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基于过渡金属基化合物的高能量密度超级电容器研发
超级电容器是一种新型绿色储能器件,拥有比功率大、充放电效率高, 寿命长等优点,在低碳经济时代展现出巨大应用前景,已经被广泛应用于电 子产品、电动汽车、混合电动汽车、无线通讯设施、信号监控、太阳能及风 力发电等领域。开发具有高能量、高循环性和低成本的超级电容器是该领域 未来重要研究之一。电极材料作为超级电容器的核心组成部分,对其储能 性能有着至关重要的影响,而具有高理论容量、低价格的过渡金属基化合物 (Fe、Co、Ni)是实现高容量、低成本超级电容器首选的电极材料。以过渡金 属基化合物为主要研究对象,对其组分及结构进行了调控,通过储能性能测 试及储能机理分析,为开发高性能、低成本的活性电极材料提供实验依据。 这一研究的开展,给组装超高能量密度的超级电容器并使其从实验室走向我们 的日常生活带来了新的前景。 1.先进性及产业化前景:提高性能、降低成本一直以来都是超级电容器发展的 主旋律,其中能量密度低是超级电容器发展面临的主要问题,因此开发出具 有高能量、成本低的超级电容器迫在眉睫。就提高性能而言,超级电容器的 电极改进是重点,主要途径是通过提高电压窗口和提高电极材料的比电容。 目前针对超级电容器电极材料的研究主要集中在:(1)改进现有的电极材料; (2)开发新型电极材料;(3)改进生产工艺,实现低成本化。目前在全球范 围内达到工业化生产水平的超级电容器基本都是以双电层为储能机制的活性 碳基超级电容器,而以贋电容为储能机制的超级电容器尚处于实验室开发阶 段,因此超级电容器还有很大的发展空间。 2.对所在行业和关联产业发展和转型升级的影响:根据超级电容器的容量大小 和功率密度,可以将其用作后备电源、替换电源和主电源。当主电源发生故障 而不能正常使用时,超级电容器便起到后备补充作用,它具有寿命长、充放电快 和环境适应性强等优点。当用作替换电源时,主要应用于对环境变化有特殊要 求的场合,例如白天太阳能提供电源并对超级电容器充电,晩上则由超级电 容器提供电源。作为主电源时,主要利用超级电容的大功率密度,一般是一个或几个超级电容器通过一定的方式连接起来持续释放几毫秒至几秒的大电 流,放电之后,再由低功率的电源对其充电。 3.市场分析:根据IDTechEX数据统计,2014年超级电容器全球市场规模为11 亿美元,预计到2018年,超级电容器全球市场规模将达到32亿美元,年复合 增长率为31%,并预测将会以此速度预计到2018年,超级电容器全球市场规模 将达到32亿美元,年复合增长率为31%,并预测将会以此速度继续增长。我国 将“超级电容器关键材料的研究和制备技术"列入到《国家中长期科学和技 术发展纲要(2006-2020年)》,作为能源领域中的前沿技术之一。有数据显示, 2015年国内超电市场规模已经超过了 70亿元,因此,在这样的一个大背景下, 研究新材料以开发具有超高能量密度的超级电容器具有非常大的市场前景。
重庆大学 2021-04-11
一种烧结过程SO2、二噁英协同减排方法及系统
简介:本发明公开了一种烧结过程SO2、二噁英协同减排方法及系统,属于烧结过程中污染物减排技术领域。本发明的协同减排系统包括铺底料布料装置、第一混合料布料装置、减排混合料布料装置、第二混合料布料装置,烧结台车中后部的风箱经布袋除尘器与主烟道相连;该协同减排方法的步骤为:步骤一:烧结布料:(A)铺装铺底料层;(B)铺装第一混合料层;(C)铺装协同减排料层;(D)铺装第二混合料层;步骤二:烟气集中收集处理:烧结过程中将烧结台车中后部风箱内的烟气经布袋除尘器除尘后由管道引入烧结机主烟道。本发明通过设置协同减排料层,实现了烧结过程SO2、二噁英的协同减排,大大减轻了钢铁企业的减排负担。
安徽工业大学 2021-04-11
一种以智能物流叉车为载体的碳排放智能监控和减排系统
