01. 成果简介 近年来，随着氢能利用技术发展逐渐成熟，应对气候变化压力持续增大，以及氢能市场前景巨大，氢能在世界范围内备受关注，世界发达国家均将氢能及综合应用作为未来能源发展的重点方向之一。燃料电池汽车融合了内燃机汽车和纯电动汽车的优点，不仅具有零排放、高效与高功率密度的优势，而且续驶里程足够长，被业界公认为是新能源汽车的发展趋势。经过北京奥运会23辆、上海世博会的196辆燃料电池汽车的批量示范验证和多轮技术迭代优化，燃料电池汽车开始进入交通运输领域的主战场，从2013年开始，欧、美、日、韩的燃料电池汽车相继上市销售。与国外发展路径不同，我国从燃料电池商用车切入推进氢能在交通领域的应用，氢燃料电池商用车已实现小批量生产并在上海、北京、河北、广东等地示范运营。氢能行业迎来了产品孕育的发展机遇。 膜电极作为燃料电池发动机的核心部件，代表企业如美国GORE公司、英国Johnson Matthey公司。本项成果提供了一种制备膜电极的技术，创新点为：1）采用“热定型法”工艺制备催化层，优化电化学三相界面和促进多相传质，解决了传统膜电极性能低、寿命短瓶颈问题；2）发明了将质子交换膜和催化层封装在气体扩散层内的一体化膜电极产品，提升了燃料电池的一致性和可靠性,并提高了电堆生产效率。该项成果已应用于示范项目，应用情况良好。性能指标：1）面电导: >40S/cm22）拉伸强度: >35MPa3）H2渗透率:<2mA/cm24）0.6V@2.5A/cm2 (测试条件：1.5atm,70℃,空气计量数2.3,湿度80%)5）寿命:20000小时（加速老化法,10%性能衰减）02. 应用前景 燃料电池03. 知识产权 本项成果已申请专利22项。04. 团队介绍 团队在燃料电池应用研究方面已有超过20年的技术积累，在技术开发和成果转化过程中，先后获得“第十九届全国发明展览会发明奖”金奖、北京市第三届发明专利奖一等奖、“清华大学科研成果推广应用效益奖”二等奖、“第十届国际发明展览会发明奖”金奖、湖北省技术发明奖等多项奖励。负责人为副教授、博士生导师，累计在多个国际权威期刊上发表SCI论文96多篇，申请发明专利60余项。05. 合作方式 技术许可。06.联系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn wangcheng@tsinghua.edu.cn

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，1967 年生，1985-1992 年在南开大学化学系学习，先后获学士、硕士学位，并于 1992 年留校工作；1996-1999 年在澳大利亚 Wollongong 大学材料系学习，获博士学位；1999-2002 年在日本大阪工业技术研究所任研究员。自 2002 年任南开大学教授、博士生导师，2014 年入选英国皇家化学会会士（FRSC）， 2017 年当选中国科学院院士，2020 年当选发展中国家科学院院士。2020 年重要锂电成果有：Nat. Rev. Chem.：实用锂电池有机电极材料的前景 Angew. Chem. Int. Ed.：紫精晶体作为锂电池正极的储能机理及结构演化 Materials Today：锂离子电池高能层状氧化物正极材料的研究进展与展望

本发明公开了一种生物电极及其制备方法。所述生物电极包括绝缘外壳和电极线，所述电极线包括多个工作电极线、一个或多个参比电极线和对电极线，所述电极线侧表面包覆有绝缘蜡，树脂封装于绝缘外壳中，所述外壳尖端开口，其尖端开口口径在 0.4mm 至 2mm之间，所述电极线的检测端通过所述开口与待测生物样本接触。其制备方法包括以下步骤：(1)将绝缘蜡溶解于易挥发的有机溶剂中得到绝缘液，均匀涂覆在电极线侧表面，待有机溶剂挥发；(2)将电极线同时插入绝缘外壳中，将树脂灌入外壳，固化后，将外壳尖端打磨光滑。本发明提供的

