接采购是使燃料电池电源商业化逐渐兴盛的主因。据美国市场研究机构 Pike Research 估计， 2016 年市场上的主力燃料电池产品功率将在 100W~2kW 之间，用于替代部分铅酸电池和柴汽油发电机，主要应用于船舶、 专用车、无人载具、 战场支持系统、 备用电源、 应急电源等。
清华大学
2021-04-13
湖南隆深氢能科技有限公司
湖南隆深氢能科技有限公司
2022-11-01
浸没循环撞击流反应器
本实用新型的目的是克服上述装置的不足，提供一种能够创造良好的微观混合条件、使反应及反应-沉淀和结晶等过程有效地进行，保证物料有足够的停留时间、能适应各种反应体系要求，可以间歇、也可以连续操作，并能提供反应所需换热等条件的反应技术装备。 除具备传统搅拌反应釜的一切功能外，本反应器还具有极佳的微观混合性质和全混流—无混合流串联循环的特殊流动结构，适合于在分子尺度上进行的液相或以液体为连续相的过程，特别是化学反应—沉淀法制取超细粉体；撞击流面附近产生波动现象还有利于促进动力学，消除微观混合不良对过程速度的限制。在沉淀法制白炭黑、纳米TiO2、纳米铜粉等所有制备工艺实验中，该反应器都显示出优越性能—制得产品比传统搅拌反应釜产品更细、分布更窄；该反应器中结晶成长速度比比传统装置中更快。是搅拌反应釜理想的更新换代产品。已完成不同规格工业反应器的机械设计。
武汉工程大学
2021-04-11
立式循环撞击流反应器
对于在液相和液固相体系中进行的反应以及反应-沉淀和结晶等过程，反应器中的混合状况，尤其是分子尺度上的混合即微观混合有重要影响。工业上广泛用于这类过程的传统装置是搅拌槽反应器(简记为STR)。这种反应器通常是在一个高度与直径大致相等的容器中，依靠转动的单层或多层搅拌桨带动流体旋转运动，使流团之间和液固相之间产生相对运动，从而发生混合。由于这种方式产生的流团间和液－固相间相对运动不够剧烈，混合、尤其是微观混合状况不理想，因而液相和液固相中进行的上述过程效率不够高；同时，旋转引起的离心力使得搅拌桨输入的机械能大部分消耗在流体与器壁碰撞上，能量利用率也不高。化学工程研究室伍沅研发了一种“浸没循环撞击流反应器”，已获得专利(ZL00 2 30326.4)。该反应器具有下列重要特性和优点： (1)全混流－无混合流串联循环的特殊流动结构； (2)撞击流微观混合强烈； (3)通过循环的安排，可以根据需要任意设置反应时间，适应大多数反应体系的要求； (4)可以间歇、也可以连续操作； (5)可以提供换热条件。 它在制取超细粉体等应用中已显示出优越的性能；还具有动力消耗低的优点。然而，该反应器在工业应用方面也存在一定的局限性。主要问题是反应器侧壁形状有相当大的一部分平面，受力情况比较苛刻。当用于在加压或真空下进行的过程时，器壁势必做得很厚，大大增加设备重量、材料消耗和投资。本实用新型的目的是克服上述不足，通过改变结构、提供一种既能保持浸没循环撞击流反应器的优点和性能，又便于设计和制造成能在受压条件下工作的反应技术装备。它是浸没循环撞击流反应器(ZL00230326.4)的改进型。由卧式改为立式圆筒形结构，消除了所有平面壁，从而更容易制造加压反应器。其它性质和功能与前者相同。 销售专利售反应器，也可转让专利权或入股联合经营企业。
武汉工程大学
2021-04-11
长循环硅基复合薄膜负极
随着微电子行业等微型化科技的快速发展，薄膜材料得到广泛应用。薄膜电池作为微型电源器件具有广阔发展空间。薄膜材料对于硅基负极而言，其短程储锂深度和单向膨胀的优势能够有效克服硅基材料的本征导电率低和体积膨胀大的问题。开发无需粘结剂的硅基负极薄膜材料对于薄膜负极发展意义深远。项目通过物理沉积方法，实现电极结构设计与导电型材料复合，改善硅基材料低导电率问题，优化硅基材料体积膨胀缓冲空间，从而完成无粘结剂硅基材料制备和倍率、循环等性能的提高。
厦门大学
2021-01-12
猪粪自动收集循环处理系统
本实用新型公开了一种猪粪自动收集循环处理系统，所述粪便收集装置通过抽粪机与固液分离装置的一侧连接，所述固液分离装置的另一侧分别与固体粪便池、粪液池连接，所述固体粪便池与固体粪便处理装置连接，所述固体粪便处理装置与有机肥料输送装置连接，所述粪液池与杂质过滤装置连接，所述杂质过滤装置与消毒净化装置连接，所述消毒净化装置通过排液管与清水池连接；本实用新型结构简单，设计合理，通过固液分离装置，先将粪便分离成粪液和固体粪便，在通过对粪液和固体粪便分别进行处理，实现粪便的自动收集、循环利用，不但减少环境污染，而且提高资源利用率，避免浪费。
青岛农业大学
2021-04-13
家用无水循环高效供暖设备
北京工业大学
2021-04-14
循环球式电动助力转向系统
循环球式电动助力转向系统取消了传统液压助力，实现纯电动助力和系统力与位移耦合控制，具有低速轻便、高速路感强、节能环保等优点，适用于中大型商用车。 该项目系统地突破了商用车转向系统大电流控制的路感跟踪和可靠性、力与位移耦合控制等关键技术，国内外率先实现商用车转向系统的电动化，有效提升商用车转向系统的性能。获中国国际博览会高校展区一等奖、江苏省科技进步二等奖和中国机械工业科技进步奖。
南京航空航天大学
2021-04-14
瘤胃菌体蛋白循环的测定方法
本荧光标记瘤胃细菌技术操作简便、成本低、适于实验室测定瘤胃原虫吞噬速率所用，该方法的使用将有助于打开瘤胃内微生物循环的“黑箱”， 促进瘤胃微生态及宿主 AA营养的研究。
扬州大学
2021-04-14
地球深部碳循环研究进展
南方科技大学地球与空间科学系副教授景志成团队及合作者在地球深部碳循环研究领域取得重要进展，相关研究成果在国际顶级学术期刊《美国科学院院刊》(PNAS) 上在线发表。 碳是构成地球生物和化学能源的基本元素，亦是影响全球气候变化的主要因素。地球上超过90%的碳存在于地球内部，因此研究碳在地表圈层与地球内部圈层，包括地幔和地核之间的循环对于研究地球可宜居条件的形成和气候的长期变化有重要意义。
南方科技大学
2021-04-14