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高性能钒液流电池隔膜及其制备技术与应用
利用辐射技术研制电池的离子交换隔膜，最早从日本原子能研究所开始，出发点是代替Nafion的工艺，制备性价比更高的膜材料。电离辐射技术，特别是基于电子加速器的电子束辐射加工技术，不使用催化剂/引发剂，室温操作，高效快速, 适合大量生产。目前辐射加工技术已广泛应用于各种工业材料的生产，如电线、电缆、轮胎、发泡材料、热收缩材料等行业。本项目是在早期辐射接枝技术制备离子交换膜的基础上，在工艺体系中使用功能化离子液体代替含有阴阳离子一般离子交换功能基团，成功制备出具有更高耐热、化学稳定性、良好导电性、极为优异抗钒离子渗漏的两性离子交换膜（HUST-IL膜），并且在钒液流电池中的实际电池测试实验中电池效率优于Nafion系列膜。需要特别指出的是，本项目在制备工艺方面取得了重要突破，不需要一般阳离子交换膜中的磺化工艺，非常环保，并且在工艺上成功发展出替代传统固液接枝反应的工艺体系，避免了接枝反应的复杂工艺和质量控制问题；本项目的工艺技术，使电池隔膜的辐射制备工艺从传统的辐射接枝转变为辐射交联工艺，通过铺膜和固体膜辐照即可完成制备，与现有电线电缆片材的辐射交联工艺通用，工艺简单，极易量产和推广。
【技术优势】
(1) 本项目所得到的HUST-IL隔膜产品，其钒离子渗透率比Nafion膜（Nafion115，117）降低约1200倍，导电率提高3倍以上，电池效率实现了对Nafion膜的超越；
(2) 在制备工艺方面的重要突破：不需要一般阳离子交换膜中的磺化工艺，非常环保，并且在工艺上成功发展出替代传统固液接枝反应的工艺体系，避免了接枝反应的复杂工艺和质量控制问题；
(3) 本项目电池隔膜的辐射制备工艺从传统的辐射接枝转变为辐射交联工艺，通过铺膜和固体膜辐照即可完成制备，与现有电线电缆片材的辐射交联工艺通用，工艺简单，极易量产和推广。
【技术指标】
HUST-IL隔膜产品：钒离子渗透率比Nafion膜（Nafion115，117）降低约1200倍，导电率提高3倍以上，电池效率实现了对Nafion膜的超越。
华中科技大学
2023-07-19
苛刻温度环境服役的锂离子电池关键技术
锂离子电池对现代电子设备、电动汽车和储能系统至关重要，然而目前商用锂离子电池不能苛刻温度环境下使用，尤其在低温环境下能量密度严重衰减，限制了其在电动汽车、户外储能、国防军工以及深空探测等领域的应用。随着锂离子电池应用领域的不断拓展，要求锂离子电池在高温/低温兼顾条件下能提供能量输出，以保障装备正常工作，目前锂离子电池还难以达到这一要求。同时，锂离子电池作为苛刻温度环境服役的电源设备仍需克服较多的问题，如无法跨温区使用、低温无法充电、安全性能低等。
本成果攻克了复合碳负极材料、快离子输运特性正极材料和宽温域高电导率电解液体系等关键材料，解决了锂离子电池低温容量衰减严重、低温无法充电和高温/低温不能兼顾使用三大技术难题，突破了锂离子电池在-60~70℃宽温域使用技术壁垒，开发的锂离子电池产品可在高原高寒、沙漠、极寒极地、深空等全疆域使用要求。
本团队拥有教授、副教授和研究生100余人，依托中南大学“粉末冶金国家重点实验室”、“轻质高强结构材料国家级重点实验室”及“粉末冶金国家工程研究中心”等3个国家级研究和产业化平台，完成了三项技术转化。
中南大学
2023-07-18
稀土改性制备高容量锂离子电池正极材料
锂离子二次电池是继镍氢（Ni-MH）电池后最新一代可充电电池，其质量比能量是Ni-MH电池的1.5-2倍，具有工作电压高（3.6V）、安全、循环寿命长和无记忆效应的优点，工作温度范围可达-20-60℃。自1991年Sony公司用LiCoO2作为正极活性材料的锂离子二次电池商品化以来，锂离子电池目前是供不应求。它广泛地应用于笔记本电脑、个人数据助理、手提终端
西安交通大学
2021-01-12
发展了空间约束制备高稳定锂-硫电池正极材料