1 成果简介燃料电池应用于军事、汽车、移动设备和家庭等领域。对于新生产的燃料电池堆，或在用的燃料电池堆，常需要了解电池堆内各节燃料电池的一致性和膜电极情况，但是国内外一直缺少检测燃料电池堆膜电极的技术和测量装置。 课题组研究出一种可方便检测燃料电池堆膜电极状况参数的方法和仪器。该测量仪具有如下功能和特点：可同步测量膜电极的催化剂有效活性面积、双电层电容、氢渗透电流和阻抗；数据自动采样，结果自动处理；可用于测量燃料电池单体和燃料电池堆，解决了以往即使检测燃料电池单体膜电极也需要多台测试仪器的问题，填补了燃料电池堆膜电极检测仪器的空白。测量仪可用于科研中对燃料电池内部不一致性的检查和原因辨析，可用于对各种场合的燃料电池堆进行现场检查和老化诊断，可用作燃料电池堆初装过程中的成组选配检测工具。查新表明，国内外目前尚未发现有相似原理的仪器，具有较大的推广使用空间。测量仪包括硬件部分和软件部分。研究组已开发出测量仪的初级版，参见下图。初级版的测试软件基于 Labview 编写，界面简单易操作，通过配合电脑完成测量。研究组现在正进行开发测量仪器的升级版，期望其能够脱离电脑单独测量，更美观，更实用。  上图 初级版电池堆膜电极检测仪2 应用说明研究组应用该方法和测量仪进行了多次测量和研究，成果在国际国内会议的宣传推广中得到了许多同行的好评，并表示有购买意向。

蓄电池及电极材料专业

产品详细介绍技术指标：1.测定范围：10ˉ1至10ˉ6 (mol/dm32.溶液温度：5-45度3．绝缘电阻：≥1×1011 ∩4．电极内阻：≤1M∩5.零电位：0-1PF(由氟电极与饱和甘汞电极组成电极对)PREFIX = O 使用维护及注意事项:1. 氟离子选择电极在测定试样与标准溶液时,应用磁力搅拌器,并使试样与标准溶液搅拌速度相等.2. 氟离子选择电极使用时在去离子水中与饱和甘汞电极组成电池,电动势达±320mv后才能正常使用.3. 氟离子选择电极在测定时, 试样和标准溶液应在同一温度4.在测量时,电极用蒸馏水清洗后,应用滤纸擦干后进行测试,以防止引起测量误差.5.在测量试样较多浓度相差较大时,建议用二支氟离子选择电极,以免引起误差.6. 氟标准液建议存放在清洗后的聚乙稀塑料瓶中,对使用的容量瓶,移液管,玻璃容器应及时清洗.7. 氟电极在使用完毕后建议用去离子水清洗至±320mv后干放,这样可以延长电极使用寿命,并且可以不影响下一次测量.备注:PF-1氟离子电极有两种接头,直插式和Q9螺旋式.

项目组于2013年首次发现PDMS在微尺度下的电子输运现象,并将此现象结合液态金属电极提出基于液态金属的微电渗泵,并在实验室内获得成功.该项新技术大大减小目前微泵的尺寸以及驱动电压,并有效控制微泵的制作成本和复杂度.该微泵可以对多种流体进行有效的微观无损控制,可以用于长期性植入式微量给药。

W-氧化物电极材料（通常氧化物种类为ThO2,CeO2及La2O3等，含量为2%重量百分比）广泛应用于惰性气体保护电弧焊和等离子体焊接、切割、喷涂、熔炼等工业领域。在使用过程中，电极材料担负发射电子，维持电弧稳定燃烧的作用，同时还承受高能离子轰击和高烧蚀等恶劣服役条件。正是由于其重要地位，电极材料被誉为电弧等离子体发生器的"心脏"。采用先进特殊工艺开发的新

本实用新型公开一种逆向渗流式生物电极系统。该系统由布水器、电极模块与电极生物三部分组成。其中电极模块包括钛基层、导电胶层与石墨层三部分，钛基层与石墨层通过导电胶层紧密结合。使用时，基质首先利用布水器进入钛基层，之后通过钛基层的孔洞蔓延至石墨层，最后通过石墨层本身的渗透特性被附着的电极生物利用。本实用新型通过逆转基质流动方向，使得基质由生物膜的内层向外层扩散，增强了基质与生物之间的接触，减少生物死区，强化了生物电极对污染物的去除性能以及对能源的回收效果。

在β-酮胺的氨基位修饰蒽醌，引入π-π及p-π电子共轭效应，蒽醌基团同时增加分子的刚性位阻效应，提高了过渡态α-C自由基聚合或发生副反应的活化能，有效提高了自由基中间体的稳定性。该有机物电极的分子结构及自由基中间体的结构如图1所示。β-酮胺还原后的中间体在π-π和p-π联合电子共轭效应及自由基两侧的侧芳香基团位阻效应的协同作用下，形成了稳定的α-C