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硅基新一代锂电负极材料制备
目前锂离子电池的能量密度已经越来越不能满足其在电动汽车、智能手机和大规模储能方面的应用。锂离子电池的能量密度低主要是因为所采用的正负极材料的比容量较低，尤其是负极材料石墨，其理论比容量为 372 mAh/g。目前研究最多的、最具有商业化前景的负极材料为硅基负极材料，其理论比容量为 4200 mAh/g，是石墨的十倍以上。据招商证券预计，硅基负极材料在 2020 年的市场使用量接近于 5 万吨，销售额接近于 50 亿。 然而硅基材料在充放电过程中较大的体积变化率（>300%）限制了其商业化应用，较大的体积变化导致极片碎裂以及电解液在材料表面持续分解，从而造成其循环性能剧烈下降。另外，硅基材料为半导体，其导电性较差，从而导致硅基负极材料的倍率性能较差。如何解决硅基负极材料这两大缺点是普及硅基材料在锂离子电池应用的关键。 陈永胜教授课题组结合在纳米技术和石墨烯材料领域的专长，经过近 10 几年的研究，采用低成本的原材料、易工业化的工艺技术制备了石墨烯包覆的硅基负极材料，主要技术创新点包括：1）采用独特的、具有自主知识产权的纳米技术将大粒径的硅粉进行纳米化处理，纳米化大大缓解了硅在充放电过程中体积变化的问题，从而从根本上解决了硅基负极材料循环性能差的问题；2）石墨烯包覆则充分发挥了石墨烯导电导热性能好、机械性能优异、电化学性能稳定等特点，改善了材料的锂离子扩散性能和电子导电性，大大提高了功率特性； 14隔绝了硅与电解液的直接接触，抑制副反应造成的电解液分解和材料侵蚀，提高了首次效率，延缓了使用过程中的寿命衰减；进一步减缓了充放电过程中硅的体积变化，维持材料结构的整体稳定性，极大地提升了循环特性。
南开大学
2021-02-01
聚醚醚酮特种纤维制备技术与应用
1、聚醚醚酮特种纤维制备技术
聚醚醚酮纤维具有高强度、高韧性、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃和耐辐照等综合性能，被誉为综合性能最优异的热塑性芳香族聚合物纤维。项目团队于2006年开始自主研发，成功实现PEEK特种纤维的生产及应用，使我国成为世界上第二个采用自主知识产权生产PEEK纤维的国家，整体技术达到国际先进水平。
成果成熟度：可产业化。
应用领域及市场前景
本项目目前已实现产业化，产品可应用于航空航天、武器装备和民用高技术领域，主要应用制品为过滤网、过滤布、电束线管和混编复合材料等。PEEK纤维断裂强度较国外产品提高60%以上，可在-60～240℃长期使用，纤维的价格仅为国外产品的1/2 左右。
2、聚醚醚酮碳纤维上浆剂制备关键技术
利用可溶性聚芳醚酮前驱体对纤维进行上浆处理，再经水解处理，使可溶性聚芳醚酮上浆剂还原成为结晶性，实现结晶性聚芳醚酮对纤维的上浆处理。 经其上浆的碳纤维增强聚芳醚酮复合材料的界面剪切强度（IFSS）达到了83.1 MPa，相比原来的碳纤维增强聚芳醚酮复合材料提高91.5%，界面作用效果非常显著，复合材料在湿热环境中依旧保持有很高的界面性能。
成果成熟度：可产业化。
应用领域及市场前景：专业针对聚芳醚酮基复合材料（目前最火的热塑性碳纤维复合材料）碳纤维上浆剂，前景潜力巨大。
吉林大学
2021-05-11
海藻纤维制备产业化成套技术及装备
“海藻纤维制备产业化成套技术及装备”是在国家863计划重点项目、国家973计划研究专项、山东省自主创新专项、山东省自主创新成果转化重大专项等支持下取得的重大成果，在国际上首创纺织用海藻纤维制备关键技术、无脱水剂纤维后加工技术、原液着色技术等关键技术及装备，水平国际领先。耐盐、耐洗涤剂海藻纤维技术获得美国、欧洲、日本、韩国等专利授权，在原料、纤维、制品及检测等方面制定国家、行业、团体标准4项。
海藻纤维具有优异的本质阻燃性、抗菌防霉性、生物降解性和亲肤性等，在纺织服装、生物医用、卫生护理和阻燃工程等领域有着广阔的应用前景。2018年青岛大学研发团队以相关技术成果作价入股成立纺织用海藻纤维产业化公司，建设了世界上产能最大、技术装备先进的生产线，进一步推动海藻纤维的产业化、市场化。
