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新能源聯合供電系統
根據燃料電池外特性軟、動態響應慢的缺點，本項目提出了復合型燃料電池供電系統，利用能量管理控制策略控制系統中的能量流，確保系統高效可靠工作。本系統非常適用于混合動力汽車、應急備用電源等場合。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
新能源聯合供電系統是將風力發電、太陽能光伏發電、燃料電池以及蓄電池等結合在一起連續向負載供電系統。
南京航空航天大學航空電源重點實驗室已于2005年先后購買了300W風力發電機、1kW質子交換膜燃料電池和1kW太陽能光伏發電系統，并開展了關于風力發電、光伏發電和燃料電池發電的研究工作，本課題組已采用以上三套裝置分別進行了獨立系統的實驗研究，已取得很多研究進展。正在進行風光氫聯合供電系統的研究，目前已完成原理，正在進行實驗驗證。
1.燃料電池供電系統
氫能是一種清潔新能源，燃料電池是氫能應用的一個重要。根據燃料電池外特性軟、動態響應慢的缺點，本項目提出了復合型燃料電池供電系統，利用能量管理控制策略控制系統中的能量流，確保系統高效可靠工作。本系統非常適用于混合動力汽車、應急備用電源等場合。
2.太陽能光伏供電系統和風力發電系統
本研究首先建立太陽能電池和風力發電機的模型，以進一步了解其特性。其次根據不同輸入源的特性，設計高效率高功率密度功率變換器。采用最大功率追蹤技術控制系統，使得太陽能電池和風力發電機工作在最大功率點。
3.風光氫聯合發電系統
本研究將風力發電機、太陽能電池和燃料電池通過功率變換器組成了一套風光氫聯合發電系統，同時提出能量管理策略是通過控制變換器使風力發電機、太陽能電池和燃料電池既可以同時向負載供電也可以單獨向負載供電。由于風能和太陽能是可再生能源，應該盡可能多地利用，當其不足以提供負載功率時，由燃料電池配合其向負載供電。當夜晚和無風時，太陽能電池和風力發電機不能正常工作，由燃料電池單獨向負載供電。該系統可用于分布式供電也可并網發電。
三、知識產權及獲獎
教育部新世紀優秀人才（成果名稱：“燃料電池供電系統”）、江蘇省六大人才高峰計劃（成果名稱：“多種新能源聯合供電系統研究”；項目號：07-E-022）以及國家自然科學基金資助項目（成果名稱：“多輸入直流變換器電路拓撲及控制策略的研究”；項目號：50807024）的資助。目前共有3項專利在申請中。
南京航空航天大學
2022-08-12
云南大學材料與能源學院郭洪教授團隊在金屬-空氣電池領域取得重要進展
此方案可同時實現對催化劑活性位點（Fe-N4）的電荷密度以及Fe離子3d層電子結構的調控，此外FePc＆rGO不僅在堿性介質中展示出優于商業Pt/C催化劑的ORR性能，由該催化劑組裝的鋅－空氣電池（液態、準固態）也具有令人滿意的實際應用潛力，這種活性位點內外部雙重優化的策略可為氧電催化劑的機理研究提供新的思路與見解。
云南大學
2022-06-09
一種應用于能源互聯網的能源路由器裝置
能源路由器是實現能源互聯網與配電網的信息交換與電能共享的核心電力電子裝置。現有的以固態變壓器為核心的電力變換裝置由于其拓撲結構落后，且效率低下，不能實現基于能源路由器的能源協調控制策略。針對上述難題，研發了一種應用于能源互聯網的能源路由器裝置，包括三相三電平雙向整流單元、六相交錯DC/DC雙向變換單元、自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙向變換單元、三相諧振軟開關雙向逆變單元、單相全橋雙向逆變單元；可實現從各能源終端將分布式電源并網，能量轉換形式更加多樣化，從根本上實現能量的雙向流動；多單元拓撲結構決定其可提供多種電壓等級電能，滿足多種負載與儲能設備的需求。
東北大學
2021-04-10
新型膨潤土插層改性復合功能材料產業化
