石墨烯基多种纳米复合材料的制备及用于光催化技术。

近年来，随着绿色经济概念的提出和人们环保意识的增强，生物基材料的研究和应用受到了广泛的关注。张胜文团队以纤维素为基体，成功制备了纤维素/CeO2 复合材料，并通过简单热压贴合的方法制备了 PMMA/纤维素/CeO2 复合材料。其中，CeO2 纳米粒子以 20nm 的尺寸较均匀的分布在纤维素基体中，且复合材料在 550nm 处的可见光透过率达 75%，在 330nm 处紫外光阻隔率高达 99%，在户外紫外线的防护领域有较好的应用前景。 关键技术 1、通过碱脲体系制备了再生纤维素膜； 2、通过一步酸解法制备了羧基化纳米纤维素； 3、通过原位合成的方法制备了纤维素/CeO2 复合材料。 获得成果 1、发表学术论文一篇 2、申请专利一项

个人简介 毕业于河北工学院机械设计制造及自动化专业，现为河北工业大学机械学院教授、硕士生导师、机械学院副院长，主要负责科研及研究生工作。学术兼职：天津市自动化应用研究会秘书长；河北省工程图学会理事；河北工业大学包装机械研究所负责人；河北工业大学电池极片成套设备研究所负责人。研究领域 以企业的生产需要为出发点，以研发新产品、新设备、新工艺为目标，进行光机电一体化成套设备及新技术的研究与开发，解决企业发展过程中的瓶颈问题。围绕创新制造工艺、机电控制及自动化，开展绿色化、系统化智能机电一体化技术及其在生产过程中的应用研究。主要研究方向有：（1）绿色新能源生产技术及设备（2）特种加工机械（3）新型包装机械（4）根据企业实际需求定制光机电一体化成套设备（生产线）的研发。科研成果及简介 所承担主要项目： 锌空燃料电池极片干嵌法成形过程控制的理论与技术(国家自然基金) ·高速水墨柔性印刷模切机CL1224 （国家科技部） ·机械软起动控制系统的开发（天津市教委） ·柔性传动行星轮差速机构的研究 （河北省教育厅） ·机械液压自动控制软启动系统（石家庄科技局） ·自动分页装订机的开发研究（河北省教委） 横向课题： 纸管机开发（天津巨业衣架制造有限公司） 盘料螺纹钢滚丝机（天津市天鹏建筑器材有限公司） 五金平台自动机械手的研制（庆辉五金制品有限公司） 乒乓胶皮海绵上料系统的研发（天津七二九体育器材开发有限公司） 电池极片卷绕设备（海裕百特锂能设备有限公司） 锂电池极片轧制卷绕线 ； 流延膜挤压收卷装置及控制系统的合作研发； 瓦棱机生产线控制系统的研制； KSQ-500电池极片卷绕设备开发 木工挖船机（威卢克斯有限公司） WS-260卫生巾生产线获奖与专利一种布料机                  发明专利           专利号：200910068754.x一种双向水泥土搅拌桩机      发明专利           专利号：200910069172.3一种双向水泥土搅拌桩机      发明专利           专利号：200910069171.9一种双向水泥土搅拌桩钻杆    发明专利           专利号：200910069170.4一种收获机                  发明专利           专利号：200910069269.4可转让项目 可承担（合作开发）科研项目与技术合作光机电一体化成套设备（生产线）的研发

