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新型硅碳复合负极材料
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
厦门大学
2021-01-12
锂空气电池及相关材料
该项目涉及一种含新型催化剂的锂空气电池正极及其制备方法。 锂空气电池正极材料的质量组成：催化剂为 5-30％，碳材料为 40-80％， 粘结剂为 5-30％。催化剂为金属纳米颗粒(20-60nm)高分散在微米级 的碳片上的复合材料；所述金属纳米颗粒为钴、镍、铜、锌、锰、铬、 钼、钒或钇。碳材料包括乙炔黑、超导炭黑、碳纤维、石墨烯、超导 炭黑、科琴黑、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩一种或两种。粘结剂为聚四 氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇和丁苯树脂一种 或两种以上。本发明的优点是：该催化剂可促进氧的还原，降低充电 过电位，在锂空气电池中表现出优异的电催化性能；而且该催化剂工 艺简单，采用环保无毒的试剂，在锂空气电池领域有广泛的应用前景。专利号：201310524508.7
南开大学
2021-04-13
新型油田固井材料研究
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。
南京工业大学
2021-04-13
新型硼基锂电负极材料
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 。
北京大学
2021-04-11
金属基复合材料（MMCS）
金属基复合材料是近几年来迅速发展起来的一种高技术的新型工程材料，它具有高的比刚度，比强度，优良的高温性能，低的热膨胀系数以及良好的耐磨、减摩性。由于其优良的加工、成型性能，明显的性能价格比之优势，在世界许多国家，如美国、英国、日本以及印度、巴西等对它的研究和应用开发正多层次大面积的展开。金属基复合材料的成功应用首先是在航空、航天领域，如美国宇航局（NASA
西安交通大学
2021-01-12
耐磨耐腐蚀合金材料
研发阶段/n项目简介：耐磨耐蚀合金材料广泛应用于通用机械产品，如泵用叶轮、泵壳、泵盖，阀门阀体、阀盖，离心转子等所有过流部件。这些产品经常承受特殊固体介质的机械磨损、液体介质的化学腐蚀、汽蚀和冲蚀磨损，以及高温氧化，工况条件十分恶劣。我院研制的耐磨耐腐蚀合金材料广泛应用于冶金、矿山、电力、化工、建材等行业，具有优良的耐磨性、耐蚀性和抗冲击力，取代高铬铸铁、镍硬铸铁、高锰刚及不锈钢等材料，用于制造磨球、衬板、渣浆泵（阀）、风机等易损件，以及高温耐磨件，其寿命比常规材料提高两倍以上，优良的工艺性能，其性
湖北工业大学
2021-01-12
特种玄武岩结构材料
高性能玄武岩纤维。强度：接近普通碳纤维（T300）水平,无磁、耐盐。项目将高性能玄武岩纤维与树脂等基体材料复合，可以制备多种玄武岩纤维复合材料，替代传统钢筋、钢材、混凝土等结构材料加工成筋。如在海岛高盐环境，特种环境（无磁、低磁等）替代结构使用。
东南大学
2021-04-13
气凝胶隔热复合材料
气凝胶材料是一种纳米多孔性固体材料，孔隙率高达 80.0-99.8%，是最轻 的固体材料，比表面积非常大，隔热性能好。 本项目除可生产耐 650ºC 二氧化硅气凝胶隔热复合材料外，还可生产耐 1100ºC 透波型二氧化硅气凝胶隔热复合材料。气凝胶隔热复合材料可用于冷库 保温、石油管道保温、LNG 保温、高速铁路保温隔音等领域；还可用于防爆、 防弹，气凝胶材料具有吸能的特点，在防爆领域应用前景广阔。 本项目研制的二氧化硅气凝胶隔热复合材料性能指标优于国外同类产品， 耐 1100ºC 的两种二氧化硅气凝胶隔热复合材料国外尚未见报导，综合技术水平 处于国内领先，达到国际先进水平。
山东大学
2021-04-13
煤系高岭土合成SiAlON体系材料
煤系高岭土合成SiAlON体系材料是以煤系高岭岩（主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝以及残存的碳）为主要原料，采用多种介质（碳、金属粉、氮化物等）协同还原-氮化的方法合成高性能SiAlON体系耐火材料的一种技术，其基本工艺过程是：将煤系高岭土与少量添加介质均匀混合，添加有机粘结剂混合后压制初始强度成型，在高温下通入氮气还原氮化合成SiAlON耐火材料。目前，我国已成为耐火材料的生产大国，耐火材料市场巨大，故合理利用煤炭工业废弃物、实现资源高效利用对于环境保护、实现煤炭工业的可持续发展均具有非常重要的意义。本课题的特点是：一方面原料丰富、价格低廉、合成工艺非常简单,有利于大型工业化生产, 可以高效、清洁、充分利用煤系高岭岩矿的有价值成分，是制备高温耐火材料的又一个新途径；另一方面可以明显降低我国耐火材料原料紧张的压力，提高耐火材料质量。本课题在多项国家科技支撑计划及国家自然科学基金的资助下，在该技术的研究与应用开发方面进行了深入系统的研究工作，创造了一系列具有自主知识产权的新配方、新工艺，拥有4项国家发明专利，并分别获得了教育部二等奖、中国冶金科学技术奖二等奖等多项奖项。 可用于合成低成本、高性能、高附加值的氮氧化物复合材料。其应用领域包括：高炉炉腰、炉腹和下部炉身耐火材料，新一代高炉复合炉衬陶瓷杯，钢包透气砖，水平连铸防裂环，连铸浸入式水口防堵塞材料热电偶套管，喷射冶金炉喷涂料等。
北京科技大学
2021-04-13
功能材料纳微化技术
纳微结构赋予材料新的功能和功效。利用CO2 辅助雾化制备和组装纳微颗粒结构材料，通过二相或多相流的喷头结构元件膨胀和雾化，根据混合和相分离的变化，组装纳微颗粒结构和形态。根据液滴在射飞过程中由于环境的变化而溃散、雾化、溶剂蒸发射飞过程中环境以及混合方式的调节，可形成各种纳微尺度和不同结构组装的颗粒材料。例如，根据多相流结构元件可快速形成高过饱和度快速成析和射流分散这样的特点，可设计给药系统，形成芯囊型或相互包嵌的超微细给药系统。又如用本方法制备的含能材料纳微颗粒，具有独到之处。
华东理工大学
2021-04-13