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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
有机酸（甲乙丙丁等）水溶液高效节能 分离回收技术
有机酸（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸酸等，及相关二元酸）是重要的有机化工原料，用途非常广泛。现有的有机酸水溶液分离回收工艺能耗高，回收不彻底，有0.5～3%的废酸进入废液，污染环境。
本项目开发了一系列高效节能技术。可根据水溶液的浓度和物系其他组分的组成优化设计最优化的工艺流程，采取萃取——反萃取、萃取——精馏、萃取精馏、恒沸精馏等不同的工艺过程，通过优化与系统集成，达到高效节能分离回收，回收率高，大幅度减少了三废排放，最大幅度地回收了资源。如PTA系统乙酸水溶液分离体系，与现有的精馏法相比节能?0%以上，减少废酸排放95%以上；与恒沸精馏法相比节能40%以上。达到国际先进水平。
华东理工大学
2021-04-13
专用乳化剂定制和有机硅系列高效乳化剂
有机硅产品包括各类硅油（二甲基硅油、含氢硅油、烷基硅油、芳基硅油、羟基硅油）、有机硅107胶、硅树脂等往往以乳液形式广泛用于纺织、染整、机械加工、橡胶和塑料加工、建材等诸多领域。本技术从乳化剂的结构和被乳化物结构的匹配关系入手，并结合乳化工艺规程的科学制定，开发了针对各类硅油的系列高效乳化剂，特别对一些难以乳化的高粘度硅油、高粘度107胶、氟硅油等都有特别的乳化剂配方。也可为企业针对难以乳化的油相，或对乳液耐温、耐电介质等的特殊要求定制开发专用乳化剂。
南京工业大学
2021-01-12
实验室有机玻璃交换柱，阴阳离子交换柱
产品详细介绍实验室有机玻璃交换柱，阴阳离子交换柱，混床离子交换柱代码直径×高度×壁厚mm单位规格1φ30×200×5套规格2φ50×500×5套规格3φ60×500×5套规格4φ80×500×5套规格5φ90×500×5套规格6φ100×1000×5套规格7φ100×2000×5套规格8φ150×1000×5套规格9φ150×1500×5套规格10φ200×1500×7套 产品链接地址 http://www.shhk.com.cn/product_detail-2751.htm 上海化科实验室有机玻璃交换柱，阴阳离子交换柱，混床离子交换柱，接受订制。直径最大做到1000mm，高度最大做到3米。 实验室有机玻璃交换柱，阴阳离子交换柱，混床离子交换柱包括：封头、筛板、水帽、以及螺栓。 进出水口、酸碱管有ABS、UPCV可供选择。如有特殊要求的，可按客户需求加工。承压≤0.2MPa。 上海化科实验器材有限公司主要生产经营：实验室器材，玻璃仪器，实验室耗材，生物耗材，化学试剂，微生物试剂，样品瓶，包装瓶，实验室设备，仪器仪表等。广泛服务于：科研，制药，生物，生命科学，教育，污水处理，食品与饮料，电子，轻工业，矿业，石油天然气，石油化学工业，工业品仪器，环保工程等行业。公司网站：http://www.shhk.com.cn订单邮箱：sales@shhk.com.cn（推荐）咨询电话：021-67652117，57602161QQ 在线：1152028600。大量供应：实验室有机玻璃交换柱，阴阳离子交换柱，混床离子交换柱。
上海化科实验器材有限公司
2021-08-23
耐高温腈基聚合物的分子构建与先进功能材料
该成果通过分子设计构建了一系列芳腈基聚合物，发明了荧光性、磁性、导电/介电性的芳腈基聚合物与先进功能材料，获得了中国发明专利25项。突破了合成控制、产品纯化、环保处理与规模装备等关键技术，形成了1000吨级聚芳醚腈产业化合成成果及其系列先进复合材料、薄膜、纤维应用技术；获得了500吨级的邻苯二甲腈树脂合成装备及耐高温先进复合材料应用技术。取得的大部分发明成果近三年共产生经济效益超过10亿元，取代了部分相关产品的进口。 左图：芳腈基聚合物，复合材料及加工型材的实物照片 右图：芳腈基聚合物材料的工业化生产装置图
电子科技大学
2021-04-10
曲安奈德环糊精超分子包合物鼻喷雾剂
1、适应症：预防和治疗常年性及季节性过敏性鼻炎，其症状主要有鼻痒、鼻阻、流鼻涕、打喷嚏等。 2、性状： 本品为曲安奈德半透明状溶液。 3、规格： 6ml：6.6mg，每瓶120揿，每揿含曲安奈德55μg。 4、特点： 我们研制曲安奈德鼻环糊精超分子鼻喷雾剂，保证货架期的稳定性；振摇后形成高流动性均匀的液体，保证形成微小的雾滴，药物铺展性好，生物利用度高。 5、研究进展： 已经完成制剂处方、工艺，质量研究（部分），制定出质量标准（草案），影响因素试验，辅料相容性试验，初步稳定性研究等。 6、预计完成时间： 半年左右完成全部药学研究资料，可进行GMP环境的稳定性样品制备（生产规模1/10量）。 7、申请专利1项。
