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石墨烯包覆钛酸锂材料及高性能超级电池
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
本项目开创性地将石墨烯用于包覆钛酸锂，通过独特的加工工艺制得业内领先的石墨烯包覆钛酸锂材料，有效地解决了钛酸锂负极材料的产气问题，并以此为基础制得了高性能的钛酸锂超级电池。该电池单体可8C持续放电，20C脉冲放电，充放电循环大于30000次，10分钟可充电90%以上，低温性能优异（可在-40度环境下放电）。
石墨烯具有高导电性和优良的电化学稳定性，通过石墨烯的均匀包覆改善了钛酸锂的电子电导性，进而提升了电池的大倍率充放电能力和高低温性能。同时，石墨烯包覆降低了材料充放电过程中的极化，提高了材料的容量发挥，通过钝化钛酸锂材料表面的活性位点，解决了其产气问题。利用该负极材料做成钛酸锂超级电池，具有优异的倍率充放电性能、长寿命、高安全性能和优异的低温充放电性能。
本项目首先开发了石墨烯包覆的钛酸锂材料，采用高温固相法合成，X射线衍射图谱证明其为标准的钛酸锂尖晶石结构，微观上由100-200nm的一次颗粒组成的微米和亚微米级二次球形颗粒，D50为15±5μm，1C可逆容量大于155mAh/g。
获得了基于石墨烯包覆钛酸锂负极材料的钛酸锂超级电池，通过串并联成组后可以用于低温启动电源，轨道交通，储能等领域，在长寿命、高安全、快充和低温充放电领域具有广阔的应用前景。
南开大学
2022-07-29
台风灾害下输电线路风险评估虚拟仿真实验
项目联合所对接的企业“北京象新力科技有限公司”，产学合作，积极开发建设了虚拟仿真实验课程“台风灾害下输电线路风险评估虚拟仿真实验”，对接国家虚拟仿真实验教学课程共享平台（iLab实验空间），申报了国家虚拟仿真实验金课，服务电气工程专业学生数超过1500人，同时资源面向社会开放，总浏览量近两万次，总使用量逾三千人次，使得学校在线信息化实践教学能力明显提升。
武汉理工大学
2022-07-25
环境友好型输电等级单断口真空断路器系列产品
本项目发明了以三分之二匝线圈纵磁触头为代表的系列真空灭弧室触头新结构和分合闸特性可控的弹簧、永磁操动机构，研制开发了系列环境友好型输电等级单断口真空断路器系列产品，其中126kV/2500A/40kA 单断口真空断路器技术指标处于国际领先水平，部分产品出口并在俄罗斯得到广泛应用。相关产品和技术成功推广应用于国内电力设备制造行业领军企业中，对我国占领输电等级真空电力开断技术国际制高点、发展环境友好电力装备、减少温室效应气体的使用具有重要意义。
西安交通大学
2021-04-11
分布式光纤传感的智能电网输电线路在线监测技术
输电线路以及电力光缆除了要承载自身重量的机械力作用外，运行条件恶劣，不仅需要穿越高海拔、多积雪、重覆冰的地区，还会受到恶劣天气如大风、雷击等环境因素的影响，因覆冰、舞动以及雷击等因素引起的输电架空线路跳闸或停运故障频频发生，影响了电力系统的安全稳定运行。因此，对电力传输线进行安全健康在线监测、及时发现故障并发出预警尤为重要。
南京大学
2021-04-14
基于行波多尺度信息的输电线路故障单端定位方法
