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硅基新一代锂电负极材料制备
目前锂离子电池的能量密度已经越来越不能满足其在电动汽车、智能手机和大规模储能方面的应用。锂离子电池的能量密度低主要是因为所采用的正负极材料的比容量较低，尤其是负极材料石墨，其理论比容量为 372 mAh/g。目前研究最多的、最具有商业化前景的负极材料为硅基负极材料，其理论比容量为 4200 mAh/g，是石墨的十倍以上。据招商证券预计，硅基负极材料在 2020 年的市场使用量接近于 5 万吨，销售额接近于 50 亿。 然而硅基材料在充放电过程中较大的体积变化率（>300%）限制了其商业化应用，较大的体积变化导致极片碎裂以及电解液在材料表面持续分解，从而造成其循环性能剧烈下降。另外，硅基材料为半导体，其导电性较差，从而导致硅基负极材料的倍率性能较差。如何解决硅基负极材料这两大缺点是普及硅基材料在锂离子电池应用的关键。 陈永胜教授课题组结合在纳米技术和石墨烯材料领域的专长，经过近 10 几年的研究，采用低成本的原材料、易工业化的工艺技术制备了石墨烯包覆的硅基负极材料，主要技术创新点包括：1）采用独特的、具有自主知识产权的纳米技术将大粒径的硅粉进行纳米化处理，纳米化大大缓解了硅在充放电过程中体积变化的问题，从而从根本上解决了硅基负极材料循环性能差的问题；2）石墨烯包覆则充分发挥了石墨烯导电导热性能好、机械性能优异、电化学性能稳定等特点，改善了材料的锂离子扩散性能和电子导电性，大大提高了功率特性； 14隔绝了硅与电解液的直接接触，抑制副反应造成的电解液分解和材料侵蚀，提高了首次效率，延缓了使用过程中的寿命衰减；进一步减缓了充放电过程中硅的体积变化，维持材料结构的整体稳定性，极大地提升了循环特性。
南开大学
2021-02-01
纳米纤维基凝胶电解质
凝胶电解质具有电导率高，界面电阻小，安全性高，稳定性好等优势，有望替代传统锂金属电池液体电解液，解决锂金属电池的电解液泄露、高温胀气、锂枝晶等安全问题。 纳米纤维具有纤维直径小、比表面积大、孔隙率高、柔软、耐高低温及有机溶剂腐蚀等特点，保证纳米纤维锂离子电池凝胶电解质具有很强的吸液和保液能力。纳米纤维作为凝胶电解质支撑层不仅保证具有足够的吸收聚合物液体的能力，而且保证电解质的柔性，为可穿戴电子设备提供柔性电源。
北京科技大学
2021-02-01
纳米纤维基凝胶电解质
凝胶电解质具有电导率高，界面电阻小，安全性高，稳定性好等优势，有望替代传统锂金属电池液体电解液，解决锂金属电池的电解液泄露、高温胀气、锂枝晶等安全问题。纳米纤维具有纤维直径小、比表面积大、孔隙率高、柔软、耐高低温及有机溶剂腐蚀等特点，保证纳米纤维锂离子电池凝胶电解质具有很强的吸液和保液能力。纳米纤维作为凝胶电解质支撑层不仅保证具有足够的吸收聚合物液体的能力，而且保证电解质的柔性，为可穿戴电子设备提供柔性电源。纳米纤维凝胶电解质具有以下优势:1）具有足够的化学和电化学稳定性，有一定的耐湿性和耐腐蚀性；纳米纤维凝胶电解质膨胀收缩现象不明显，小于 5%，电化学稳定窗口在 0-5 183 / 298V，满足锂离子电池使用要求，甚至为高压正极材料提供保证。2）对电解液润湿性好，有足够的吸液保湿能力；纳米纤维高的孔隙率，且大部分孔都是连通孔，保证了凝胶电解质与电极之间良好的浸润性，增加了离子导电性，提高电池的容量，改善电池的充放电效率和循环性能。3）高低温性能优异，电导率高；电池的使用温度范围通常在-20-60 ºC，商用 PP 膜在 100 ºC 保持 10 min 收缩率达 10%，但纳米纤维隔膜在 140 ºC 下横向和纵向收缩率<2%，在 50 ºC 高温条件下，相比于商用隔膜循环小于 100 次，纳米纤维隔膜在循环 300 次后容量保持在 83.5%。4）具有一定的抗张强度和抗刺穿强度；纳米纤维膜的垂直拉伸强度>3.035 N，避免了凝胶电解质被锂枝晶刺穿，发生短路，提高安全性。5）成本低，适用于大规模工业化生产；我们从设备到工艺已实现自主研制和开发，静电纺纳米纤维膜已实现大规模生产。
北京科技大学