本发明公开了一种以智能物流叉车为载体的碳排放智能监控和减排系统,包括能读取物流中心订单数据库中订单信息的碳排放智能减排监控系统、设于智能物流叉车上的智能物流叉车硬件终端,智能物流叉车硬件终端包括:碳排放检测装置、GPS定位装置及能控制智能物流叉车动作的中央处理器,中央处理器能将碳排放量信息与位置信息发送给碳排放智能减排监控系统;碳排放智能减排监控系统能根据碳排放量信息与位置信息、并以低碳节能的执行原则将订单分配给中央处理器,又能自动规划出叉车最优作业路径,中央处理器会根据最优作业路径及分配订单进行作
东南大学 2021-04-14
高含盐废水零排放(ZLD)与分质结晶资源化处理关键技术
小试阶段/n随着经济的飞速发展,国内工业高含盐废水的减排压力日益增大,不少废水中所含无机盐还具有回收利用的价值,直接排放不仅导致水环境污染,而且还造成盐资源的浪费。针对目前工业高含盐废水零排放(ZLD)处理过程中存在的回收盐产品纯度低、重金属和有机物杂质含量高、过程能耗高和稳定运转周期短等问题,研究开发了高含盐废水分质结晶及资源化提取关键技术,通过石灰乳化学沉淀+改性生物炭吸附+膜分离(或多效蒸发或蒸汽再压缩MVR)浓缩+分质结晶等耦合处理技术,实现工业高含盐废水“零排放(ZLD)”,回收得到的水可
武汉科技大学 2021-01-12
一种葡萄埋藤用的彩条布清土回收机
本发明涉及农业机械技术领域,特别涉及一种葡萄埋藤用的彩条布清土回收机,包括主机体、液压系统、副机体、清土总成和卷布总成。主机体包括主机架和地轮,地轮起支撑和行走作用;液压系统包括液压油箱、动力输入轴、主动带轮、从动带轮和液压泵,为清土总成和卷布总成提供动力;副机体包括副机架、刮土铲和刮土铲支架,刮土铲将彩条布上的土刮至一侧;清土总成包括清土液压马达和清土搅龙,清土搅龙进一步清除彩条布上的土;卷布总成包括卷布液压马达、卷布侧板和卷布辊,卷布液压马达驱动卷布侧板和卷布辊转动,卷布辊卷起彩条布实现回收作业。所述卷布辊根据作业对象更换,提高了葡萄埋藤用的彩条布清土回收机的通用性和利用率。
中国农业大学 2021-04-11
镍氢二次电池负极残片中合金粉的回收及再生
采用超声波或机械方法将镍氢电池负极残片中的储氢合金粉和导电剂从电极基片上剥离,经过一系列的处理后,得到了性能与原合金粉完全一致的回收粉,回收粉的成本是原合金粉的30%。同时对失效镍氢电池负极合金粉采用化学方法去除表面氧化层,经真空电弧炉熔炼除渣后,根据合金元素的分析结果,经补充必要的元素,再进行一次真空熔炼,即得到性能与原合金粉相同的再生合金粉,其成本是原合金粉的40%。该技术生产工艺简单、合金元素得到了充分的利用,成本低廉、无环境污染。经查新,国内外尚无先例,具有明显的创新性,属于国际先进水平。
南开大学 2021-04-10
水媒法提取植物油及副产物高效回收与利用
为克服压榨法提油率低、蛋白质变性严重及浸出法毛油精炼繁杂、油品安全质量低的问题,自上世纪50年代出现了以水为媒介提取植物油的研究,并发展出水代法和水酶法,但在大宗油料提油中始终难以工业化应用,其主要问题为水代法提油率低、水酶法用酶量大和缺乏油料亚细胞水平高效粉碎、多相体系大规模连续分离的技术与设备等。项目组自1988年开展以水为媒介的提油技术研究,在国家和省科技计划支持下,相关技术与装备研究取得突破,并实现产业化,其中2项鉴定成果达国际领先水平,获教育部技术发明奖二等奖 创新点: (1)革新水酶法提油工艺,大幅降低用酶量和生产成本。传统水酶法工艺会酶解油料中所有影响水酶法提油的组分,新工艺只酶解影响油脂释放和乳状液破除的组分。酶用量(对原料)由原来的1-2%降至0.15%,同时保护了花生等油料中大部分蛋白质的结构与功能性质。 (2)创新和拓展以水为媒介提油的研究思路,提出“水媒法提油技术”概念。在提取介质中加入部分食用乙醇,调节提取介质极性,减少乳状液形成和降低后续破乳与分离的难度,提高清油得率。项目组将此方法定义为乙醇水提法,在油茶籽油(山茶油)提取中实现产业化应用。2015年以来提出并完善水媒法提油技术概念,促进技术应用拓展。 (3)突破水媒法加工关键技术与装备,实现工业化油料高效干法粉碎及多相体系连续分离。研发了油料亚细胞水平高效干法粉碎设备,花生经此设备一次粉碎后,平均粒径接近亚细胞级(21.82 μm),满足水媒法加工要求。