团队已完成退役锂电池带电破解分选回收生产线、移动式拆解车等技术成果转化，实现了“1+N”锂电分布式带电拆解新模式，解决退役动力锂电池分布散乱、难以集中无害化处理的难题。 一、项目进展 已注册公司运营 二、企业信息 企业名称 锐锋智锂（陕西）科技有限公司 企业法人 张志杰 注册时间 2022.5.16 注册所在省市 陕西省西安市 组织机构代码 91610113MABLKTJR6C 经营范围 技术服务、技术开发、技术咨询、转让及推广 企业地址 陕西省西安市雁塔区雁翔路99号博源科技广场C座1401 获投资情况 海沃能量盒子1000万投资意向 三、负责人及成员 姓名 学院 入学时间 张志杰 能源与动力工程学院 2021 陈博 能源与动力工程学院 2019 董梓竣 管理学院 2019 宋自远 电气学院 2019 陈昊煊 能源与动力工程学院 2019 黄嘉慧 人文社会科学学院 2019 罗寒非 化学学院 2019 陈楷林 能源与动力工程学院 2019 师鸣遥 生命科学与技术学院 2019 四、指导教师 姓名 学院 职务/职称 研究方向 丁书江 化学学院 教授/院长 电化学储能 杨国锐 化学学院 副教授 锂电回收 延卫 能源与动力工程学院 教授 污染控制 五、项目简介 随着新能源汽车产销量逐年爆发时增长，大量退役动力锂电池涌入报废市场。一方面，镍钴锂元素作为电池极粉生产的关键性材料，而我国长期以来严重依赖进口，面临巨大的材料供给缺口；另一方面，退役电池因含有余能，在堆积、运输及拆解过程易发生起火爆炸（相当于1/8同质量TNT的爆炸威力），危害操作人员安全，同时造成不可逆的镍钴锂产物损失。 因此，预放电步骤是传统工艺中的必经之路，而在预放电过程中又存在严重的环境污染问题，致使传统拆解企业难以进驻工业园区，大大压缩了行业的发展空间。针对上述痛点，本团队研发的项目： （1）首创性实现了对退役动力锂电池的带电拆解，避免了传统拆解高浓盐水预放电工艺，降低拆解成本，单条产线可年减少20万吨高浓盐水的排放； （2）通过自研高效吸附剂与先进的废水处理工艺，实现生产线三废零排放，年减少超百万元的治污成本，获得准入工业园区的资格； （3）内置余热回收系统回收电池残余电能，年减少超1万吨标准煤燃烧，减少超4万吨的CO2排放。 经过学生团队技术攻关和基础实验研究，我司已获得了成套的动力锂电池破解分选技术，已申技术专利20余项。其中负责人已获5项核心授权专利，实审专利11项，对技术、产品形成全方位保护。经过多次技术升级，已成功调试安装了退役动力锂电池破解分选成套设备生产线，该生产线完全达到工业生产要求，锂电池年处理量提升到5000吨，处理能力里超同行10%，产品回收率超同行20%，产品价值率领跑同行30%，并可入驻工业园区。 此外，团队已完成退役锂电池带电破解分选回收生产线、移动式拆解车等技术成果转化，实现了“1+N”锂电分布式带电拆解新模式，解决退役动力锂电池分布散乱、难以集中无害化处理的难题。公司已获得海沃能量盒子1000万投资意向，并与多家智能化设备供应商达成代工生产合作，研发的生产线已在云南云天化集团、陕西全通集团完成中试验收，即将投入大规模生产使用。 

本项目聚焦于锂电池管理系统在智能化监测与预测中的关键痛点，尤其拟面向电池容量衰减预测、SOC/SOH估计不准、电池剩余时间不准确、MAP/SOP估算等方面。通过引入人工智能算法，构建融合机器学习与深度学习的电池状态预测模型，拟实现高精度SOC（荷电状态）与SOH（健康状态）估计的优化，提升电池管理系统的智能水平与安全性。 解决方案方面，项目基于实地检测磷酸铁锂电池充放电数据构建训练集，采用轻量级线性回归模型及改进型人工神经网络进行建模优化，并结合特征工程技术提高预测精度。同时，设计适用于边缘计算的部署方案，使模型可在BMS嵌入式硬件平台实时运行，降低对计算资源的依赖。 在竞争优势方面，项目成果具备算法轻量化、部署便捷、预测准确度高、兼容性强等特点，特别适用于电力储能、电动汽车等对安全性和可靠性要求高的场景。相比传统BMS方案，该AI算法可显著提升电池使用效率与寿命，精准估算SOC/SOH，降低维护成本。 目前项目成果已在合作企业内部储能设备中开展应用测试，初步反馈表明荷电状态预测准确度提升40%左右，电池健康度准确度提升40%左右，系统响应及时，具备较高实用性和推广价值。专家评审一致认为，该项目在智能电池管理系统方向具有较强的创新性和实际应用前景。

本发明公开了一种超级电容器、负极及其制备方法。该负极依次包括导电基底，以及生长于导电基底表面的无定形碳层，所述无定形碳层中嵌有粒径为 2nm～40nm 的锰氧化物颗粒，所述无定形碳层的厚度为 2nm～300nm，所述锰氧化物颗粒包括 Mn3O4 颗粒以及 MnO颗粒，所述 Mn3O4 颗粒以及 MnO 颗粒的质量比小于 5:8。本发明选择由 Mn3O4 纳米颗粒以及 MnO 纳米颗粒组成的锰氧化合物层作为负极的活性材