本发明公开了一种基于行波多尺度信息的输电线路故障单端定位方法，根据不同的故障类型选择不同的相作为基准相，对输电线路故障电流行波信号进行相模变换，得到用于故障定位的故障电流行波模信号；对模信号进行连续小波变换，提取各小波变换系数上第1、2个行波波头的模极大值及其对应时刻，并根据小波变换模极大值判断故障发生的区段、确定定位用的第1、2个行波波头的频率分量，得到两个不同频率分量的行波模波速度、波头到达时刻；最后结合两个行波的模波速度和到达时刻，综合计算输电线路的故障距离。该方法利用行波的多尺度信息准确地确定行波波头的频率分量、模波速度和到达时刻，从而能够准确地计算出输电线路的故障距离。
西南交通大学
2016-10-19
新能源发电与高压直流输电直联系统的孤岛运行方法
本发明公开了一种新能源发电与高压直流输电直联系统的孤岛 运行方法。新能源发电系统采用互同步控制方法为孤岛电网提供电压 和频率支撑，为传统高压直流输电系统在孤岛电网的换相提供了必要 条件。通过新能源发电系统互同步控制与传统高压直流输电控制器的 相互配合，能够保证当地负载的电压幅值和频率的稳定，并能够将新能源发电系统发出的电功率向远方负荷输送。本发明打破了目前新能 源发电系统通过传统高压直流输电系统向远方负荷输送功率时必须和 主电网联接的局限性，实现了新能源发电系统与传统高压直流输电系 统在脱离主电网的
华中科技大学
2021-04-14
一种高压输电线路机器人多功能实验平台
本发明公开了一种高压输电线路机器人多功能实验平台，包括：设有大电机驱动的皮带轮 C、皮带 轮 D、皮带、两端均设有压紧皮带轮总成的纵向安装板、两端设有皮带轮 C 和皮带轮 D 的横向安装板、 支架和电路模块；所述压紧皮带轮总成包括小皮带轮、压紧皮带的压紧轮、和驱动小皮带轮旋转的小电 机，纵向安装板垂直的安装在支架上，所述横向安装板水平安装在纵向安装板中部，所述皮带将两个压 紧皮带轮总成、皮带轮 C 和皮带轮 D 串联起来组成一个环形运动回路；所
武汉大学
2021-04-14
一种包覆超细粉体的原子层沉积方法与装置
本发明公开了一种包覆超细粉体的原子层沉积方法与装置，该方法的特征在于，在前驱体的吸附过程中引入了流化气，利用流化气吹散粉体，实现粉体的充分分散。该装置包括反应腔体，供应系统，真空系统，加热系统，监测系统和控制系统，其特征在于，供应系统包括流化气源，流化气通过流化气输送支路进入反应腔体，用于将粉体吹散到整个反应区域。本发明的方法与装置能有效提高粉体包覆率与沉积均匀性，并使得在每次沉积过程中对大量粉体进行包覆成为可能，提高了粉体包覆的效率。
华中科技大学
2021-04-14
基于激光诱导的 LED 荧光粉涂覆装置及方法
本发明公开了一种基于激光诱导的 LED 荧光粉涂覆装置及方法，包括激光阵列产生系统、固定件、 三维移动平台、实时监控系统、紫外固化装置和控制中心，其中：激光阵列产生系统，用来产生单束或 多束的激光阵列，且产生的激光阵列照射至透明基板上表面；固定件，用来将透明基板固定于三维移动 平台上方；三维移动平台，用来放置 LED 芯片并使 LED 芯片三维移动；实时监控系统，用来实时监控 LED 芯片位置数据以及涂覆于 LED 芯片周围的荧光粉层的形貌和分
武汉大学
2021-04-14
一种聚苯胺包覆的复合粉体及其制备方法
本发明公开了一种聚苯胺包覆的复合粉体及其制备方法。它包括三个部分,核心层为碳材料,夹心层为单质铁纳米微粒和氮化铁,包覆层为聚苯胺薄膜。其合成步骤如下:将碳材料充分吸附硝酸铁溶液,通过氢气还原、氨化反应后分别包覆单质铁微粒和氮化铁保护层;最后采用原位聚合技术在产物外层包覆聚苯胺薄膜,得到聚苯胺包覆的复合粉体。该粉体兼具聚苯胺的导电性、抗腐蚀性、化学稳定性以及铁磁性微粒的磁性和催化性能;其原材料来源广泛,工艺流程简单,在电磁波屏蔽与吸收、金属防腐、难降解废水处理、塑胶添加剂等领域具有广泛的应用前景。
浙江大学
2021-04-13