一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 储能技术是解决大规模可再生能源高效入网，实现碳达峰、碳中和战略目标的重要途径。本成果新型液态金属电池采用液态金属和无机熔盐作为电极和电解质，具有寿命长、响应快、成本低、安全可靠等优势，是规模储能应用领域的理想选择。电池设计与工作原理为：电池正负极均为金属，电解质为无机盐，运行时正负极金属和无机盐电解质均为熔融态，液态金属与无机熔盐互不混溶，且由于密度差自动分为三层。在设计电极和电解质材料时，上层负极液态金属密度最小，下层正极液态金属密度最大，中间熔盐电解质层密度居中，熔盐电解质兼作正负极间隔离层。

该项目运用实验生物学方法揭示鳜鱼专吃活饵料鱼而拒食死饵及人工饵料这种奇特食性的感觉神经机制；在分子标记辅助育种方面，利用微卫星与SNP分子标记进行了鳜鱼饲料利用与生长等优良性状的基因辅助选育，通过表型结合分子标记辅助选育方法，从易驯食翘嘴鳜与易驯食斑鳜后代进行了筛选，已建立易驯食翘嘴鳜与斑鳜养殖种群；研究开发鳜鱼人工饲料，通过鳜鱼营养需求和诱食剂的研究，完善鳜鱼饲料配方。同时优选偏爱摄食人工饲料的鳜鱼配套品系，提高人工饲料的摄入量和摄食状态的持久性，并保种扩繁，使群体进一步扩大且稳定。在人工饲料和配套品系开发的基础上，通过从养殖环境与设施、水质、苗种培育、投喂方式、养殖密度及肠道菌群控制等方面进行控制，建立了鳜鱼人工饲料可控养殖技术体系。已通过进一步筛选、扩繁，建立了鳜鱼人工饲料可控养殖新技术及其示范基地。将推动鳜鱼产业的集约化与规模化，同时减少配套饵料鱼苗种作为鳜鱼商品鱼养殖饵料，从而带动水产饲料及水产品加工等产业的全面发展。 目前已在湖北、湖南、江西、广东、安徽等省累计推广养殖面积18000亩，新增产值和新增利润来源于3家合作单位新增产值12800万元，新增利润6200万元。 成果完成时间：2016年12月

成果与项目的背景及主要用途：统计资料表明，80-90%焊接结构断裂事故是由疲劳失效引起的，由于焊接接头的焊趾处的应力集中和残余拉伸应力作用，焊接接头疲劳强度大幅度地低于基本金属的疲劳强度。虽然结构按疲劳规范设计，仍然发生一些整体结构的过早疲劳失效，造成巨大的经济损失，甚至是人身伤亡事故。由于焊接接头焊趾是疲劳裂纹引发部位，如果对该部位实施适当的处理，使残余拉伸应力转变为压缩应力和减少应力集中，这将有利于延缓疲劳裂纹的产生，具有巨大的社会效益和经济效益。本项目是在国家自然科学基金的支持下完成的，从超声波冲击、相变应力应用、等离子喷涂等三方面提出了三种改善焊接结构疲劳性能的新技术，研制发明了相应的装置、焊接材料和喷涂技术。这些方法可以方便地应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道等工况、野外施工和高空现场作业的场合，其应用前景是十分乐观。 技术原理与工艺流程简介： 1）超声冲击方法改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理为：通过超声波发生器将电网上的工频交流电转换成超声频的交流电，用以激励声学系统的换能器。换能器将电能转换成同样频率的机械振动，在机架所提供的一定压力作用下，将该超声频的机械振动传递给工件上的焊缝，使以焊趾为中心的一定区域内焊接接头表面产生足够厚度的塑性变形层，从而达到改善接头几何外形，降低应力集中程度、调节其应力场沿厚度方向的分布状况，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 2）相变应力应用改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用开发的相变应力焊接材料使焊缝金属冷却中产生的相变应力，抵消焊接残余拉伸应力并获得压缩应力，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 3）等离子喷涂改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用等离子在焊趾部位喷上结合性能良好的涂层材料来改善接头的应力集中状态，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。技术水平及专利与获奖情况：整体研究达国际先进水平；已获国家发明专利3 项，在申请国家发明专利 5 项；2004 年度天津市自然科学一等奖，2002 年获教育部发明二等奖。 应用前景分析及效益预测：接头焊趾及焊跟部位是焊接结构承受疲劳载荷的薄弱环节，改善焊趾和焊根部位的疲劳性能将提高整个结构的疲劳性能。使用超声波冲击、相变应力及等离子喷涂等这些新技术可以大幅度地改善焊接结构的疲劳寿命，显著降低焊接结构破坏事故的发生几率, 进而节约焊接结构的用钢量和资金，增加焊接结构的安全裕度，防止因焊接结构发生意外疲劳破坏事故给国家和人民财产的经济损失，因此具有广阔的应用前景及产生巨大社会效益和经济效益的可能。 应用领域：可以应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道、水轮机、火箭发动机、汽车制造等诸多领域。 

