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高性能钒液流电池隔膜及其制备技术与应用
利用辐射技术研制电池的离子交换隔膜，最早从日本原子能研究所开始，出发点是代替Nafion的工艺，制备性价比更高的膜材料。电离辐射技术，特别是基于电子加速器的电子束辐射加工技术，不使用催化剂/引发剂，室温操作，高效快速, 适合大量生产。目前辐射加工技术已广泛应用于各种工业材料的生产，如电线、电缆、轮胎、发泡材料、热收缩材料等行业。本项目是在早期辐射接枝技术制备离子交换膜的基础上，在工艺体系中使用功能化离子液体代替含有阴阳离子一般离子交换功能基团，成功制备出具有更高耐热、化学稳定性、良好导电性、极为优异抗钒离子渗漏的两性离子交换膜（HUST-IL膜），并且在钒液流电池中的实际电池测试实验中电池效率优于Nafion系列膜。需要特别指出的是，本项目在制备工艺方面取得了重要突破，不需要一般阳离子交换膜中的磺化工艺，非常环保，并且在工艺上成功发展出替代传统固液接枝反应的工艺体系，避免了接枝反应的复杂工艺和质量控制问题；本项目的工艺技术，使电池隔膜的辐射制备工艺从传统的辐射接枝转变为辐射交联工艺，通过铺膜和固体膜辐照即可完成制备，与现有电线电缆片材的辐射交联工艺通用，工艺简单，极易量产和推广。
【技术优势】
(1) 本项目所得到的HUST-IL隔膜产品，其钒离子渗透率比Nafion膜（Nafion115，117）降低约1200倍，导电率提高3倍以上，电池效率实现了对Nafion膜的超越；
(2) 在制备工艺方面的重要突破：不需要一般阳离子交换膜中的磺化工艺，非常环保，并且在工艺上成功发展出替代传统固液接枝反应的工艺体系，避免了接枝反应的复杂工艺和质量控制问题；
(3) 本项目电池隔膜的辐射制备工艺从传统的辐射接枝转变为辐射交联工艺，通过铺膜和固体膜辐照即可完成制备，与现有电线电缆片材的辐射交联工艺通用，工艺简单，极易量产和推广。
【技术指标】
HUST-IL隔膜产品：钒离子渗透率比Nafion膜（Nafion115，117）降低约1200倍，导电率提高3倍以上，电池效率实现了对Nafion膜的超越。
华中科技大学
2023-07-19
苛刻温度环境服役的锂离子电池关键技术
锂离子电池对现代电子设备、电动汽车和储能系统至关重要，然而目前商用锂离子电池不能苛刻温度环境下使用，尤其在低温环境下能量密度严重衰减，限制了其在电动汽车、户外储能、国防军工以及深空探测等领域的应用。随着锂离子电池应用领域的不断拓展，要求锂离子电池在高温/低温兼顾条件下能提供能量输出，以保障装备正常工作，目前锂离子电池还难以达到这一要求。同时，锂离子电池作为苛刻温度环境服役的电源设备仍需克服较多的问题，如无法跨温区使用、低温无法充电、安全性能低等。
本成果攻克了复合碳负极材料、快离子输运特性正极材料和宽温域高电导率电解液体系等关键材料，解决了锂离子电池低温容量衰减严重、低温无法充电和高温/低温不能兼顾使用三大技术难题，突破了锂离子电池在-60~70℃宽温域使用技术壁垒，开发的锂离子电池产品可在高原高寒、沙漠、极寒极地、深空等全疆域使用要求。
本团队拥有教授、副教授和研究生100余人，依托中南大学“粉末冶金国家重点实验室”、“轻质高强结构材料国家级重点实验室”及“粉末冶金国家工程研究中心”等3个国家级研究和产业化平台，完成了三项技术转化。
中南大学
2023-07-18
稀土改性制备高容量锂离子电池正极材料
锂离子二次电池是继镍氢（Ni-MH）电池后最新一代可充电电池，其质量比能量是Ni-MH电池的1.5-2倍，具有工作电压高（3.6V）、安全、循环寿命长和无记忆效应的优点，工作温度范围可达-20-60℃。自1991年Sony公司用LiCoO2作为正极活性材料的锂离子二次电池商品化以来，锂离子电池目前是供不应求。它广泛地应用于笔记本电脑、个人数据助理、手提终端
西安交通大学
2021-01-12
发展了空间约束制备高稳定锂-硫电池正极材料
锂-硫电池因具有高理论能量密度且价格低廉，被认为是极具潜力的新一代 高能二次电池体系。然而，受限于硫及其放电产物硫化锂(Li2S)的绝缘特性， 以及充放电过程中形成的一系列多硫化锂中间产物易溶于电解液的缺点，导致锂 -硫电池中正极活性物质硫的利用率偏低和电池的循环稳定性欠佳，严重影响锂- 硫电池性能的发挥与实际应用。众所周知，单质硫主要以环状 S8 形式存在，而 这些易溶性多硫化物(Li2S8、Li2S6、Li2S4 等)主要产生于 S8 与 S2 之间的转 变过程中，而通过与碳材料复合可有效地解决
