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锂空气电池及相关材料
该项目涉及一种含新型催化剂的锂空气电池正极及其制备方法。 锂空气电池正极材料的质量组成：催化剂为 5-30％，碳材料为 40-80％， 粘结剂为 5-30％。催化剂为金属纳米颗粒(20-60nm)高分散在微米级 的碳片上的复合材料；所述金属纳米颗粒为钴、镍、铜、锌、锰、铬、 钼、钒或钇。碳材料包括乙炔黑、超导炭黑、碳纤维、石墨烯、超导 炭黑、科琴黑、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩一种或两种。粘结剂为聚四 氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇和丁苯树脂一种 或两种以上。本发明的优点是：该催化剂可促进氧的还原，降低充电 过电位，在锂空气电池中表现出优异的电催化性能；而且该催化剂工 艺简单，采用环保无毒的试剂，在锂空气电池领域有广泛的应用前景。专利号：201310524508.7
南开大学
2021-04-13
压缩空气储能技术
无水坝抽水蓄能技术是一种全新原理的电能高效储存新技术，它同时具有抽水蓄能和压缩空气储能技术的优点：充放电效率高（大于 70%），相对抽水蓄能技术而言，其储能密度高，建造周期短，投资低，不受地质环境制约。该技术是西安交通大学王焕然教授团队最新发明成果，在国际上处于领跑地位，目前团队拥有 6 项发明专利，在国外发表高水平的 SCI 论文多篇，其中 ESI 高被引论文 1 篇。无水坝抽水蓄能系统已经在实验室完成了原理性验证，为加速推进该技术的工程应用进程，正在建造 MW 级的实验电站。 无水坝抽水蓄能技术同其它大规模物理储能技术一样，是解决我国日益严重的弃风、弃光及电网调峰问题的最有效方法，属于能源领域科技前沿技术。其应用前景极其广阔。
西安交通大学
2021-04-11
多功能空气净化膜
近期，大气污染呈现新特点，重金属离子、细菌的含量呈上升趋势。针对目前日益严重的环境问题，设计了一种多功能空气净化膜。该空气净化膜可通过复杂的物理、化学多重相互作用，实现对细菌和 PM2.5 粒子的捕获；并且在光照条件下，聚合物可以将氧气分子激发出活性氧，用于杀伤细菌。该空气净化膜对 PM2.5 的去除率为 83% 以上；对细菌的杀伤率超过 95% 。与市面上大多空气净化产品相比，该空气净化膜具有高效吸附有害物质、高效的抗菌效果、高效消除封闭空间 PM2.5 、不会产生二次污染等多方面优势。
河北工业大学
2021-04-13
锌-空气燃料电池系统
1 成果简介
锌-空气燃料电池作为一种新型的燃料电池系统，用锌作能量来源，实现发电。锌-空气燃料电池具有如下特点：
与一般氢空气燃料电池比，成本低，不需要贵金属做催化剂；
与一般蓄电池比，不需要充电，可像加油一样快速补料；
与燃油内燃机比，燃料可再生，锌发电后变为氧化锌可通过电解得以还原；
环保安全，放进火里也不燃烧。
本研究组已研究开发出 200 瓦的 5 节燃料电池堆，其电流密度指标达到国际先进，证明了设计方案的可行性。利用该技术方案，依据功率需求可开发大小不等的锌-空气燃料电池系统。为产业化应用，接下来需要做的工作是设计产品构型、完善整体集成。 2013_8_1 上图 用于方案验证的锌-空气燃料电池系统
2 应用说明
锌-空气燃料电池可做军用电源，具有补充能量快、安全的优势；可配合风力发电、太阳能发电系统的大型储能-发电装置，为电网调峰补谷，具有安全、成本低优势；可作为未来电动汽车的动力电源，具有安全、价廉、不需要充电、续驶里程长等优势。
3 效益分析
量产的锌-空气燃料电池系统，制造成本与铅酸蓄电池相当，而使用寿命更长。
4 合作方式
联合开发。
清华大学
2021-04-13
BHTP热管空气预热器
热管是一种具有超导传热性能的传热元件。它通过管内工作介质的二相流变化，以潜热的形式来传递热量。因此，它传热能力大、传热效率高，是传热技术中近二十年来出现的一项高效传热成果。它具有极高的导热性，良好的等温性，冷热两侧的传热面积可任意改变，可远距离传热，可控制温度等一系列优点。由热管元件组成的热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、体积小、安装方便，对其它设备无影响、流体阻力小，不需维修和外加动力、有利于控制露点腐蚀等优点。其投资回收期短，用碳钢作管壳的热管换热器，一般在一年之内收回全部投资，使用寿命7年以上。所制造的用热管元件组成的热管换变器已广泛应用于电力、石化、冶金、锅炉、陶瓷、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，可提高热能利用率30%左右，节约燃料10%左右，有效的减少大气污染。取得了显著的经济效益。
北京航空航天大学
2021-04-13