我国化学纤维年产量已达6千余万吨，海藻纤维具有优良的综合性能功能，而且原料可再生、制品废弃后可生物降解，通过替代石油基化学纤维的应用，对解决石油短缺和“微塑料”“白色污染”等资源环境问题具有重要意义，经济社会效益显著。
青岛大学
2021-05-10
液态烷烃回流包碳法制备纳米碳化钛
一种液态烷烃回流包碳制备纳米碳化钛粉体的方法，以廉价的水合二氧化钛为钛源和液态的烷烃混 合物(C11-C16)为碳源，工艺步骤依次为备料、回流、干燥、装料、高温热处理、取样。控制原料的回流 时间与回流温度，可以制备得到不同碳含量的先驱体粉体，通过不同的热处理工艺可调控有机碳转变为无 机碳的碳量，从而制备出高纯纳米碳化钛粉体。用此法制备的碳化钛粉体分散性较好，平均粒度为20～ 40nm，平均晶粒度为10～20nm。此法工艺简单，成本较低，较一般碳热还原法节约能源，容易实现规模 化制备。
四川大学
2021-04-11
聚醚醚酮特种纤维制备技术与应用
项目成果/简介:1、聚醚醚酮特种纤维制备技术聚醚醚酮纤维具有高强度、高韧性、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃和耐辐照等综合性能，被誉为综合性能最优异的热塑性芳香族聚合物纤维。项目团队于2006年开始自主研发，成功实现PEEK特种纤维的生产及应用，使我国成为世界上第二个采用自主知识产权生产PEEK纤维的国家，整体技术达到国际先进水平。成果成熟度：可产业化。应用领域及市场前景本项目目前已实现产业化，产品可应用于航空航天、武器装备和民用高技术领域，主要应用制品为过滤网、过滤布、电束线管和混编复合材料等。PEEK纤维断裂强度较国外产品提高60%以上，可在-60～240℃长期使用，纤维的价格仅为国外产品的1/2 左右。2、聚醚醚酮碳纤维上浆剂制备关键技术利用可溶性聚芳醚酮前驱体对纤维进行上浆处理，再经水解处理，使可溶性聚芳醚酮上浆剂还原成为结晶性，实现结晶性聚芳醚酮对纤维的上浆处理。 经其上浆的碳纤维增强聚芳醚酮复合材料的界面剪切强度（IFSS）达到了83.1 MPa，相比原来的碳纤维增强聚芳醚酮复合材料提高91.5%，界面作用效果非常显著，复合材料在湿热环境中依旧保持有很高的界面性能。成果成熟度：可产业化。应用领域及市场前景：专业针对聚芳醚酮基复合材料（目前最火的热塑性碳纤维复合材料）碳纤维上浆剂，前景潜力巨大。技术先进程度:达到国际先进水平
吉林大学
2021-04-10
风力发电机叶片一次成型制备
目前国内外生产大中型风机叶片都采用分步制备、粘结成型工艺，即先分别制作叶 片的上、下外壳和芯梁后，再粘成一体。这种工艺存在三个方面的不足。首先，由于粘 接剂的强度比复合材料上下壳的强度低，粘结起来的叶片强度就远不如整体一次成型叶 片（不使用任何粘接剂连接）的强度高；其次，多步成型一般很难确保叶壳、芯梁等部 件在每一个截面的加工精度、粘接定位精度以及粘接时的压实精度，直接影响成型后的 叶片外形精度和实际效率，除非有十分熟练的技工和完善的机械化加工装备；第三，分 步制备中的每一个部件都需要一个专用模具，模具多、厂房占地面积大、生产周期长。 我们发明的新技术是借助智能芯对叶片一次成型，不再使用任何粘结剂，提高了叶片的 力学强度，其直接效果是可以显著降低材料用量；由于采用了智能芯，叶片外壳固化时 智能芯膨胀形成足够高的挤压力，使得成型后的叶片外形与设计的外形相同，能够确保 叶片的气动效率；由于这种高精度叶片外形是由工艺本身实现的，不是由生产员工的技 能取得的，因而，新技术对员工的技术要求就大大降低；最后一点也十分自然，一次成 型叶片的生产周期比传统成型方法大大缩短。
同济大学
2021-04-13
化工副产物制备硫酸钙晶须
