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发现高性能AgBiSe2基热电材料
热电效应（Thermoelectric Effects）提供了一种在热能和电能之间直接转化的手段，在现今世界能源和环境问题的背景下，热电效应作为一种清洁有效的能源转化方式而受到广泛关注。相比于传统的热电材料，I−V−VI2 (I=Ag; V=Sb, Bi; and VI=S, Se, Te)型半导体由于本征的极低晶格热导率而成为具有良好潜力的热电材料体系。尽管AgSbTe2是其中最为广泛研究的材料，但是由于其制备需要大量丰度较低的元素碲（Tellurium），且热稳定性较差，因而人们希望用更加廉价和稳定的AgBiSe2来代替。之前对于AgBiSe2的研究，主要集中在通过对其进行元素掺杂优化载流子浓度这一方面，而本文指出通过将AgBiSe2与AgBiS2复合，使用球磨的方法使两相完全固溶，可以更进一步降低材料的晶格热导率。结果显示，材料的热导率在773K温度下，从原本的~0.5 W/mK降低到了0.33 W/mK，成为这个体系到目前为止报道的最低的热导率。结合电性能用铟掺杂改性，最终，该材料在773K时的最高ZT值到达了0.9，与该体系之前取得的最高ZT相近，是本征AgBiSe2的2.5倍左右(如图所示)。这种运用球磨实现多相固溶以降低晶格热导率的方法，也为其他体系热电材料的相关研究指出了一个值得尝试的方向。
南方科技大学
2021-04-13
锂电池有机电极材料相关研究
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，1967 年生，1985-1992 年在南开大学化学系学习，先后获学士、硕士学位，并于 1992 年留校工作；1996-1999 年在澳大利亚 Wollongong 大学材料系学习，获博士学位；1999-2002 年在日本大阪工业技术研究所任研究员。自 2002 年任南开大学教授、博士生导师，2014 年入选英国皇家化学会会士（FRSC）， 2017 年当选中国科学院院士，2020 年当选发展中国家科学院院士。2020 年重要锂电成果有：Nat. Rev. Chem.：实用锂电池有机电极材料的前景 Angew. Chem. Int. Ed.：紫精晶体作为锂电池正极的储能机理及结构演化 Materials Today：锂离子电池高能层状氧化物正极材料的研究进展与展望
南开大学
2021-04-13
建筑垃圾等固废材料高效利用技术
北京工业大学
2021-04-14
资源再生型泡沫玻璃建筑保温节能材料
北京工业大学
2021-04-14
生物可降解高分子合金材料
为挤出和注射开发的改性聚乳酸材料与美国 NatureWorks 公司产品相比，抗冲击强度提升了约 20%；与比利时 Sovey 公司的聚己內酯相比，拉伸强度提高了 50%，并可根据客户需要调节降解速率。
扬州大学
2021-04-14
刚性Mg基新型室温热电材料方面
该研究详细阐述了由于实空间中Mg-Mg化学键构成的电子输运通道远离阴离子位置，使Mg3Sb2-yBiy材料体系中合金化原子散射声子降低晶格热导率的同时对电子散射较弱，有利于实现电热输运的解耦与分别调控（如图1）。最终，研究成功实现Mg3Sb2-yBiy材料体系室温功率因子的进一步提升，并在Mg3+δSb1.0Bi1.0:Mn0.01材料中实现室温下
南方科技大学
2021-04-14
聚乳酸的增韧与阻燃改性材料
本成果针对目前聚乳酸（PLA）存在的易燃和脆性等问题，采用合成反应型阻燃扩链剂的方法制备具有永久阻燃性能的聚乳酸。通过引入少量的反应型无卤阻燃剂及复合纳米技术，得到阻燃效果优异的阻燃聚乳酸。本成果开发的阻燃聚乳酸，相比于市面上普通的添加型阻燃剂，表现出对基体力学性能的影响小，阻燃效率高等特点。并通过复合增韧技术，使阻燃型聚乳酸具有良好的韧性。阻燃性能指标可达到LOI大于30，UL-94 V-0级。本成果采用的新技术使得聚乳酸附加值高，性能优异，可适于电子电器类产品等领域。因此，这种来源于生物质具有可完全降解的阻燃型聚乳酸是新一代生物基环境友好型功能塑料。
主要技术、指标：
LOI > 30, UL-94 V-0; HRR < 250 kW/m2
拉伸强度>50MPa；断裂伸长率> 100%；
建设投产条件（投入资金情况、需要的厂房、使用配套设施状况等）：
