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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
一种制备纳米金属氧化物及纳米金属粉的方法
本发明公开了一种制备纳米金属氧化物及纳米金属粉的方法，在二甲苯中使用纳米硫酸钾对金属氧化物前驱体颗粒进行分散并隔离，离心沉淀后，将烘干物进行高温煅烧分解，水洗后可得到分散的纳米金属氧化物。将煅烧产物在还原气氛中二次煅烧，水洗后可得分散的纳米金属粉。本发明可以快速批量制备出分散性好、结晶完善的纳米金属氧化物或纳米金属粉。
东南大学
2021-04-11
TiO2纳米管/PbS/CuS的纳米复合材料制备工艺
专利申请时，成果处于研发阶段，技术处于国内空白，技术指标处于量子点敏化太阳能电池的中等水平。
西南交通大学
2016-06-27
一种用于牙釉质定向有序矿化材料及其制备方法
相关专利提供了一种用于牙釉质定向有序矿化材料及其制备方法，通过羧甲基壳聚糖和阿仑膦酸钠交联后，依次滴加含磷酸氢根离子和含钙离子的溶液，形成纳米无定形磷酸钙颗粒，之后向该溶液中加入谷氨酸，即可制得。
天津医科大学
2021-02-01
一种用于牙釉质定向有序矿化材料及其制备方法
相关专利提供了一种用于牙釉质定向有序矿化材料及其制备方法，通过羧甲基壳聚糖和阿仑膦酸钠交联后，依次滴加含磷酸氢根离子和含钙离子的溶液，形成纳米无定形磷酸钙颗粒，之后向该溶液中加入谷氨酸，即可制得。应用范围:可应用于口腔龋病临床预防和治疗等相关领域。效益分析:基于相关专利发明的牙釉质定向有序矿化材料及其制备方法，具有无毒、无刺激，具有良好的生物相容性和低致敏性等优点，其主要技术优势如下： （1）该矿化材料的制备方法简便，结构设计合理，能渗透到脱矿表层以下达到深层矿化，与牙体表面结合牢固，在牙齿上存留的时间较长，达到使脱矿的牙体硬组织再矿化的效果； （2）新形成的羟基磷灰石排列定向有序，与天然牙釉质类似； （3）无毒、无刺激，具有良好的生物相容性和低致敏性，使用效果理想。
天津医科大学
2021-04-10
褐铁型红土镍矿高效综合利用清洁生产新工艺
采用硝酸介质在温和浸出条件下实现了红土镍矿中镍、钴、铬、铝、铁等多组分综合利用，从生产源头消减和控制了废弃物的产出和排放，实现了清洁生产和节能减排，碱、酸介质再生循环率>90%。主要创新点为：①发明了褐铁型红土镍矿非常规介质温和提取镍钴新技术，实现镍、钴的选择性浸出，镍、钴 浸出率>90%，铁浸出率<1%；②提出褐铁型红土镍矿碱法活化预处理提取铬、铝新思路，在实现铬、铝高效提取的同时，镍、钴酸浸浸出率进一步提高至 95% 以上，浸出渣含铁富集至 62%以上；③均相高效沉淀除杂技术，使浸出液中的 铝以砂状氢氧化铝的形态沉淀析出，解决了氢氧化铝对镍、钴的吸附共沉淀； ④发明了酸介质再生循环/耦合生产硫酸钙晶须新技术，酸介质再生循环 率>93%，硫酸钙晶须的长径比>10
北京科技大学
2021-04-13
基于神经网络模型BP算法的嵌入式矿压检测方法
本发明公开了一种基于神经网络模型 BP 算法的嵌入式矿压检测方法法，首先根据根据待检测区域的地域情况，采用多个振弦式压力传感器进行测量；然后 ARM7 处理器根据系统任务个数建立相应的进程；最后在建立的任务中打开定时器，输出一个固定在某一频率范围内的脉冲，经过驱动激振电路，产生一个能对振弦式压力传感器内部振弦起振的信号，同时使用 ARM7处理器对振弦式压力传感器返回的脉冲信号进行频率测量，计算得到压力值，最后，利用温度传感器采集振弦周围区域的温度，采用 BP 算法建立神经网络模型，利用神经网络模型对得到的各组压力数据及采集的温度数据进行学习，并根据神经网络模型找出压力随温度的变化规律，对振弦式传感器进行温度补偿。
安徽理工大学
2021-04-13
纳米孔靶向测序检测方法
介武汉大学联合团队创新性开发了纳米孔靶向测序检测方法，能大幅提升病毒阳性检出率，并能实现当天同时检测新冠和其他10大类、40种常见呼吸道病毒并监测病毒突变。既往新冠病毒诊断依赖于qPCR核酸检测，但是该方法显示出较高的假阴性率和低敏感性，阳性检出率仅为30％至50％，从而导致临床高度疑似新冠感染患者或低病毒潜伏的“假痊愈患者”检测“假阴性”现象频发。此外，qPCR核酸检测无法同时检测其他秋冬季高发、症状与新冠相似的其他呼吸道病毒，给疫情防控和患者分流管理带来极大挑战。
武汉大学
2021-04-10
多模态纳米分子影像光热
纳米分子探针是一类能准确回答生物医学问题的功能性物质, 它介于药物与传统医疗器械之间，具有 “看得早、准、全”特征，是可视化探测分子细胞水平异常的利器，对于检测早期的肿瘤病变、老年退行 性病变（阿兹海默症）有重要的潜在价值。已有多种模态的肿瘤分子探针问世, 它们可通过分子成像对肿 瘤多种恶性表型特征进行检测, 为肿瘤精准治疗提供依据。本项成果利用对生物组织高穿透能力的近红外 激光照射源，激发磁光热三模态纳米探针，使其通过分子影像方式提供早期肿瘤病变形态及其分子生物学 信息，并在诊断的同时进行光热-光动力学联合协同治疗，实现早期肿瘤的安全及时诊治。上述多模态纳 米探针采用特殊的纳米组装技术制备，在探针的特异性肿瘤靶标挂接、诊治效率提升及纳米毒性控制三个 关键环节都取得了良好的成果，为推动这项探针新技术的临床前应用打下了坚实的基础。
中山大学
2021-04-10
纳米纤维增强有机玻璃
有机玻璃因其透光性优异、可加工性能好、不易破碎、重量轻而在车窗、面罩、眼 镜片、飞机窗盖等众多领域得到广泛应用，但其机械性能尤其力学强度和冲击韧性较低。 复合材料技术是提高有机玻璃力学性能的重要手段。采用常规微米直径的连续纤维作为 增强体的难点在于如何使基体与增强体的折射率相匹配。但若纤维的直径达到纳米级 （远小于可见光波长），基体与增强体之间折射率的匹配性问题将不再重要。 二功能特点 本项目基于同轴共纺复合纳米纤维制备增强有机玻璃。将具有较高力学性能和熔点 温度的聚合物如 PEEK 用作为芯层材料，将透光聚合物 PMMA 用作为壳层材料，经同轴共 纺制备出复合纳米纤维薄膜，再将若干层薄膜累叠一起经热压机熔融压制。由此得到的 复合材料既具备有机玻璃的透光性，又具有更优异的力学性能尤其抗冲击韧性。
同济大学
2021-04-13