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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
PMSM及其驱动系统在蓄电池机车中的应用研究
本项目针对传统矿用蓄电池机车在运输的过程存在直流电机维护困难、蓄电池的使用寿命、蓄电池机车的制动和电能损耗等问题，研制了适用于煤矿防爆特殊型蓄电池电机车用的永磁同步电动机及其调速器，形成矿用隔爆蓄电池永磁同步牵引电机车及其控制系统。PMSM 及其驱动系统在蓄电池机车中的应用为解决传统矿用蓄电池机车运输过程中的问题提供了新的方法。
（1）输入电压：根据电机车的实际电池电压。
（2）输出功率：根据电机车的力矩和功率要求。
（3）控制要求：平滑调速，性能稳定。
（4）电池管理：要求有电量指示系统，电池电量不足是自动停机并配有应 急启动系统。
安徽理工大学
2021-04-13
汽车教学设备特斯拉高压电池热管理智联互动
北京智扬北方国际教育科技有限公司
2021-08-23
中山市钙钛矿薄膜光伏电池创新平台
中山市钙钛矿薄膜光伏电池创新平台是以程一兵院士及其团队在钙钛矿材料与薄膜太阳能电池领域的技术储备为基础,以推进钙钛矿薄膜光伏产业化为目标建立的科研开发型基地。在钙钛矿光伏产业化技术开发的同时,注重结合中山市在灯饰、家居、装备制造等领域的优势产业,服务中山市现有优势产业转型升级。力争中山本地孵化覆盖钙钛矿光伏产业上、下游配套技术的高技术企业,持续引进和培养具有国际化视野的中、青年骨干力量,务实建设高水平的技术骨干和管理人才团队。以此在推动钙钛矿薄膜光伏产业发展进程的同时,带动中山相关产业发展,为当地企业提供科研服务,社会服务和有利的科技创新实验平台。
环境亲和性更好、经济性更高的光伏产业;
薄膜特性使得在建筑幕墙、车辆贴膜及表面涂层等方面具有广阔前景;
由于其弱光发电特性,可深度融合家居、灯饰以及智能穿戴等产业。
中山艾尚智同信息科技有限公司
2021-11-01
MXY8501（Ⅱ）太阳能电池特性及应用实验仪
一、仪器介绍
太阳能的利用指太阳能的直接转化，利用半导体器件的光伏效应原理，把太阳辐射能转化为电能成为光伏技术。利用光伏技术设计的太阳能发电系统主要有太阳能电池片（组件），控制器和逆变器三大部分组成，他们主要有电子元器件构成，不涉及机械结构，所以，光伏发电设备极为精炼。为了使学生对基本特性理性认识的基础上，推出此实验仪从直流到交流，从低压到高压，从大电压小电流到小电压大电流，针对各种可能用到的电源情况，我们分成不同的实验，分块进行演示，我们这款仪器实质就是一个mini太阳能发电站。
三、实验内容
（一）太阳能电池特性实验
1、了解并掌握太阳能电池的原理及结构；
2、测量太阳能电池暗特性；
3、测量太阳能电池光照特性：短路电流与光照强度关系；
以上是对单晶硅、多晶硅及非晶硅太阳能电池的测量
（二）太阳能电池应用实验
1、同种类型太阳能电池板串并联实验：
2、分别在电池板串并联情况下对超级电容充电，记录充电完成的时间，
3、太阳能电池匹配负载实验；
4.太阳能电池板匹配输出实验；
5、DC-DC模块输出实验；
6、DC-AC逆变与交流负载试验；
天津梦祥原科技有限公司
2021-12-17
一种带有平行翅片迂回流道的双效太阳能平板集热装置
本实用新型公开了一种带有平行翅片迂回流道的双效太阳能平板集热装置，包括有外壳、玻璃盖板和位于外壳内的集热板，集热板上分布有集热水管，集热水管上连接进水口、出水口，外壳的两端设有空气进口、空气出口，空气出口通过管道与风机相连接，集热板上位于集热水管的缝隙处焊接有多个平行翅片，各平行翅片的上沿与玻璃盖板接触。本实用新型可以实现太阳能集热器同时给水和空气进行加热，具有综合集热效率高、运行稳定、节省空间，成本低等优点。
安徽建筑大学
2021-01-12
一种基于 FPGA 以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤
本实用新型涉及电子技术，具体涉及一种基于 FPGA 以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，包 括机械结构和电路部分；电路部分包括线性电源和基准电压模块；机械结构包括支架、悬臂梁和秤盘， 悬臂梁一端固定在支架上，秤盘悬挂于悬臂梁另一端；电路部分还包括电阻应变传感器、信号放大模块、 低通滤波器、A/D 转换器、FPGA 及键盘控制模块和 LCD 显示模块；电阻应变传感器与信号放大模块、 低通滤波器、A/D 转换器、FPGA 依次相连，键盘控制模块、
