超级电容器是一种新型绿色储能器件，拥有比功率大、充放电效率高， 寿命长等优点，在低碳经济时代展现出巨大应用前景，已经被广泛应用于电 子产品、电动汽车、混合电动汽车、无线通讯设施、信号监控、太阳能及风 力发电等领域。开发具有高能量、高循环性和低成本的超级电容器是该领域 未来重要研究之一。电极材料作为超级电容器的核心组成部分，对其储能 性能有着至关重要的影响，而具有高理论容量、低价格的过渡金属基化合物 （Fe、Co、Ni）是实现高容量、低成本超级电容器首选的电极材料。以过渡金 属基化合物为主要研究对象，对其组分及结构进行了调控，通过储能性能测 试及储能机理分析，为开发高性能、低成本的活性电极材料提供实验依据。 这一研究的开展，给组装超高能量密度的超级电容器并使其从实验室走向我们 的日常生活带来了新的前景。 1.先进性及产业化前景：提高性能、降低成本一直以来都是超级电容器发展的 主旋律，其中能量密度低是超级电容器发展面临的主要问题，因此开发出具 有高能量、成本低的超级电容器迫在眉睫。就提高性能而言，超级电容器的 电极改进是重点，主要途径是通过提高电压窗口和提高电极材料的比电容。 目前针对超级电容器电极材料的研究主要集中在：(1)改进现有的电极材料; (2)开发新型电极材料；(3)改进生产工艺，实现低成本化。目前在全球范 围内达到工业化生产水平的超级电容器基本都是以双电层为储能机制的活性 碳基超级电容器，而以贋电容为储能机制的超级电容器尚处于实验室开发阶 段，因此超级电容器还有很大的发展空间。 2.对所在行业和关联产业发展和转型升级的影响：根据超级电容器的容量大小 和功率密度，可以将其用作后备电源、替换电源和主电源。当主电源发生故障 而不能正常使用时，超级电容器便起到后备补充作用，它具有寿命长、充放电快 和环境适应性强等优点。当用作替换电源时，主要应用于对环境变化有特殊要 求的场合，例如白天太阳能提供电源并对超级电容器充电，晩上则由超级电 容器提供电源。作为主电源时，主要利用超级电容的大功率密度，一般是一个或几个超级电容器通过一定的方式连接起来持续释放几毫秒至几秒的大电 流，放电之后，再由低功率的电源对其充电。 3.市场分析：根据IDTechEX数据统计，2014年超级电容器全球市场规模为11 亿美元，预计到2018年，超级电容器全球市场规模将达到32亿美元，年复合 增长率为31%,并预测将会以此速度预计到2018年，超级电容器全球市场规模 将达到32亿美元，年复合增长率为31%,并预测将会以此速度继续增长。我国 将“超级电容器关键材料的研究和制备技术"列入到《国家中长期科学和技 术发展纲要(2006-2020年)》，作为能源领域中的前沿技术之一。有数据显示， 2015年国内超电市场规模已经超过了 70亿元，因此，在这样的一个大背景下， 研究新材料以开发具有超高能量密度的超级电容器具有非常大的市场前景。

南方科技大学材料科学与工程系副教授谷猛团队联合中科院大连化学物理研究所、上海高等研究院等，巧妙借助原位环境电镜，在真实反应条件下直接观测到NiAu双金属催化剂在二氧化碳加氢反应中的动态过程，揭示了该催化剂在反应中的真实活性表面，为认识催化过程提供了新的思路。该研究发表在《自然-催化》（Nature Catalysis ）上。材料系科研助理韩韶波为文章共同第一作者，谷猛为文章共同通讯作者。 实验表明，在反应气氛和温度下，内核Ni原子会逐渐迁移至表面，与Au合金化；在降温停止反应时，表面Ni迁移回核心部分，重新形成Ni@Au壳型结构。原位红外和原位X射线吸收谱的结果也从宏观角度证实了上述观测结果。团队结合理论计算，提出了新的催化机理。该研究揭示了催化剂真实活性表面，展示了原位电镜在研究构效关系中的重要性，并且为研究金属催化提供启示。

本发明公开了一种面向自由组合化可快速插装的生物3D打印喷头及其方法,可以通过燕尾连接块连接实现多个主/副电磁阀快喷头单元的自由组合与快速组装，且多个喷头单元只需一个供气口供气，解决了传统打印喷头每个喷头单元都需要一个供气口的技术难题，同时组装在一起的多个喷头单元可以在垂直方向上用一个电机或其他传动装置来控制沉积高度，喷头单元可利用挤出的气动压力使喷头单元内部料筒向下运动从而将工作的喷头从其他喷头中筛选出来，这样可实现多个喷头单元的快速组装，而且避免其他喷头对工作成形面的干扰，也可简化系统结构，降低成本。