成果描述：本课题组首次将固态储氢的两种热点材料SB和AB用高能球磨的方法复合，并采用廉价的固态酸作为一次高效催化剂直接添加在SB-AB复合物中以实现复合物在温和条件下的快速有效放氢，不仅克服上述中金属类催化剂失活和成本的问题，更具有明显的市场优势和应用价值。此复合水解体系还具有放氢量高，动力学性能好等优势，产氢速率和有效放氢量可根据实际供氢需求调控。制氢纯度高，与水接触就能放氢，制备工艺简单，大大降低了制氢成本，减少环境限制，满足随时随地的取用。市场前景分析：1. 氢燃料电池：氢燃料电池能量转换率高，装置可大可小，非常灵活，无污染无噪音，具有广阔的应用领域。本产品所提供的氢源可直接应用于氢燃料电池。 2.便携式移动电源：可为手机、笔记本电脑、MP3/MP4等电子设备随时随地地充电，不需要其他外接电源，无需补充电量，方便快捷，具有非常可观的市场需求。 3. 氢能发电机：可以适用于野外作业，只要有水的环境就能使用，副产物对环境友好可直接排放，灵活机动。在救灾抢险、工程作业等方面有着很大的优势。 4.氢气球：大型氢气球广泛见于飘浮广告条幅，高空探测等，是日常生活中最为常见的氢应用实例。本产品可以实现移动式充氢，即使在气球升空后仍能不断地补充氢气，确保氢气球高空作业的稳定性和耐久性。与同类成果相比的优势分析：理论放氢量：2127ml/g（20wt%酸添加量） 反应1h实际放氢量(产氢率) 初始反应10min内放氢量(产氢率) 0 ℃----- 775ml/g (36.4%) 608ml/g (28.6%) 25℃----- 1545ml/g （72.6%） 992ml/g (46.6%) 50℃----- 2112ml/g （99.3%） 1710ml/g (80.4%)

本实用新型公开了一种填充高温相变材料的自热型重整制氢反应器。该自热型重整制氢反应器从上至下依次由上表面设有甲醇水蒸气重整反应物进口管和甲醇催化燃烧反应物进口管的上盖板、石墨垫片、上蒸发板、石墨垫片、下蒸发板、石墨垫片、下表面填充有高温相变材料的甲醇重整制氢吸热板、密封板、石墨垫片、下表面填充有高温相变材料的甲醇催化燃烧板、石墨垫片和下表面设有燃烧尾气出口管和燃烧尾气出口管的下盖板层叠而成。本实用新型利用高温相变材料的相变潜热，有效提高自热反应器的热稳定性，减少反应器内部的温度梯度与反应器工作时的温度波动，抑制由反应器过热造成的催化剂活性下降与脱落，提高反应器的热效率与甲醇转换率。