联合站油田采油污水余热回收热泵装置
注水采油生产工艺中，油气水混合物被输送到联合站进行三相分离，典型的分离工艺是将油气水混合物加热到 45-48℃，送入三相分离器进行三相分离，分离后的原油含水率达到销售标准，废水经过滤沉降、冷却降温、生化处理等手段处理后回注地下，气体则作为生产过程加热的燃料。国内大部分油田井口采出液的含水率一般都在 70%以上，长庆油田约为 50%左右。以含水率 50%为例，水的比热约为原油的两倍，因此用于加热混合物的热量约有 3/4消耗在水中，三相分离后这部分废水携带大量余热回注地下，造成能量浪费。这些用于加热站外来液的能源形式主要有两种：一是附近刚好有天然气采气厂，则可从采气厂引专门的天然气管线供应燃料，经济性较好；附近没有采气厂的，只能烧外输的原油获取热量，经济性非常差并影响原油产量。三相分离器分离出的天然气有限，对解决生产加热作用甚微。
西安交通大学
2021-04-11
化工生产中的热泵精馏节能技术与装备
项目背景简述：化工生产中存在大量的蒸发、浓缩、精馏、结晶、干燥等分离过程，这一过程需要消耗巨大的能量作为塔釜热源，同时消耗大量的冷却水将塔顶蒸发产物冷凝成液态。本项目针对这一背景，基于压缩式热泵技术，提出了一种适用于此类工艺过程的节能改造技术，其基本思路是用压缩机对塔顶气态物料进行压缩，使其温度提高后用于塔釜液态物料加热，同时使塔顶物料冷凝为液态产物，形成一套压缩式热泵精馏（蒸馏）工艺及其成套装置设计技术。
西安交通大学
2021-04-11
热泵辅助的高固污泥厌氧消化技术
1 成果简介利用水源热泵实现污水厂出水中低品位热能的回收， 并为污泥高温或中温厌氧消化供应热源。污水处理厂产生的污泥经机械浓缩至含固率 12%以上，经过 60℃水解后进入厌氧反应器进行高温厌氧消化，生成沼气（见图 1）。沼气经收集后用于烘干污泥。消化后的污泥通过机械脱水、干化等一系列过程后获得干化污泥，可用作优质肥料原料或覆盖土。该方法及系统可以显著实现污泥的稳定化和减量化，为污泥后续的减量化和资源化处置提供基础，污水厂内部水、热、能的优化配置，污水厂整体能耗降低 20%以上，而整体投资也比传统 的污泥消化+干化节省 20%以上。 图 1 工艺流程图2 应用说明工艺采用了污水源热泵和高固污泥厌氧消化技术，涉及了清华大学的 5 项专利技术。传统污泥消化（含固率 3-5%） +干化工艺相比，它的优点是：消化污泥浓度高，反应器体积可以缩短 40%以上；耗热量减少 40%以上；有机物降解率较高；适合处理有机物含量较低的污泥；处理后污泥的卫生条件好；操作简便，易控制。研究是在 863 课题和科技支撑项目的资助下完成，历史 6 年。目前在我国南方的污水厂已经完成中试（ 图 2）。中试系统实际运行取得的主要参数如下： 进泥 VSS/SS=0.57，停留时间 28d，进泥含固率 12%时，污泥的平均 VSS 去除率达到48.2%；若将所产沼气用于污泥干化，可获得含水率 55%的污泥。 图 2 建成的中试系统3 应用说明有机物含量 40%以上的污泥以及相似有机物料的厌氧消化。4 效益分析系统投资（热泵+污泥消化+干化）大约为 18 万元/吨污泥（ 80%含水率），运行费 110元/吨污泥（ 80%含水率）左右。5 合作方式技术转让或者联合推广。
清华大学
2021-04-13
山楂饼及糖块热泵干燥机及其系统
山楂饼及糖块热泵干燥机包括四套热泵机组、两台风机、一套重力热管、一套把热泵机组及重力热管换热器组合在一起的风道系统和一套中央控制器。具有系统简单、控温简单、节能高效、安全可靠等特点的热泵干燥机及其系统，该热泵干燥机及其系统可适用于山楂饼或糖块等具有相同干燥工艺和干燥车间结构形式的食品生产过程。根据调研，全国山楂饼生产企业主要集聚区有两个：山东潍坊和河北承德，生产企业大约有450家，干燥车间数量为580个，热泵干燥设备总需求量大于580台，采用热泵干燥设备后每年将减少CO2排放18.9万吨，减少氮氧化物排放904吨，减少SO2排放311吨，每年节约能源1.72亿kWh（按每年330天保守估算）。按照30%的市场占有率估算，所开发的热泵干燥设备将产生3480万元的产值。本技术和设备在粮食干燥、药材干燥、污泥干燥等其他领域也会有很好的应用市场。
青岛大学
2021-04-13
基于MVR热泵技术的DMF/DMAC节能回收系统
MVR是机械式蒸汽再压缩的英文简称（Mechanical Vapor Recompression），其基本原理是对蒸发过程中产生的二次蒸汽通过机械再压缩，提高二次蒸汽的温度及压力，循环利用，以达到大幅度节能与环保的目的。 从DMF/DMAC废水中回收DMF/DMAC，目前通常采用的节能方法是多效精馏工艺，但能耗还是偏高，而且分解严重，影响了产品收率和环境。采用MVR热泵精馏技术，一方面可以大幅度节能，另一方面降低了操作温度，减少了分解，在提高产品收率的同时
常州大学
2021-04-14