本发明公开了一种自动配料和混料的多喷头生物3D打印设备及控制方法，属于组织工程和生物3D打印领域。气压压料罐气压源和电磁换向阀进口连接，电磁换向阀出口与喷头连接，当气压源供压且电磁换向阀得电时，可将气压压料罐内的生物材料按比例压入到混料筒内，然后通过混料罐组件内的搅拌器将生物材料混合均匀。混料罐组件与气压源和电磁换向阀进口连接，电磁换向阀出口与喷头连接，当气压源供压且电磁换向阀得电时，可将混料筒内的生物材料从喷头中压出，喷头在移动顶梁和取料驱动臂配合运动下按照预定路径完成打印工作。其优点是：能快速完成自动配料和混料，多喷头可满足多种打印需求，更好地发挥打印性能，易于实现灵活控制，提高打印效率。

硅烷偶联剂是一类重要的、应用日渐广泛的处理剂，它最初用来处理玻璃表面，随着化工产品的不断发展，逐渐在各个领域获得应用。在化学工业上，最常用于无机材料和有机材料的表面处理。3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷是硅烷偶联剂中的一种，异氰酸酯能与羟基、氨基反应，用于一些有机材料中，能起偶联作用，并对无机材料有优异的附着力。目前世界上只有美国和日本生产这种偶联剂，价格昂贵。我国主要从日本进口，每公斤售价在一千元以上，附加值高。从国外的专利文献来看，现这种偶联剂主要是通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷与光气的反应来制备。光气是一种剧毒气体，使用不便。固体光气是一种理想的光气的替代品，而且我国有多家厂家生产，价格便宜。我们研究了用固体光气生产3-氨基丙基三乙氧基硅烷，进行了小试。所合成的产品在外观和性质上与国外进口产品一致。合成3-氨基丙基三乙氧基硅烷所需的原料便宜，它的附加值高是因为在生产过程中有较高的技术要求。所以，这种产品适合作为高新技术开发的产品。

成果描述：结合运用胶原化学、蛋白质化学、再生医学及相关学科的理论和方法，构建了以经过生物型交联剂“氧化海藻酸盐”交联改性的猪皮胶原纤维本体支架（porcine acellular dermal matrix, PADM ）为底层，仿贻贝黏附蛋白“Dopamine”的聚多巴胺 （PDA ）为中层，胶原为表面生物活性层的“三明治”型胶原基复合硬脑膜，解决了单一材质的胶原硬脑膜力学性能不佳，的宿主组织亲和力不够，促细胞增殖、组织再生能力不足以及耐酶解性能不足等问题；这是一种新型的硬脑膜，为实现产业化和商品化提供了技术支撑。市场前景分析：胶原，具有三股螺旋结构，具有能够促进细胞生长、可生物降解，且生物相容性与机械力学性能良好等优点，已广泛用于化妆品、生物医用材料等领域。猪皮胶原纤维本体支架（porcine acellular dermal matrix, PADM）作为一种天然来源的生物衍生材料，已经被广泛的应用于再生医学与组织工程领域。根据中国医疗器械行业协会对全国三甲医院及部分二甲医院的调查，保守估计全国年颅脑手术量在 26~40 万例，且每年手术量都有一定比例的增长，如果全部颅脑手术中，60%采用植入人工硬脑膜，保守计算颅脑修复膜市场的潜在需求将超过 5 亿人民币，硬脑膜需求量不断攀升，猪皮来源广泛，价格低廉，以猪皮为原材料制备的胶原基复合硬脑膜具有巨大的市场潜力。与同类成果相比的优势分析：1．固体产品： 外观：洁白或乳白色，厚度均匀无异味 水分含量：10-13% 2. 胶原含量：83.4% 3. 细胞毒性评价：≤1级 4. 体内降解时间：＞120天 5. 原发性刺激指数：0.3 国内领先。

能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变，人类面临空前的能源危机和环境危机，人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中，光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理，直接将太阳光能转化为电能，具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展，但作为主要能源还有较远距离，其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本，提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。太阳能电池已经历三代的发展。然而，第一代晶硅太阳能电池耗材太多，进一步降低成本的空间已很少；目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题，严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池，采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理，达到高效、低成本、高可靠的目的，已引起科研界极大兴趣，并已成为研发热点。

本发明提供了一种用于三层结构薄膜的接料装置，包括接料底板，设置在接料底板的一相对两侧，用于提供粘结胶带的粘结胶带组件；设置在接料底板的另一相对两侧，用于对接薄膜整齐对位的胶带纠偏组件；设置在接料底板上用于接料时固定对接薄膜的压合组件；以及设置在接料底板上方用于夹持三层结构薄膜各层的夹持组件。本发明实现三层结构薄膜的分层对接，整个装置结构简单，操作方便，易于实现。