一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 氢大米，产自上海青浦区，品种为粳型常规水稻品种——沪软1212。氢大米和对照大米相比，不同之处是在生长周期中进行了多次氢水浇灌，所产氢大米在产量和品质上均较对照有很大提升。 水稻种植过程中经多次高浓度氢水处理后，氢水稻不仅在生长期内抗逆、抗病性能强，而且产量更高。获得的氢大米与常规栽培获得的同品种大米相比有多个优点，如氢大米的重金属镉含量显著降低，有效降低了食品安全风险；同时，氢大米中钾、镁和铁等微量元素的含量显著增加；氢水灌溉还能显著降低大米的直链淀粉和蛋白质含量、降低垩白率，导致大米口感得到有效改良。总之，氢大米具有重金属含量低、食味和口感明显提升等特性，感观上有亮、软、甜、香等特点。

直接甲醇燃料电池（DMFC）由于使用液体甲醇作燃料，电池安全，系统简单，运行方便，具有很广阔的商业化前景。从目前的技术水平看，DMFC的功率密度比氢氧燃料电池低，因此这类电池更适用于小型电器中，如移动电话、笔记本电脑等。美国能源部认为用于发电站和电动汽车的大型燃料电池，商品化制造成本一定要低于$500/kW，而对应用于电子产品中的小型燃料电池，其制造成本可允许高达$2000/kW。与二次电池相比，微型或小型DMFC主要具有以下优点：（a）长时间连续提供电能；（b）充加燃料方便，它可避免二次电池充电时间长、电池记忆效应、循环寿命短等不便；（c）无污染、回收处理方便。北京科技大学在国家自然科学基金委、教育部和国家863计划支持下，开展了熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）和直接甲醇燃料电池（DMFC）的研究开发工作：（1）Pt基非贵金属多元合金、Pt基过渡金属或稀土金属氧化物催化剂；(2)甲醇溶液中稳定的轻质双极板等材料；(3)催化剂碳载体材料；（4）膜电极及直接醇类燃料电池组样机。

主要研究内容 1、甲醇阳极与氧阴极催化剂研究。 2、固体高分子膜防透醇研究。 3、三合一膜电极制备技术研究。 4、单体电池的设计与性能研究。 5、电池组系统结构设计与8W样机研制。技术指标 阳极铂载量≤3mg/cm2，阴极铂载量≤1mg/cm2；80℃，单体电池比功率≥80mW/cm2；30℃，阴极为常压空气，单体电池比功率≥12mW/cm2；8W样机正常运行40h。产业化前景

本发明公开了一种用于生物油催化重整制氢的催化剂,包括催化剂活性成分和催化剂载体,其中,催化剂载体为CexZr1-xO2,x=0.1～0.9;催化剂活性组分为镍,催化剂活性组分的含量为催化剂载体重量的5～20%;本发明还提供了此催化剂的制备方法,包括:(1)将镍、铈和锆的可溶性盐一起溶解于水中,可溶性盐的总浓度为0.05～1.5mol/l;(2)向上述水溶液中加入碱性沉淀剂,调节pH值为8～12,沉淀析出,沉淀陈化,过滤后得到滤饼经水洗、干燥,然后焙烧2～6小时,焙烧温度为600℃～900℃,得到催化剂Ni-CexZr1-xO2。本发明制备得到的催化剂催化活性较高,氢气产率高,适用于工业化的要求。

本发明涉及一种用于生物油催化制氢的催化剂及制备方法，包括催化剂活性成分和催化剂载体，所述催化剂活性成分及重量百分含量分别为：Ni 为 10－15wt%；Mo 为 5－13wt%；Fe 为 5－10wt%；余分为凹凸棒土和海泡石混合黏土矿催化剂载体。本发明的优点在于采用比表面积较大，具有较强的吸附、助催化功能、廉价易得的凹凸棒土和海泡石黏土矿作为催化剂载体，催化活性组分为镍、钼和铁复合组分，使生物油分子裂解断链成低分子烃类和高含量氢气的优质合成气。该催化剂制备简单、强度大、催化活性强、可再生，不仅可用于生物油重整制氢，也可应用于生物质直接催化气化制氢。