该设备在茶籽仁和核桃仁粉碎中有同样效果。提出了“沉降+两次两相离心”的组合,研制了高效智能化多相连续沉降分离器,实现产业化生产线上油、乳状液、水和渣四相连续分离。解决了长期限制水媒法产业化的技术和装备问题。 (4)集成水媒法技术与装备,实现水媒法提油及副产物高效回收利用产业化。建立了日处理花生50吨的水酶法提取花生油和蛋白(肽)、年加工2000吨油茶籽的乙醇水提法提取油茶籽油和茶皂素及年加工1800吨核桃水代法提取核桃油和蛋白的生产线。油和蛋白提取率均分别达到92%和85%以上。水媒法花生油和油茶籽油的3-氯丙醇酯、缩水甘油酯和反式脂肪酸含量远低于市售品牌油脂。
江南大学 2021-05-11
利用浮选尾矿回收磷并生产石膏晶须和氯化镁技术
中试阶段/n本项目解决浮选尾矿污染、回收磷资源并生产石膏晶须和氯化镁技术问题。可以尾矿中98%的磷、利用95%的钙和99%的镁,生产的石膏晶须长径比达到5080,氯化镁达到工业一级品标准,具体技术指标如下:。相关概述:(1)特点:资源回收率高,成本低;(2)适用矿:浮选磷尾矿;(3)废水废气回收利用,无环境污染;(4)能高质利用磷尾矿。。生产条件:陶瓷反应釜;蒸馏釜;结晶釜;回水池。。支持额度:。500。万元。承接单位:。湖北省。项目进展:。本项目解决浮选尾矿污染、回收磷资源并生产石膏晶须和氯化镁技术问题。可以尾矿中98%的磷、利用95%的钙和99%的镁,生产的石膏晶须长径比达到5080,氯化镁达到工业一级品标准,具体技术指标如下:相关概述:(1)特点:资源回收率高,成本低;(2)适用矿:浮选磷尾矿;(3)废水废气回收利用,无环境污染;(4)能高质利用磷尾矿。生产条件:陶瓷反应釜;蒸馏釜;结晶釜;回水池。。项目基本内容:。我国能利用的磷矿资源中,都需要选矿,产生大量的浮选磷尾矿而在成环境污染;本项目利用磷尾矿和副产盐酸和磷酸回收磷酸,生产石膏晶须和氯化镁,所用原料为负成本,回收磷可以直接用于复合肥生产、石膏晶须为高质原料,氯化镁用于高档陶瓷或阻燃剂的原料。能满足环保、节能,效益的要求。因此有广泛的市场前景。生产1吨尾矿成本约600元,产出1200元1200元/吨,效益明显。本项目解决浮选尾矿污染、回收磷资源并生产石膏晶须和氯化镁技术问题。可以尾矿中98%的磷、利用95%的钙和99%的镁,生产的石膏晶须长径比达到5080,氯化镁达到工业一级品标准,具体技术指标如下:相关概述:(1)特点:资源回收率高,成本低;(2)适用矿:浮选磷尾矿;(3)废水废气回收利用,无环境污染;(4)能高质利用磷尾矿。生产条件:陶瓷反应釜;蒸馏釜;结晶釜;回水池。
武汉工程大学 2021-04-11
一种可拆卸式水泥回转窑筒体余热回收装置
本实用新型公开了一种可拆卸式水泥回转窑筒体余热回收装置,包括集热罩和支架,集热罩是由多个半圆弧形子集热罩组成,半圆弧形子集热罩是一个真空密封双层结构,半圆弧形子集热罩双层结构中靠近窑体的一层焊接集热水管,集热水管上覆盖绝热材料,位于整体集热罩中间部分的四个半圆弧形子集热罩都有进水口,出水口分别位于整体集热罩的两端。本实用新型结构简单,热量回收效率高,由于水泥回转窑窑体工作时两端温度分布不同,将进水口放置在整个装置的中间和出水口放置在整个装置的两端,这样可以同时收集到高温和低温热水,实现多用途使用功能
安徽建筑大学 2021-01-12
一种原位转化型磷回收材料的制备及其使用方法
本发明公开了一种原位化学转化型磷回收材料的制备及其使用方法,通过25~35°C搅拌条件下,将配制好的碳酸盐溶液以固定速度加入气体保护的镁盐溶液中,搅拌10~30min,30°C陈化1~4h,分离出固相,干燥即得到花状碳酸镁磷回收用材料,该方法简单易行,耗能低、耗时短,成本低廉,绿色环保。所得磷回收用材料基于原位化学转化解析出镁离子与溶液中的磷酸根结合生成难溶的磷酸镁,能在室温下进行除磷,具有吸附速度快、适应大部分自然水源的pH和使用安全等优点,是一种性价比比较高的除磷吸附剂,为磷污染控制提供新的手段
安徽建筑大学 2021-01-12
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