1 成果简介硫酸钙晶须具有机械强度大、热稳定性好、价格低廉等特点，是塑料、橡胶、陶瓷、水泥等材料的理想增强材料。 目前我国化工、冶金、电力等国民经济支撑行业在生产过程中均副产大量含钙副产物（如脱硫石膏、磷石膏、电石渣、石灰石、氯化钙等），年产量高达数亿吨。受技术经济条件限制，这些含钙副产物大多处于露天堆放和闲置状态，既浪费资源、污染环境又占用大量土地。 如何实现资源的高度综合利用，变废为宝，将其转化为国民经济发展急需的量大面广、附加值高的硫酸钙晶须产品是一项十分有意义的工作。2 应用说明清华大学与国内相关院校合作，经过 5 年的潜心攻关，已于近期成功开发出水热合成硫酸钙晶须的技术。该技术的主要原料为化工副产物（如脱硫石膏、磷石膏、电石渣、石灰石、氯化钙等），制备的硫酸钙晶须形貌规则、结晶良好、长径比大（长度 200~2000mm，直径1~20mm，长径比 50~200）、纯度高（硫酸钙晶须主含量>90~95%，与原料相关）。该技术工艺简单，成本低廉（约 2000~4000 元/吨），所需设备大多为常规设备，具有较强的经济和社会效益。欢迎有关单位前来洽谈。目前国内类似产品售价为 2 万元/吨。 图1 硫酸钙晶须形貌3 效益分析成本： <4000 元/吨， 保守售价： 10000 元/吨， 年创产值（万元）： 10000´3000¸10000=3000，年创利税（万元）： 3000´(10000-4000)¸10000=1800。4 合作方式技术转让或合作开发，按年产 3 千吨中试规模计，技术开发费： 400 万元，常温反应及配套设备： 300 万元，水热反应及配套设备： 800 万元，焙烧及配套设备： 500 万元， 其它常规设备费（过滤、干燥、粉碎、包装）： 300 万元，基建： 300 万元， 其他(管、泵、阀、控制仪表等)： 300 万元，土地（ 30 亩）：约 500 万元，不可预见： 200 万元， 总投资： 3600万元。
清华大学
2021-04-13
发酵法制备微生物多糖威兰胶
威兰胶是一种性能优良的微生物多糖，性质与黄原胶相似，同时存在同类多糖不可比拟的优势：1、在更大的范围内具有热稳定性，可以耐受150℃的高温；2、pH耐受范围广，在pH2.0-13.0的范围内性质稳定；3、耐盐性好。威兰胶的耐温特性在深层采油中十分重要，目前油井深度已达3000米以上，对采油驱动剂耐温要求大于140℃，因此威兰胶的耐温优势以及它的一些独特性能，使它有望成为一种性能更为优良的驱油制剂。威兰胶是一种不可多得的混凝土外加剂，可以增加水泥的可塑性，悬浮量，空气含量，抗下陷能力以及抗失水性。威兰胶是制备自密实混凝土和自流平混凝土不可缺少的添加剂。按每吨混凝土中添加0.01%的威兰胶，则成本仅增加10块钱左右。我国在这一领域的应用全部依赖进口。本课题组拥有一株自主知识产权的生产菌株，并率先在国内开展了发酵法生产威兰胶的研究。本项目的成功开发将具有我国自主知识产权，对石油、混凝土等相关行业的发展具有积极的意义。威兰胶的生产基本可以利用黄原胶的生产资源，因此实验室中试成熟后，厂家无需太多的前期投入就可以实现工业化。
南京工业大学
2021-04-13
多孔油料碳吸附材料制备和应用技术
含油废水是一种量大而且面广的污染源，其排放量居各类工业废水之首。含油废水的来源很广，其中主要有油田开采泄露原油、石油工业的炼油厂含油废水、铁路机务段的洗油罐含油废水、轧钢废水和金属清洗液、拆船厂的油货轮含油废水、油轮压舱水、洗舱水、机械切削加工的乳化油废水、以及餐饮业、食品加工业、洗车业排放的含油废水等。随着人们生活水平的提高，对环境的要求日益提高，含油废水的处理越来越受重视，成为现代社会待解决的重要课题之一。
西安交通大学
2021-04-11
膜法中成药制备新工艺技术
采用陶瓷超微滤膜、纳滤膜等分离技术替代传统的醇沉发，不但减少了药物有效成分损失、提高产品质量，而且缩短了生产周期、降低生产成本，并易于工业化放大。技术指标：本技术具有我国资源特色，在国内外均属首创，形成了具有我国自主知识产权的成套技术与装备。可根据中药厂需要，提供不同提取工艺及装备，该成果已有20多个工业化成功应用案例。例如在敖东制药公司，采用陶瓷膜技术进行血符口服液的生产，与传统的醇沉工艺相比，节约乙醇消耗70%以上，生产周期节约30%。
南京工业大学
2021-04-13