本发明公开了一种富锂锰基正极材料及其制备方法。该方法采用共沉淀法制备前驱体[Ni(x-y/2)/x+(2-y)/3CoyMn((2-x)/3-y/2)/(x+(2-x)/3)](OH)2，然后采用高温固相法得到富锂锰基正极材料 Li[Li(1-2x)/3Nix-y/2CoyMn(2-x)/3-y/2]O2（0＜x＜0.5,0≤y≤0.15）。这些材料在 2.0-4.6V充放电比容量达到 200mAh/g 以上。本发明的制备方法工艺简单，成本低，适用于工业化大生产，所得到的富锂锰基正极材料在-20°C 下的放电容量可达到常温放电容量的 70%以上，可以广泛应用于电动汽车、通讯领域等。目前已经研究的体系有 Li[Li（1-x）/3Ni2x/3Mn （ 2-x ） /3]O2 ， Li[Li （ 1-x ） /3NixMn （ 2-2x ） /3]O2 ， Li[Li1/3-2x/3NixMn2/3-x/3]O2 ，Li1+x(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2+x/2 等。 

聚合物基复合材料表面金属化常用的方法有真空蒸镀金属法、真空离子镀金属法、电镀法、化学镀法、电铸法、表面直接喷涂金属法等。这些方法各有其优缺点：如真空蒸镀和真空离子镀的镀层厚度均匀，但所需设备昂贵且制件尺寸受设备大小限制，涂层较薄且制备成本较高。电镀法工序复杂，镀层附着力相对较低；化学镀是大多数电镀工艺中都必须涉及到的，通常作为塑料制品电镀的前处理工艺，其优点是镀层致密、孔隙率低、适用的基体材料范围广，可在金属、无机非金属及有机物上沉积镀层；缺点是镀液寿命短、稳定性差，镀覆速度慢、不易制备厚涂层，存在环境污染。电铸法可制取高光洁度、高导电性、高精度、内腔结构复杂的制件，但每做一个制件就需一个模具，模具成本高、生产周期长。热喷涂法是把金属颗粒加热到熔融状态后沉积到基板或工件表面形成涂层；但聚合物基板材料的熔点很低，热喷涂时熔融金属颗粒和高温焰流将对聚合物基板材料表面产生严重的破坏；而且由于热喷涂的加热温度较高，所制备的金属涂层由于氧化和孔隙的产生很难满足使用要求。 冷喷涂技术不需要或者只需要很少量的热量输入，加热温度低、颗粒飞行速度高，这就有效防止了热喷涂时的热影响，减少了基体表面三维畸变，涂层中氧化、相变的发生，涂层残余热应力小，可制备厚涂层；另外，与热喷涂一个相同的技术优势是通过机械手挟持喷枪或者把基体工件放在数控工作台上，能够实现对一些复杂表面、较大工件的喷涂，加工灵活，适应性强。目前可制备纯Al涂层和Al-Cu等多层结构。 已申请专利：“一种聚合物基复合材料表面金属化涂层的制备方法及装置”，中国发明专利申请号：201010588064.X.，专利申请时间：2010.12.14，专利公开日：2011.05.18

针对车载氢能源的难题，开展纳米结构镁基合金复合材料储氢研究，特别开展了 Mg 纳米线的储氢性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的轻质储氢材料之一，但其缓慢的吸放氢动力学和相对高的操作温度，限制了它的发展。为了改善镁基材料的储氢性能，通过气相传输的方法制备了不同形貌的 Mg 纳米线。结果表明，改变载气流速、传输温度和沉积基底，可以控制 Mg 纳米 10线的长度和直径。测试结果显示，Mg 纳米线降低了脱附能垒，改善了热力学和动力学性能。实验结果显示，直径为 30-50nm 的 Mg 纳米线具有良好的可逆储放氢性能。 研究成果发表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. Alloys Compds 等期刊上，授权发明专利 2 项。

本发明公开了一种具有良好吸波性能的纳米晶稀土铁基吸波材料及其制备方法，该材料的特征在于 将配比为重量百分比为2％～70％稀土元素与5％～98％的铁以及少量掺杂元素熔炼成稀土-铁基合金，再在 0-700℃的温度范围内与氢气反应(氢爆方法)破碎成细小粉末或球磨成细小粉末，然后在100℃-1000℃ 温度范围内与氢气反应生成主相为稀土氢化物(RHx)和α-Fe的复合材料，最后将上述复合材料在低温 氧化或氮化或氮化加氧化，制备出稀土氧化物或氮化物/α-Fe为主的复合材料。这种材料具有吸波性能好， 屏蔽波段宽，耐腐蚀，抗氧化以及价格低廉的特点，可用于建筑电磁屏蔽、信息及通讯技术保密、军事隐 身技术等领域。