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有机电极材料在锂电池中的实际应用前景分析
中国科学院院士、南开大学教授陈军团队受Nature子刊《自然评论·化学》编委会邀请，发表题为“有机电极材料在锂电池中的实际应用前景分析”的综述论文。该文章深入阐述了有机电极材料的结构特征、作用机理、构效关系等，着重分析了有机电极材料的实际现状和应用前景，有助于学术界和工业界充分了解有机电极材料的实际应用潜力和待解决的问题，有望激发更多应用导向的研究工作，进而促进未来有机电池的商品化应用。文章第一作者为卢勇博士，通讯作者为陈军院士。
锂离子电池目前广泛应用于各类便携式电子设备，在人类社会的信息化、移动化、智能化、社会化等方面凸显作用，并有望在电动汽车和智能电网等领域大规模应用。商品化锂离子电池的正极材料主要是无机过渡金属氧化物和磷酸盐，其中过渡金属资源大都不可再生，电池回收利用技术复杂、成本高，从长远的角度来看可能会面临资源短缺等难点问题。因此，可循环再生的电极材料开发已成为电池领域的学术前沿和重大需求。
有机电极材料由于含有丰富的碳、氢、氧等元素而显现出可再生、绿色环保、低成本和高容量等优点，近年来受到了广泛的关注。有机电极材料的制备具有合成创造的特点。有机电极材料一般可以从植物中（比如玉米等作物和苹果等果蔬）直接提取或者以生物质材料为原料通过简单的方法制备得到；在有机材料提取制备、电池装配和回收过程中产生的二氧化碳又可以被植物吸收利用，因而体现了很好的循环和可再生性。然而，有机电极材料还面临着在电解液中溶解度大、导电性差、密度低等难点问题，其材料特征、作用机理、构效关系等亟待深入理解。
陈军院士团队的综述论文围绕有机电极材料的未来发展提出见解。文章指出，有机电极材料具有结构可调控特点。根据不同的分子结构和反应电位，有机材料在实际应用中可作为正极或者负极活性材料。文章首先讨论了有机电极材料本身的各种关键性质，包括材料的能量密度、功率密度、循环寿命、密度、电导率、能量效率、价格、资源可用性和热/化学稳定性。其中能量密度、功率密度和循环寿命是材料的基本电化学性质，这些性质会受到材料密度和电导率的影响，其他因素如稳定性和价格等也是必须要考虑的问题。接着从实际电池应用角度分析了电极中活性物质的单位面载量和电解液用量等因素对全电池性能的影响。最后利用软件对以有机材料为正极或者负极的实际锂电池体系进行了模拟，得出了相关电池体系的性能（如整体能量密度、功率密度）和价格等参数。结果表明，n型有机正极材料特别是羰基化合物具有较好的实际应用前景。
南开大学
2021-04-11
一种复合量子点电极材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种复合量子点电极材料及其制备方法和应用，属于光电化学电极材料技术领域，包括如下步骤：将钛基材料打磨、清洗后，浸泡于第一酸性溶液中以去除氧化膜，后将钛基材料置于第二酸性溶液中，以制得钛基体；将钼源溶于水中同时调节pH值，并加入硫源后，进行热反应，得到MoS<subgt;2</subgt; QDs；将MoS<subgt;2</subgt; QDs、锑盐、稀土金属盐按预设比例混合溶于浓酸的醇溶液中以制得浸渍液；将钛基体进行清洗、干燥后，完全浸没在浸渍液中，经一系列处理后，得到复合量子点电极材料；本发明制得的电极材料具有导电性强、电催化活性高、耐腐蚀性能优异、稳定性持久等优点，能够用于油田聚合物驱油。
南京工业大学
2021-01-12
固定化磷脂酶A1在制备磷脂DHA中的应用
本发明提供了一种固定化磷脂酶A1在制备磷脂DHA中的应用，具体过程为，六水硝酸钴和2‑甲基咪唑分别溶于无水甲醇得到六水硝酸钴溶液和2‑甲基咪唑溶液，将2‑甲基咪唑溶液滴加至六水硝酸钴溶液中，搅拌反应、静置、干燥，得到ZIF‑67纳米材料，将ZIF‑67纳米材料于磷酸钠缓冲液中混悬，加入磷脂酶A1溶液，调节pH，置于摇床孵育，离心、干燥，获得ZIF‑67纳米材料固定化磷脂酶A1；将游离脂肪酸和大豆卵磷脂组成的底物和固定化磷脂酶A1在有机反应体系中进行催化反应，分离纯化获得磷脂DHA。固定化磷脂酶A1，稳定性好，催化制备磷脂DHA，DHA掺入率高达51.04%。