10000吨/年规模投资1800万，厂房面积2000平方米。
四川大学
2023-05-15
高端生长设备与新型微纳电子材料
新型微纳电子材料的不断涌现，尤其是最近几年二维材料（石墨烯、二硫化钼、拓扑绝缘体等）的出现，对生长设备提出了更高的要求。在科研生产领域，以分子束外延系统为代表的高端生长设备，长期被欧美进口设备所垄断。目前，国内的真空设备厂家的技术加工的硬件水平已经达标，所欠缺的就是一个整体系统设计。徐永兵课题组的青年千人何亮教授在超高真空薄膜生长领域，具有超过十五年的研究工作经验。熟悉物理
南京大学
2021-04-14
创新微纳包装材料仿真设计技术
包装材料是消费者在接触商品时看到、触摸到的实体物质，与消费者直接接触。包装材料在商品的销售中发挥着承载信息的作用，同时传递情感。新一代消费者在很多商品相对同质化的背景下，将产品的外观和包装作为选购商品的一个重要考虑因素。因此很多高科技公司在设计产品时非常重视包装材料的设计。比如主流的手机生产厂家，包括苹果、华为、三星、小米等，投入大量的人力物力设计和生产新的手机外壳。由于采用纳米制造技术，具有全息效果和可变色的手机外壳的成本甚至高于手机中一些核心部件的成本。但是良好的市场反应证明消费者对产品外观的需求不弱于对产品性能和功能的需求。
新一代的微纳包装材料指材料的特征尺寸在微米甚至纳米级别，与入射光相互作用时，表现出特殊外观的一类包装材料。由于这种材料包含微纳尺度的重复性结构，需要复杂的工艺实现大规模生产。这样的特点对微纳包装材料的设计提出了非常高的要求。从消费者研究的角度出发，要求这些材料具有心理学范畴的属性，包括柔软感、高级感、金属感等;从制造技术的角度出发，需要通过控制工艺参数来调整微米或纳米尺度的材料结构。本研究工作需要解决的核心技术问题是如何按照消费者心理需求，来实现对生产工艺的控制，得到理想的微纳包装材料。传统的设计方法通常需要经过多次迭代，反复地进行试生产和消费者调查实验。由于试生产成本高且需要大量时间，导致新材料的研究工作缓慢而昂贵。
仿真设计方法综合运用计算材料学、计算光学、计算机图形学、情感计算等方面的研究成果，可以实现对创新微纳包装材料的仿真设计，在不需要进行试生产的情况下，通过计算机模拟具有微纳尺度复杂结构的高分子材料的光学散射特性，生成具有高真实感的产品外观图像，直接用于消费者调查工作，具有非常好的应用前景。
北京理工大学
2022-05-13
高分子材料老化快速评价系统
1. 痛点问题
高分子材料在国民经济和社会发展的各个领域都得到了广泛的应用。随着越来越多的高性能、高功能性高分子新材料不断涌现，以及在双碳背景下高分子材料的降解回收受到越来越多的关注，都使得寿命可控的高性能材料成为重大需求，同时对材料的老化评价和准确的寿命预测手段有强烈需求。
目前的老化评价方法主要有两种：室外自然老化和实验室加速老化，定期取样测试材料的性能变化。室外自然老化评价结果反映实际使用情况，但周期长达几个月到几年，且受气候条件的影响不可重复。实验室加速老化的周期有所缩短，但通常也需几千小时以上，且由于加速老化设备不能完全模拟实际使用条件，导致评价结果常常与实际使用情况不符。
综上，自然老化的评价周期过长，而加速老化评价不仅评价周期仍然较长，而且结果又常常存疑，严重阻碍了新材料投入应用的进程。
2. 解决方案
针对以上痛点问题，本项成果提出了全新思路，即通过对高分子材料老化早期产生的痕量气相降解产物的高灵敏度检测，来实现对老化的快速评价。并基于此开发了高分子材料老化快速评价系统，可以实现在光照、温度、湿度、氧气等模拟气候条件下老化的快速评价。该系统具有如下特点：
将评价周期从几个月~几年缩短为几个小时，极大地提高了材料评价的效率，对新材料的研发和应用将起到极大的促进作用。
可以实现多种老化环境因素（光/热/氧/湿）的单独应用或耦合应用，可以适应不同老化条件的评价需求。
样品用量少，mg~g级，对用量极小的功能性新材料（如电子器件中的功能膜等）的稳定性评价具有突出的优点。
合作需求
目前本项目的技术成熟，希望与企业合作，开展如下工作：
1）进行产品的集成和外观设计、针对不同细分应用领域进行系列产品开发，不断开拓市场。
2）承接实验室后续的开发成果，进行产品的升级开发。
3）第三方检测：建立第三方检测平台，对全社会提供老化评价服务。
希望合作企业具有仪器设备的研发和生产能力。所需资金约800-1000万元，产品开发实验室约150-200m2。
清华大学
2022-03-02