负极材料是锂离子电池的主要组成部分，起锂离子存储作用。负极材料的性能直接决定锂离子电池倍率性能和循环性能。目前商用化的负极材料主要为石墨，受到理论比容量的限制，石墨材料已无法满足锂离子电池能量密度的持续发展。硅材料由于其高储锂容量、适中的对锂电位等性能优势和资源丰富、成本低等商业优势，受到锂电行业追捧。经过长期的开发，硅负极已部分应用到高能量电池负极中。目前锂电行业中，硅材料主要以较小比例（~5%）硅负极与碳复合后，再与石墨混合使用，贡献较低，且循环性能差，未能全

由材料科学与工程学院姚晓教授主持承担的国家“863”计划项目——“油田固井用水泥基多功能复合材料”，在油田固井用水泥基多功能复合材料的制备技术、生产工艺、过程控制方法和应用技术方面取得了突破性的创新成果，所开发的油井水泥晶体膨胀剂（发明专利申请号：200510094587.8）和油井水泥防漏增韧剂（发明专利申请号：200510094588.2），拥有自主知识产权。产品具有晶体双膨胀、增韧、低滤失和防漏等多种功能，可提高油气井的防窜能力和水泥环的抗裂性能，整体技术处于国际领先水平。研究成果打破了国内油田固井材料的传统观念和产品格局，成为油田固井材料的更新换代产品，成功地在大庆、胜利、大港、中原、吉林、长庆、江苏、青海、河南、吐哈、玉门、华北、冀东、塔里木和延长油矿等十多个油田的近600口天然气井、地质勘探井、调整井、水平井、小间隙侧钻井、欠平衡井和开发井等不同类型的油气井中得到推广应用，解决了老油田调整井和国家发改委“十五”重点建设项目（西气东输）青海涩北气田（西气东输气源区）长期存在的固井窜、漏技术难题，固井质量显著提高，有效地减少了油气资源散失，延长了油气井开发寿命，提高了油气资源利用率。为油田创造直接经济效益2000多万元，间接经济效益5亿多元，其经济效益和社会效益显著。

首先设计合成了 Fe2B 间隙化合物，其中包含一维硼链结构和高导电的 Fe 主体网络，该化合物表现出与纯硼截然不同的电化学性质， 1400 次循环后基于 B 计算的容量可达 10700 mA h/g 。高导电的 Fe 基质和高分散的一维硼链结构首先激活了部分 B 的储锂潜能，并且在循环反应过程中 Fe 基质不断将硼链分散成单原子，从而实现了更高效的储能。然而，由于间隙化合物中 B 的质量含量过低，材料整体容量不符合实际需求。研究者随后通过热力学计算发现 B2O3 与锂发生电化学反应的标准吉布斯自由能变仅为 -489 kJ/mol ，即发生该反应的逆反应发生仅需克服 489 kJ/mol ，远小于可逆负极材料 Fe2O3 和 SnO2 。

实现了锂离子二次电池高电压、高比容量、快速充放电和长寿命的效果。产品拥有成本低、优良的一致性、优异的安全性、可快速充放电、高电压(4.1 V)、高容量等特点，主要应用于电动汽车电池、储能用动力电池等，具有广阔的市场前景。

软瓷是一种新型建筑节能装饰材料，具有轻、薄、柔、阻燃、抗老化等特点，能够弯曲自如，任意造型，逼真表现木、皮、石、砖、布、金属等装饰材料的纹理和色泽，且生产工艺绿色环保，特别适用于建筑内、外墙饰面工程，旧城改造，外墙保温体系的饰面层以及弧形墙、拱形柱等异形建筑的饰面工程。技术特点： （1）利用无机粉表面改性技术，表面接枝有机反应基团，提高了与有机物的相容性 （2

上海科技大学物质科学与技术学院教授于奕课题组与美国普渡大学研究团队合作，在新型半导体异质结研究中取得重要进展，首次成功制备并表征了二维卤化物钙钛矿横向外延异质结。相关研究成果日前在线发表于《自然》。半导体异质结精准制备是半导体器件的起点，是现代电子学和光电子学的重要基石。卤化物钙钛矿材料作为一类近年来引起广泛关注的新兴半导体，在太阳能电池、发光二极管、激光等领域展示出巨大的应用前景。在构建卤化物钙钛矿半导体异质结的道路上，有两个科学难题一直未得到解决。一方面，该材料易发生离子扩散，难以获得高质量的原子级平整的异质界面；另一方面，卤化物钙钛矿对空气、水分、电子束辐照等因素十分敏感，其微观结构解析特别是原子结构成像困难重重。缺乏原子结构信息的指导，材料的精准构筑与性能设计难以开展。于奕课题组与合作团队在这两个前沿难题的解决上取得了突破。研究人员在材料制备过程中引入刚性有机配体来抑制离子扩散，成功制备了二维有机—无机杂化卤化物钙钛矿横向异质结；发展了低剂量像差校正电子显微技术，首次揭示了二维横向异质结的界面原子结构，直接证实获得了原子级平整界面。同时，于奕团队找到了一种优化的低剂量成像方法，首次实现了辐照敏感的二维横向异质结原子结构解析。这一突破提供了界面原子结构、缺陷构型以及晶格应变等准确信息，为这类新型半导体异质结的微观结构设计提供了直观的指导。在这些研究发现的基础上，研究团队进一步合作，展示了新型异质结原型器件中的整流效应，验证了这类新型半导体走向应用的前景。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2219-7

价格低廉、无毒、环境友好的金属锡（Sn）与铋（Bi）在能源转化和存储等领域有着广泛应用。然而，由于Sn与Bi的晶格失配大(>22%)、易相分离和氧化、以及二者之间相容性低于2 at%，使得纯相Sn1-xBix合金材料的制备及其物化性质的研究成果较少被报道。