辽宁大学
2021-04-11
光和热响应的人工大环主体对客体分子的影响
变构效应(allostery)，是蛋白质在外部刺激的条件下，构象发生一定的变化，从而执行相应的功能，以确保生命体的正常运行。为了模拟蛋白质中复杂的变构过程，设计和合成具有外部刺激响应并执行特定功能的大环主体分子一直是超分子化学的重要目标。然而光致异构的小分子，在大的环张力或者应力的条件下，一般会降低或者失去其异构性能，因此构筑光响应的刚性大环主体分子一直是超分子领域的一大难题。近来，刘育教授课题组与美国西北大学J.FraserStoddart课题组合作，设计并合成了一个具有光和热响应的苯撑乙烯吡啶盐大环主体分子。由于大环张力效应，苯撑乙烯吡啶盐异构反应的可逆性被进一步提高。在光照的条件下，该大环由(EE)-异构体转化成(EZ)-异构体、在加热的情况下，(EZ)-异构体又能定量的转化成(EE)-异构体.得益于苯撑乙烯吡啶盐大环主体的变构效应，成功实现了对一系列富电子和缺电子芳香客体分子的光控可逆释放与包结。利用光响应的主体来控制分子包结，不仅为构筑更高级的光响应超分子组装体和分子机器提供了可能，也在活性中间体的稳定，可控的药物释放以及污染物分离等方面中具有广泛的应用前景。
南开大学
2021-04-10
环糊精-聚乙烯亚胺介导的超分子运载系统及制备方法
本发明涉及一类非病毒基因转染的载体，具体是涉及一类环糊精-聚乙烯亚胺材料介导的超分子运载系统，本发明目的是提供一类新型的非病毒基因治疗和药物协同治疗的超分子运载系统，以聚乙烯亚胺-环糊精为骨架，以金刚烷-阿霉素为核心，利用自组装原理将聚乙烯亚胺-环糊与金刚烷-阿霉素进行组合，形成超分子运载系统，其优点在于自组装后的复合物能降低阿霉素的毒副作用同时提高阿霉素的生物利用度并能与聚乙烯亚胺-环糊精携带的基因进行协同作用。
浙江大学
2021-04-11
我校在生物分子动力学荧光成像领域取得新进展
观测活细胞内生物大分子的动力学过程和信号小分子对生物大分子的调控作用对于探索生理病理新机制及疾病治疗新方法具有重要的科学意义。 我校物质科学与信息技术研究院张忠平课题组（张瑞龙、田肖和、韩光梅、刘正杰），针对上述关键科学问题，通过设计一系列多响应、多重定位的新型光学探针，实现了活细胞内信号分子对蛋白/酶活性的调控以及遗传物质动力学的分子影像分析，在理解细胞内生物分子动力学领域取得了重要科学发现。代表性进展主要包含：（1）气体信号分子对细胞内酶活性的调控； (2）膜穿透性碳点对活体内DNA和RNA结构及动力学的超分辨影像分析；（3）超分辨成像揭示活性氧调控线粒体核蛋白动力学；（4）超分辨STED和电镜关联成像对细胞微管蛋白超精细结构的分析。 上述进展解决了生物探针对细胞内多种组分和细胞器的特异性识别问题，不仅有效避免了荧光光谱的重叠，还同步结合电镜对生物大分子精细结构的进行研究，为我校双一流学科生物医学探针和成像方向再添新成果。
安徽大学
2021-02-01
填料的表面改性及其在高分子材料中的应用
随着我国四个现代的高速发展，对高分子材料制品提出了各种新的要求。为了满足不同用途的需要，除了积极发展新的合成橡胶和合成树脂之外，还应该在现有树脂或橡胶加工成制品的过程中，利用化学方法或物理方法改变制品的一些性能，以达到预期的目的，这就是高分子材料改性。高分子材料改性一般可分为化学改性和物理改性。物理改性分为填充改性和共混改性等。填充改性是指在高分子材料成型加工过程中加入无机或有机填充剂，不仅能使高分子材料制品价格大大降低，而且更重要的是能显著改善高分子材料的机械性能或增加其他功能性，如导热性能、导电性能、光学性能等等。然而，无机填料和高分子材料间密度的差异妨碍了填料在基体中的均匀分散，因而给混炼成型加工带来了困难。又因为两者表面能不同，在遇到外力时，高分子材料与填料界面上应力集中易产生空隙，加速材料的老化。为了提高填料与高分子材料的亲和能力，需要对填料进行活化处理。本项目即涉及用于塑料和橡胶中大部分填料的表面处理技术，包括多种填料，如炭黑、碳纳米管、硅灰石、滑石粉、云母、碳酸钙、铁粉等等。该处理技术简单，易产业化，并具有成功产业化案例：某企业要求向再生丁基橡胶中加入铁粉和钙粉，需大量填充使胶料密度达到2.7，但直接添加，根本加不进去如此大量的填料，经本技术改性后，成功添加到胶料中，且密度达到要求。
华东理工大学
2021-04-11