武汉大学
2021-04-14
熊祖洪教授课题组在有机发光二极管的器件物理研究领域取得新进展
利用有机发光二极管(OLEDs)中激发态的指纹式磁效应曲线作为一种灵敏高效的探测工具，物理科学与技术学院熊祖洪课题组在有机半导体明星材料¾红荧烯（Rubrene）中发现了一个有利于增强器件发光效率的激子演化通道，即激子的高能态反向系间窜越（High-Level Reverse Intersystem Crossing (HL-RISC)，T2®S1®S0+hn）过程，并通过调控器件载流子浓度、工作温度、客体掺杂浓度以及控制器件结构对该HL-RISC通道的产生条件、正常与反常的物理行为表现以及如何实现高效率发光和低效率滚降等方面进行了详细探究。 OLEDs在平板显示和固态照明领域具有广阔的应用前景，尽管基于有机发光的手机显示屏和电视已开始市场化，但进一步提升其发光效率和延长其使用寿命仍然是该领域的两大研究方向。因理论上能够实现100%的内量子效率，具有常规RISC (T1®S1)通道的热活化延迟荧光(Thermally-assisted delayed fluorescence, TADF)有机材料和具有HL-RISC (T2®S1)过程的有机半导体是目前OLEDs领域的热点研究体系，这是由于无论是RISC还是HL-RISC都可以将占激子总数3/4的不发光三重态T激子转变成发光的单重态S激子，从而实现发光效率的成倍增强。显然，研究这些激子及其前驱体(precursor, 如极化子对(polaron-pair))和TADF材料以及激基复合物材料中电荷转移态(charge-transfer states)激子的形成机制及其演化规律对进一步认识OLEDs的器件物理和设计制造高效率OLEDs具有重要的科学意义和应用价值。近年来，熊祖洪课题组一直致力于采用有机半导体光电子器件中多种微观过程具有的指纹式磁效应(包括magneto-conductance、magneto-electroluminescence、magneto-photoluminescence以及magneto-photocurrent)曲线，系统深入地研究了多种有机光电子体系的器件物理并取得了一系列研究成果。
西南大学
2021-02-01
低成本非真空铜铟硒（CIGS）薄膜太阳电池制造技术
CIGS 薄膜太阳电池具有效率高，无衰退、抗幅射、寿命长等特点，采用非真空技术可以进一步降低这种电池的成本，预计可达到0.3$/W。 本项目产品结构为：衬底/Mo/CIGS/CdS/i-ZnO/ZnO:Al/Ni-Al；其中光吸收层 CIGS 薄膜为 p 型半导体，其表面贫 Cu 呈 n 型与缓冲层CdS 和 i-ZnO 共同成为 n 层，构成浅埋式 p-n 结。太阳光照射在电池上产生电子与空穴，被 p-n 结的自建电场分离，从而输出电能。工艺流程：普通钠钙玻璃清洗→Mo 的溅射沉积→非真空法分步电沉积Cu-In-Ga 金属预置层→快速加热硒硫化处理（RTP）→化学水浴法沉积 CdS 或 ZnS→本征 ZnO 溅射沉积→ZnO:Al 透明导电膜的溅射沉积→Ni/Al 电极沉积，等。
南开大学
2021-02-01
低温柔性大面积 CIGS（铜铟镓硒）太阳电池
以轻质高分子聚合物聚酰亚胺（简称 PI）为柔性衬底的 CIGS 电池不但保持着玻璃衬底太阳电池的一些优良性能，同时还具备不怕摔碰、可卷曲折叠、在制作中可按要求剪裁等特点，具有更广阔的应用前景。PI 薄膜不吸水、绝缘性能好、重量轻（70g/m2）、厚度薄（仅为 0.05mm）、表面光滑及可弯曲等特点，是高功率重量比太阳电池的首选衬底材料，其功率重量比可高达 2000W/Kg（未封装），并且由于 PI 衬底 CIGS 电池可实现大面积卷－卷（Roll-to-Roll）连续化生产，为进一步降低光伏电池成本开辟了有效途径。通过研究低温生长CIGS 薄膜中 Na 掺杂对材料生长及器件复合机制的影响，改善了器件光电性能。柔性聚酰亚胺（PI）CIGS 太阳电池大面积单体电池 2cm×2cm 与 4cm 4cm×4cm 柔性大面积 PI 衬底 CIGS 太阳电池效率分别达 8%与 7%（由中科院太阳光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心鉴定）。
南开大学
2021-02-01