锂-硫电池因具有高理论能量密度且价格低廉，被认为是极具潜力的新一代 高能二次电池体系。然而，受限于硫及其放电产物硫化锂(Li2S)的绝缘特性， 以及充放电过程中形成的一系列多硫化锂中间产物易溶于电解液的缺点，导致锂 -硫电池中正极活性物质硫的利用率偏低和电池的循环稳定性欠佳，严重影响锂- 硫电池性能的发挥与实际应用。众所周知，单质硫主要以环状 S8 形式存在，而 这些易溶性多硫化物(Li2S8、Li2S6、Li2S4 等)主要产生于 S8 与 S2 之间的转 变过程中，而通过与碳材料复合可有效地解决
上海理工大学
2021-01-12
功能化改性PVDF锂离子电池新型粘结剂
上海交通大学
2021-04-13
无色透明的高浓度二氧化钛胶体溶液（LS-P05型）
经过五年的研发实验，重点实验室合成了一种高浓度、全透明，无色无味的二氧化钛（TiO2）胶体水分散液，命名为P05型。该科研成果有以下技术特性：1. 马尔文激光粒度仪显示，P05型TiO2粒径为1.05nm。由于粒径小、分布窄，完全没有颜色效应。市场上同类产品都是白色或者白色半透明的状态。2. P05型TiO2浓度5～10%，虽然浓度高，但任意调节PH值都不沉淀、不团聚，无色无味，保质期5年以上。同类产品，大多只有在强酸性环境下才能保持稳定，调节PH值就会团聚沉淀。3. 光催化活性高，与国内外同类产品比较，处于领先地位； 将本品用水稀释10倍，制成TiO2浓度为0.5%的工作液。取10毫升，滴入1滴（0.03克）甲基橙饱和溶液，阳光照射下，10秒钟全部分解脱色，反复滴加反应速度不变。国内外对比产品，同等条件下，都需要15分钟到4小时才能完成这个光催化反应过程。光催化效率差异非常大，这个高活性得益于P05型的小粒径特性。4. 分散体系稳定性非常高； 升温100℃、冷冻25℃，恢复室温后，无沉淀，无团聚，光催化活性稳定不变。5. 配方适应性强； 耐硬水，适应任意PH值环境，不沉淀，不团聚。与非离子、阴离子表面活性剂、高分子乳液及乳化蜡配伍性能良好，赋予配方良好的光催化性能。
辽宁大学
2021-04-11
一种三相混晶二氧化钛材料的制备方法
本发明公开了一种三相混晶二氧化钛材料的制备方法。包括以下步骤：1)将钛前驱体加入碱溶液中，钛前驱体与碱溶液的体积比为1:10~25，持续搅拌1~5h；2)将步骤1)的沉淀用100~300mL水分2~6次洗涤，在40~160mL酸溶液中重新分散，搅拌10~45min；3)将步骤2)的混合物置于100~200mL具四氟内胆的水热反应釜中，150~200℃下水热反应12~36h；4)将步骤3)的沉淀水洗至上清液呈中性，干燥，得到三相混晶二氧化钛材料。本发明采用一步反应法制备晶型比例可控的三相混晶二氧化钛材料，具有方法简便、无需高温煅烧等优点。
浙江大学
2021-04-11
一种用缓冷含钛高炉渣制备CaTiO3复合材料的方法
简介：本发明公开一种用含钛高炉缓冷渣制备CaTiO3复合材料的方法，属于无机材料制备技术领域。该方法包括如下步骤：以含钛高炉渣与一定的NaNO3混合于高温下进行热改性，使Si组分转入易溶于水的Na2SiO3物相中，经过热水洗涤除去，滤渣再经过5wt%的稀盐酸溶液酸解使Al2O3、Fe2O3和MgO等组分进入滤液，再通过过滤和水洗涤除去，最大限度保留含钛高炉缓冷渣中原有的钙钛矿型CaTiO3，所获得的产品CaTiO3含量达到87%。本发明所提供的制备方法工艺简单、成本低，具有显著的经济和社会效益。
安徽工业大学
2021-04-13
气动摩擦离合制动器温升弹性力自动补偿钛簧的制 备方法
气动摩擦离合制动器主要用于锻压设备、印刷机械、纺织机械、造纸机械 等传动系统的接合、分离与制动，尤其适用于与高速数控机械配套。如高速数 控压力机，由于速度快，惯性大，离合器必需具备瞬间离合，快速制动的性能。
山东大学
2021-04-13
一种钛酸铅纳米片与铂纳米粒子复合材料的制备方法
本发明涉及一种钛酸铅纳米片与铂纳米粒子复合材料的制备方法，采用的是光还原沉积法，步骤包括：在钙钛矿型钛酸铅单晶纳米片与去离子水混合的悬浊液中加入六水合氯铂酸溶液、甲醇，然后在真空状态和0℃，在波长λ＞400nm的氙灯下进行光照反应，所得产物经洗涤，真空干燥，即可。本发明工艺简单，由于钛酸铅纳米片在表面具有极化场，有利于光还原沉积的铂纳米粒子在复合材料中稳定存在，且铂纳米粒子的沉积效率高。本发明不仅为高效制备贵金属纳米粒子与半导体纳米材料的复合材料提供了指导，而且制备的钛酸铅纳米片与铂纳米粒子复合材料有望用作光解水材料。
浙江大学
2021-04-13