2021-04-13
易染抗菌粘胶纤维制备技术
易染抗菌改性粘胶纤维，用直接染料、活性染料等染色，具有良好的上染率和固色率,几乎不产生染色 废水。用此改性纤维制备的织物染色后，织物皂洗牢度、摩擦牢度等都非常高。同时，改性粘胶纤维制备的 织物还具有良好的抗菌性能。易染抗菌改性粘胶纤维改性工艺流程短、改性效果好,适宜制备高档粘胶面料。
西南大学
2021-04-13
PZT 压电纤维及其阵列的制备技术
压电纤维及其阵列结构因具有较高的压电应变常数和厚度机电耦合系数、低的机械品质因数和声阻抗等优异性能在传感器、驱动器、超声传感器装置以及汽车、航空等领域有着很大的潜在应用。目前制备压电纤维常用的方法有溶胶-凝胶法、挤压法、纺丝法、拉拔法、机械切割法、基体纤维浸渍法等。如美国 Advanced Cerametrics 公司采用悬浮磁粉纺丝法制备了横断面尺寸在 80～300μ m 的 PZT 纤维，但由于该方法使用大量的有机高分子作为载体，导致纤维经热解和烧结后内部有较多空隙，纤维均匀性下降
江苏大学
2021-04-14
具有抗反极功能的高耐久、高性能燃料电池催化剂
燃料电池催化剂是燃料电池最重要的材料，其性能的好坏对燃料电池性能有决定性的影响。针对目前广泛使用的 Pt/C 类燃料电池 存在的耐久性不足、缺乏抗反极功能等问题，本团队研发了一种具有良好性能的燃料电池催化剂，具有以下技术优势：（1）催化活性可完全媲美目前国际品牌的优秀催化剂；（2）耐久性可达商品催化剂的 3-4 倍，可达到美国能源部对燃料电池催化剂的耐久性要求；（3）具有优秀的抗反极性能，其抗反极时间可比目前的商品催化剂延长 3 倍左右。（4）成本仅为目前市场上燃料电池催化剂的 40%左右。
华南理工大学
2023-05-08
木材制备各向同性透明纸
"一种自上而下的新方法，直接利用木材，只需两步即获得了各向同性的透明纸： 1. 去除木质素以消除木质素中的有色基团对光的吸收； 2. 利用压力将去除木质素的木片压实，消除散射源达到光学均匀性和透明性。 此方法不再需要纳米纤维素纤维的制备、分离和浓缩步骤，因此解决了传统方法工艺复杂、耗时、耗水、耗能的问题。同时可推广到利用草本原料制备透明纸，如竹子、草等，将进一步降低透明纸的成本。"
南京大学
2021-04-10
聚合物/纸浆纤维复合材料的制备方法
研发阶段/n一种聚合物／纸浆纤维复合材料的制备方法，其特征在于：用纯净、干燥的纸浆纤维与聚合物熔融共混，制得聚合物／纸浆纤维增强增韧复合材料。这种复合材料可通过改性后的纸浆纤维来增强增韧热塑性塑料，其中的纸浆可以使用新鲜纸浆，也可以采用回收废纸的纸浆。纸浆干燥后一般须进行表面改性处理，处理方法是化学接枝反应方法和偶联剂直接处理方法，然后再与聚合物进行熔融复合制取聚合物／纸浆纤维复合材料。有效地利用纸浆纤维大的长径比和绝干时的强度特性，充分发挥纸浆纤维的功能，提高聚合物的物理性能。
湖北工业大学
2021-01-12
新型多种肠溶包衣材料及生物纳米纤维制备
本项目是系列纤维素基医用肠溶包衣材料及其纳米纤维的制造技术。首先以天然棉纤维素为原材料, 通过成熟技术制备pH敏感性智能材料羟烷基烷基纤维素醋酸琥珀酸酯(HPMCAS/HEMCAS)、羟烷基烷基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP/ HEMCP)、羟烷基烷基纤维素醋酸邻苯二甲酸酯(HPMCAP/HEMCP)、羟烷基烷基纤维素偏苯三甲酸酯(HPMCT/HEMCT)等系列pH值（3.5-6.8）溶液敏感的功能材料，可作为肠溶包衣或特殊环境监测用材料。产品为白色、无臭无味的颗粒；不溶于水、酸性溶液，在pH4.0
北京理工大学
2021-01-12
聚丙烯纤维二碎石基层材料及其制备方法
该方法涉及道路半刚性基层材料改善技术领域，先将聚丙烯纤维预分散在石灰和粉煤灰中，然后再与集料和水搅拌混合，形成聚丙烯纤维二灰碎石基层材料，优于现有二灰碎石基层材料，特别是其抗开裂性能，其抗弯拉、间接抗拉、温度收缩、干燥收缩、水稳定性等性能相比较二灰碎石材料都有较大幅度的提高。
扬州大学
2021-04-14