上海理工大学
2021-01-12
功能化改性PVDF锂离子电池新型粘结剂
上海交通大学
2021-04-13
富锂层状及三元锂电池正极材料
富锂的层状结构 Mn 基氧化物及三元（NCM）材料具有高容量的特点，成本低廉，工作电压与现有电解液匹配，安全性好，考虑到振实密度，比容量等综合性能，其应用前景很好，适用于数码通讯类滇池、笔记本电脑、电动工具电池、汽车电池等。该项目具备产学研合作基础。
项目特色：
针对富锂锰基和三元正极材料首次充放电效率低，倍率性能交差，锂层中阳离子的混排、高电压下电极材料与电解液之间反应等问题，通过表面包覆、体相掺杂、颗粒微纳化和形貌控制等多种方法，以提高其电化学性能。
通过原位 XRD、XAS、EXAFS、电化学阻抗谱（EIS）、原位扫描电镜与透射电镜、扫描隧道显微镜、原位核磁共振、同步辐射和中子衍射等技术，获得无机材料及相关体系的原位分析与诊断新方法。
优化设计并研制新型电极，电池制备工艺技术，构筑高容量，长循环稳定性的新型锂电池。
市场应用前景：
扩大富锂层状与三元电极材料与新型锂电池技术成果的推广力度，促成成果转化和产业化，使中小型企业规模成长，提升电池行业研发水平和产业链结构优化，带动锂电池及储能产业发展。
南开大学
2021-04-13
西安交大研究人员在二维材料中发现层间滑移诱发铁电-反铁电相变新机制及其潜在应用
二维铁电材料因其自发的铁电极化和天然的纳米厚度，在微纳尺度的铁电功能器件中具有广泛的应用前景。非共价的层间范德华力使得二维材料能够较为容易地滑移和旋转，从而产生了一系列新奇的物理现象，为其铁电性质提供了新的调控维度。
西安交通大学
2022-03-25
一种优化风电消纳的电力系统调度方法
本发明公开了一种优化风电消纳的电力系统调度方法，步骤为一、采集分钟级风电历史功率数据和数值天气预报数据，建立分钟级风电功率预测模型；二、针对分钟级风电功率预测误差进行建模和补偿；三、在预测误差修正风电功率值的基础上，建立风电消纳电量最大化和系统调峰能力最强的目标函数，并且仅执行下一分钟的调度优化指令；四、在目标函数的基础上，判断是否完成所有时刻的优化，若完成则结束优化，否则下一时刻更新所有输入信息并从第一步依次滚动进行。该方法在准确预测的基础上，针对不同的优化时域，以风电消纳电量最大和系统调峰影响最小为目标函数，保证了在电力系统安全的情况之下合理地消纳风电，并积极地应对电力系统调峰。
中国农业大学
2021-04-11
电沉积低温烧结制备氧化物薄膜和微叠层技术
本技术可以获取各种单一氧化物和多元氧化物纳米薄膜，以及叠层氧化物纳米薄膜。可用于提高金属的抗腐蚀性能以及获得多种特殊功能，如铁电性能、磁性能、电致变色、化学催化、超导、光电转换等。 本技术可以获得Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Ce、Yb、Ti、Zr、Hf、Ta、Cr、W、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、Ir、Pd、Cu、Zn、Cd、Al、In、Si、Sn、Pb等元素的单一氧化物或它们的多元氧化物纳米薄膜，厚度<0.2um。氧化物薄膜质量优于溶胶凝胶法，厚度均匀，根据需要可以控制厚度膜。先后沉积不同的氧化物薄膜可以获得叠层氧化物纳米薄膜。制备过程简单，重现性好是本技术的优势。
北京科技大学
2021-04-11
Ag/La1-xSrxCoO3电接触复合材料的制备方法
本发明涉及电接触复合材料的制备，旨在提供一种Ag/La1-xSrxCoO3电接触复合材料的制备方法。该方法包括：采用溶胶-凝胶法制备La1-xSrxCoO3体系导电陶瓷微纳粉体；将上述La1-xSrxCoO3微纳粉体与银粉在V型混粉器中混合均匀，La1-xSrxCoO3粉体占混合粉体总质量的8％～20％；将混合均匀后的粉体通过等静压压制成坯体，然后依次经过烧结、复压、复烧工艺，最后热挤压成型获得Ag/La1-xSrxCoO3电接触复合材料。本发明通过溶胶-凝胶法制得Ag/La1-xSrxCoO3电接触复合材料中的增强相La1-xSrxCoO3为纳米级粉末，其高比表面活性可改善电弧作用下电接触材料表面微熔池中的熔体粘度，综合提高电接触材料的电导率、机械强度、耐磨性、抗电弧烧蚀等性能，同时不存在加工、成型困难的问题。
浙江大学
2021-04-11