南京工业大学
2021-01-12
一种高产胞外多糖的根瘤菌LX及其应用
本发明提供一种高产胞外多糖的根瘤菌LX及其应用，属于生物技术领域，根瘤菌LX保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2025年2月28日，保藏编号为CCTCC M 2025321；根瘤菌LX菌株能够在常规发酵培养基中高效合成胞外多糖，其发酵过程具有成本低廉、操作简便、周期短、产量高（可达30g/L）的特点，展现出显著的规模化生产优势；根瘤菌LX的发酵液或胞外多糖能显著增强植物抵抗盐碱和干旱胁迫的能力，且所需用量较少。
南京工业大学
2021-01-12
适用于紫色页岩土壤的柑橘专用配方肥及应用
该成果具体涉及一种适用于紫色页岩土壤的柑橘专用配方肥的制备及其应用。特征是，肥料中有效元素以纯养分计的重量百分比为：氮：14-18；五氧化二磷：8-10；氧化钾：8-12；腐殖酸：8；纯硼0.05-0.08和氧化锌0.6-1，或氮：12-15；五氧化二磷：6-10；氧化钾：12-15；腐殖酸：8.该成果的柑橘专用配方肥更适用于三峡地区柑橘园，解决了该地区柑橘密度过大、施肥种类单一、肥料配比不合理且导致肥料利用率不高和产量、品质下降等问题。应用该成果，连续两年纽荷尔脐橙增产38.53%，23.04%，罗伯逊脐橙增产10.68%，21.14%，红肉脐橙为25.7%，15.38%；果实维生素C含量提高2-5mg/100g。果实商品性好。
市场预期：专利产品在宜昌、丹江口、郴州、南丰等地开展示范试验。然后大量投放市场，现推广施用面积已达100万亩以上。截止2013年12月专利产品的柑桔专用配方肥已生产77000吨，新增销售额16940万元，新增利润2502万元。
成果完成时间：2010年2月
华中农业大学
2021-01-12
复杂工程场地强地震动传播模拟及应用关键技术
本项目以复杂工程场地土体动力特性及其对强地震动传播影响的基础理论和应用方法为研究对象，揭示了场地地形地貌、局部岩土体条件与非线性特征及其不确定性等对地震动传播特性的影响规律。
南京工业大学
2021-01-12
一种In2Se3纳米线及其制备方法和应用
本发明提供一种In2Se3纳米线及其制备方法和应用。该In2Se3纳米线的制备方法包括如下步骤：第二载气将气相Se输送到含有催化剂的衬底上并与In2O3接触，再通入第一载气将In2O3还原，然后在所述衬底上沉积生长得到In2Se3纳米线。本发明制备方法简单高效，可以对纳米线的均匀度、直径、长度进行调控，制备得到的In2Se3纳米线克服了现有技术中In2Se3纳米线短而稀疏的劣势。
兰州大学
2021-01-12
一种结核杆菌融合蛋白及其制备方法和应用
本发明所构建的融合蛋白EAMM能在大肠杆菌中稳定大量表达，经纯化得到纯度较高的蛋白；构建的亚单位疫苗免疫动物能产生针对结核杆菌特定抗原（ESAT-6、Ag85B、Mtb8.4和PPD）的特异性的细胞免疫和体液免疫应答，具有较强的免疫原性。
兰州大学
2021-01-12
一种氨基化复合涂层及其制作方法和应用
本发明公开一种氨基化复合涂层,所述氨基化复合涂层是通过将3-氨丙基三乙氧基硅烷涂层在150～180℃与聚乙烯亚胺接触1～10小时得到.经过聚乙烯亚胺处理的3-氨丙基三乙氧基硅烷涂层的流动电势值随时间的变化减小,涂层的稳定性更好,该氨基化复合涂层在水溶液中的稳定性要比未改性的3-氨丙基三乙氧基硅烷涂层更为稳定。
兰州大学
2021-01-12
具有多层纳米结构的柔性铜基材料及其制备方法、应用
本发明提供一种具有多层纳米结构的柔性铜基材料，该材料包括柔性基体，所述柔性基体具有多层结构层，所述多层结构层包括：铜基金属层构成的第一结构层；位于铜基金属层两侧的第二结构层，所述第二结构层为铜多孔层；以及位于铜多孔层上的第三结构层，所述第三结构层为氧化物层。本发明通过控制基体材料，结合脱合金溶液和时间的控制，调控材料的结构，获得不同的纳米结构层，并保留部分原始基体层，从而在具备优异的柔韧性同时，多层纳米结构层提供优异的催化性能。
南京工业大学
2021-01-12