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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
非钳燃料电池催化剂的设计与制备
汽车行业发展迅猛，能源需求巨大，机动车尾气的排放造成的环境污染日趋 严重。氢-氧质子交换膜动力燃料电池（PEMFC）以其高效、洁净、兼容可再生能 源技术等特点，被认为是后石油时代解决移动高性能动力电池的理想方案。然而, 当前PEMFC所使用的催化剂为贵金属Pt基催化剂，其对Pt资源的需求巨大，成 本高昂，难以成功商业化推广。因此，开发出符合动力输出性能的非钳燃料电池 技术，契合我国对高效节能、环境友好的高性能动力电池汽车的迫切需求。
以该项目为依托制备的非贵金属燃料电池催化剂以可以使单电池的最大输出 功率达到0. 6 W. cm-2,已经完全达到贵金属Pt基燃料电池的输出性能，可以满 足动力输入应用要求。目前，该催化剂形成完全自主知识产权的技术，属于国际 一流国内领军的高科技技术。该催化剂的成功推广势必将从根本上解决机动汽车 尾气对我国环境的污染问题，降低对石化能源的需求。
市场及经济效益分析：
全球范围内，燃料电池行业发展迅猛，行业总体步入正轨。2010年，燃料 电池堆的全球出货量有23万台，而在2007年只有1. 1万台出货量，2011年至 2012年的全球燃料电池的出货量有85%的年增长速度。在2010年全球售出的燃 料电池中，便携式燃料电池占到这一总数的95%,其中超过97%采用质子交换 膜燃料电池技术。2007年至2010年间，燃料电池出货量翻了 20倍。从应用上 看便携式小幅增长，交通运输应用在近几年大幅增长，而在电站的应用则呈现平 稳增长态势。2012年，燃料电池行业的收入超过10亿美元的全世界市值，并且 亚太国家运送超过3/4的燃料电池系统到世界各地。2014年起，按每年22. 6% 的复合年增长率计算，全球燃料电池产能在2020年预计将达到664.5兆瓦。在 未来六年时间里，各国政府对加氢站及相关氢基础设施的投入将成为这一增长的 推动力量。随着燃料电池技术在全世界范围内的广泛应用，作为其关键材料的催 化剂必将具有广阔的市场应用前景和丰厚的利润。
另外，制备该催化剂的原产料价格便宜、方法和工艺非常简单, 且生产过程中不会对环境造成污染，很容易开展下一步工业生产。
重庆大学
2021-04-11
超声波一步法制备彩色不锈钢新技术
彩色不锈钢是通过化学反应在不锈钢表面生成一层透明的氧化膜，经光 干涉而产生红、黄、蓝、绿、金黄、紫色及其各种过渡颜色，从不同方向看 可呈现不同的颜色，非常漂亮。同时，在不锈钢表面还可制出由多种颜色组 成的彩色图案，如山水、人物、花鸟等。与白色不锈钢相比，彩色不锈钢具 有极好的装饰性、耐磨性、耐腐蚀性和易加工性等性能，在航空航天、军事 工业、化学工业、太阳能利用、建筑装潢、五金机械、汽车工业、化工设备、 钟表眼镜、办公设备、家具灯具、厨房用具、仪器仪表、广告标牌、艺术品、 日用品等领域均有重要的应用价值和应用前景。 但是目前国内外彩色不锈钢的生产均存在一些关键共性技术难题，例如 着色膜不均匀、颜色不鲜艳、重现性差、色彩单一、环境污染严重等，从而 大大制约了彩色不锈钢技术的大规模推广与应用。
针对目前国内外彩色不锈钢生产存在的关键共性技术难题，研发内容如 下：
（1）化学着色液中添加均匀剂的类型和数量的研究；
（2）超声波技术用于化学着色的试验；
（3）一步法化学着色研究；
（4）耦合超声波一步法化学着色研究；
（5）中试工艺与设备设计；
（6）中试放大试验；
（7）着色废液的循环利用处理研究。
太原理工大学
2021-05-06
一种高超声速飞行器跳跃滑翔弹道解析求解方法
本发明公开了一种高超声速飞行器跳跃滑翔弹道解析求解方法，将GER坐标系下高超声速飞行器跳跃滑翔弹道解析求解转换为AGI坐标系下高超声速飞行器跳跃滑翔弹道解析的求解，之后再将AGI坐标系下的解析解解算到GER坐标系中，获得了较高精度的高超声速飞行器跳跃滑翔弹道的纵程、横程、速度、高度以及弹道倾角的解析解，为快速弹道规划、弹道预报提供支持。
北京航空航天大学
2021-04-10
一种面向微型轴承内圆精加工的轴向超声振动高速磨削装置
本发明公开一种面向微型轴承内圆精加工的轴向超声振动高速磨削装置。它包括：底座、丝杠支承、丝杠、工件磨削区、砂轮、砂轮夹具、高速电主轴、弹性支承块、主轴限位板、变幅杆、固定架、超声换能器、工作台、伺服电机、水平导轨、垂直导轨、水平滑台和直线电机。其工艺特征是：高速电主轴驱动砂轮进行高速旋转，由伺服电机驱动实现砂轮的快速轴向定位，通过施加超声振动实现砂轮的轴向微进给运动，由直线电机控制砂轮的精密径向进给运动。该装置可提高磨削效率，改善加工表面的粗糙度及残余应力的分布情况，从而保证加工零件的整体质量。
浙江大学
2021-04-13
一种气体超声波换能器压电片与匹配层的压制夹具
本实用新型公开了一种气体超声波换能器压电片与匹配层的压制夹具。底座安装下压板，底座上部安装气缸，上压板与气缸连接，上压板下端面中间纵向设有滑槽，二块固定V型块固定在滑槽内，上端放有压电片的真空吸盘安装在上压板孔中，并对真空吸盘和压电片的定位与夹紧；下压板上端面设有与上压板滑槽对称布置的滑槽，固定V型块固定在滑槽内，上端放有匹配层的真空吸盘安装在下压板孔中，活动V型块推动在滑槽内移动，实现对真空吸盘和匹配层的定位与夹紧；二个真空吸盘开有中心孔，分别经上、下压板上的气孔、气管与各自真空发生器连接。本实用新型采用负压吸附装卸压电片和匹配层方便；使用V型块定位和夹紧实现压电片和匹配层对中，同轴度较高。
浙江大学
2021-04-13