 新型固体润滑剂层状金属磷酸盐材料具有具有类似于传统固体润滑剂二硫化钼、石墨的层状结构。该产品作为固体润滑剂添加到润滑脂中，通过合理的基础油复配技术，独特的工艺和配方设计，制备的润滑脂产品具有杰出的极压、耐磨、宽温润滑性能，满足多水、多尘和复杂工况的需要。技术指标： Cu-α-ZrP(Cu(OH)2Zr(HPO4)2· 2H2O)是浅蓝色粉末，粒径分布均匀， 在 400-600nm 范围。 作为固体润滑剂添加到锂基润滑脂中， PB（N） 值为 980N（加入量为 5.0 wt %），在同等条件下，比添加 MoS2 润滑脂的 PB 值高 58.8%，表现出优良的润滑性能。 

土遗址是指人类活动遗留下的由土和以土为主的遗迹和遗物。我国土遗址很多，遍布全国各地，由于自然环境恶劣，许多土遗址的状况较差急待保护。 国内外对于土遗址的保护，可采取的措施包括改善环境、防止地下水的影响、防止生物的破坏，以及本体的化学加固等手段。其中土体的化学加固是解决土遗迹本身强度低，不耐水，容易崩散而采取的有效措施。 对于土体的化学加固，国内外经常使用的材料有：有机硅材料、无机的硅酸钾材料（PS材料），非水分散体材料等。 其中有机硅材料在西亚和南美的一些土遗址的保护中得到应用，但是由于毒性和固化容易受环境影响，在国内没有得到应用。 硅酸钾材料（PS） 是敦煌研究院开发的加固材料，在西部地区的土遗址加固中效果良好，可增加土体的抗雨水冲蚀和风沙磨蚀能力。使用的案例有吐鲁番的交河古城，高昌古城，酒泉的破城子古城，宁夏的西夏王陵等遗址。 对于中国东部的土遗址加固和保护，需要开发新有效的保护材料，满足目前大量遗址需要原地展示的需求。因此自1998年起，北京大学考古文博学院不可移动文物保护课题组，以此为研究任务，开发了有机硅改性的丙烯酸树脂非水分散体材料，成功的用于东部地区的土遗址保护工程，取得了良好的保护效果。这种材料处理的土样在重量增加很少的情况下就有较好的加固效果。加固后颜色变化不大，孔隙率变化小；透气性降低小，土样的抗压强度提高。经过处理的土样在耐水能力上表现优异，1%以上浓度加固剂的土样可在水中长期浸泡，非常稳定。应用案例 近年来，课题组负责的项目多以遗址类的本体保护为主，自2003年的湖南里耶遗址保护开始，分别应用到了很多的考古遗址保护。主要有晋侯墓地车马坑本体保护工程（2013）、哈民忙哈遗址本体保护（2013）、临淄战国车马坑遗址本体保护（2014）、内丘邢窑遗址本体保护工程（2018）等，均采用非水分散体材料对遗址进行加固。 晋侯墓地1992年发现，K1车马坑清理后发现殉车总数48辆，这是目前国内已发掘的商周时期车马坑殉葬车子最多者。晋侯墓地车马坑遗址状况基本完好，但是仍有很多的病害，最严重的病害是开裂和附属文物的错位和无依托。因此，北京大学考古文博学院和敦煌研究院合作进行了车马坑遗址本体保护方案的编写，并与河北文物保护中心实施了晋侯墓地车马坑本体保护工程。哈民忙哈遗址，迄今为止在内蒙古乃至东北地区发现面积最大的一处大型史前聚落遗址，具有重要的考古和历史价值。北京大学考古文博学院编写了哈民忙哈遗址本体保护方案，并与河北文物保护中心实施了哈民忙哈遗址本体保护工程。本次保护的对象包括13个房基遗址，合计面积500平方米。遗址保护土体和人骨部分，使用SD-528乳液制作的非水分散材料，环己酮作溶剂对土体进行整体加固，加固深度10厘米，提高强度和耐水能力；对于人骨的保护，采用SD528溶液混合土作为人骨的修补材料，人骨及周围土体均采用从低到高浓度的PVB溶液进行加固。合作方式 非水分散体加固材料经过多年的研究和应用，证明是合适有效的土遗址加固材料，可以进行技术咨询与技术服务，并可以参与遗址本体保护项目。

一、 项目简介磁致伸缩材料具有磁致伸缩大、能量密度高、响应速度快等特点，在功率换能器、精密控制系统、传感器等方面得到广泛应用。针对磁致伸缩材料存在的制备工艺复杂、难于制备复杂形状及高频特性差等问题，提出一种方法来制备磁致伸缩材料。应用制备的材料研制了换能器与传感器等，在企业和大专院校得到应用。二、 项目技术成熟程度已完成实验工作，进入中试阶段，部分产品得到应用。三、 技术指标取向Tb-Dy-Fe合金样品在40 kA/m磁场下的磁致伸缩为1000×10-6。粘结Sm-Dy-Fe合金样品在低磁场下具有较高的磁致伸缩数值，当磁场为100 kA/m时,磁致伸缩可达265×10-6。Fe-Ga合金样品在10 kA/m磁场下的磁致伸缩为260×10-6。获得实用新型专利，已申报发明专利。四、 市场前景材料在功率换能器、精密控制系统、有源消振及传感器等方面得到广泛应用，市场前景广阔。五、 规模与投资需求根据生产规模确定。六、 生产设备真空熔炼炉、模具、压机等。七、 效益分析按每年生产4吨计算，可获利约1500-2000万，八、 合作方式面谈。九、 项目具体联系人及联系方式王博文， 翁玲： 电话：022-60204363；E-mail: bwwang@hebut.edu.cn