項目1：基于超分子化工和納米技術，將具有特定光學特性分子引入膨潤土層狀主體結構中，實現分子尺度的均一復合，得到具有發光效率高、亮度強、壽命長、穩定性好、色度純正的光學功能納米材料，并將其添加到高分子樹脂中獲得新型復合熒光油墨。該系列高性能材料的產業化在光致/電致發光。熒光傳感器等領域有重要的應用前景。特別是可以作為新一代稀土替代型熒光防偽材料。防偽商標，防偽標簽的使用者，從事各類產品包裝及證件的公司和相關政府企業均可作為本項目產品的主要用戶。預計 2015年，本產品國內年需求量將達1萬噸，國內年消費額達6.5億元，投資回收期約4.2年。 項目2：基于插層組裝原理，將功能性聚合物在膨潤土表面及層間進行插層改性，以實現膨潤土相關物理化學特性（如親水親油性。熱穩定性、力學強度等）的精細調控。將該類無機有機復合材料應用于高附加值化工助劑領域，如高分子聚合物（如橡膠、塑料。滌綸等）的增韌材料、阻燃材料、熱穩定材料、抗沖擊材料等，實現復合材料功能的一體化。
北京化工大學
2021-02-01
強耦合作用鉬基金屬雜化材料研究
新能源轉換和儲存技術是當今世界解決目前化石能源危機和環境污染問題的核心途徑。廉價的電解水產氫催化劑和高容量的儲能材料成為大規模推廣此類新能源技術的關鍵。對于電解水產氫而言，貴金屬鉑基催化劑的產氫活性最好，但其資源有限，無法推廣使用。相比而言，非貴金屬鉬基材料以其特殊的理化性質表現出優異的分解水制氫活性，但存在導電性低及材料團聚問題，這導致材料活性位點暴露少和穩定性差等問題。為了解決這些挑戰性問題，近日，北京大學工學院研發團隊提出了一種具有強耦合作用鉬基金屬雜化材料的制備新策略提升電催化產氫性能，并發現強耦合材料對于儲鈉展現了優異的容量、倍率和穩定性。
北京大學
2021-02-01
牙體硬組織再礦化的復合材料
相關專利提供一種牙體硬組織再礦化的復合材料，包括模擬體液，在模擬體液中增加羧甲基殼聚糖和無定形磷酸鈣成分。能對脫礦牙體組織起到再礦化作用。
天津醫科大學
2021-02-01
新型量子吸藍光護眼材料研發及產業化
"本項目研發的新型量子吸藍光材料，用于防藍光眼鏡，防藍光護眼貼膜等產品。可用于防護液晶（LCD）和有機電致發光（OLED）手機，電腦顯示器等電子產品顯示器屏幕發出的高能藍光，實現健康護眼的目的。 該種新型量子吸藍光材料具有超強的光波過濾功能，比市面現有主流吸藍光材料效果高10－100倍，處于世界領先水平。在技術層面優于市場上現有產品。依托于先進的新型量子技術制備防藍光護眼鏡片和護眼貼膜，可高效吸收藍光，從根本上解決電子產品藍光傷害這一社會痛點問題。 本項目量子防藍光眼鏡和貼膜產品的生產有兩條技術路線，主要步驟如下： 1、無機吸藍光材料分散在聚合物基材（如聚碳酸酯,聚丙烯酸酯）中直接成型； 2、無機吸藍光材料分散在紫外光固化膠水中，采用涂布技術制作鏡片或者可貼合膜片。"
南京大學
2021-04-10
乳液模板法制備功能化聚合物多孔材料
聚合物多孔材料在高技術領域有可觀的應用前景，如作為有機合成催化劑載體、生物組織工程支架等。通過高內相乳液模板法（HIPEs）制備的聚合物多孔材料具有孔徑和孔容積可調等優點，是極具工業價值的一種技術。但前人的工作都基于乳液經典理論：Bancroft規則即水包油型的乳液只能采用水溶性的乳化劑，油包水型的乳液只能采用油溶性的乳化劑，這嚴重限制了以高內相乳液為模板制成的聚合物多孔材料的直接應用，迫使其在使用前必須經由復雜的表面功能化；且傳統方法在制備穩定高內相乳液時，乳化劑占有機相5-70 wt%，大大增加了高內相乳液制備成本，并造成環境污染。本項目以一步法制備功能化聚合物多孔材料及降低HIPEs制備過程乳化劑用量為技術特點，以僅占有機相0.8 wt% 的水溶性乳化劑為穩定劑，獲得穩定的、水相體積分數達96.3vol% 的油包水型高內相乳液，并聚合得到功能化聚苯乙烯-二乙烯基苯基多孔材料。該多孔材料已成功地用作有機合成的微反應器和催化劑載體，避免了高毒性有機錫類催化劑的使用，為聚合物多孔材料在綠色化學工業中直接應用提供新的途徑。
華東理工大學
2021-04-11
牙體硬組織再礦化的復合材料
相關專利提供一種牙體硬組織再礦化的復合材料，包括模擬體液，在模擬體液中增加羧甲基殼聚糖和無定形磷酸鈣成分。能對脫礦牙體組織起到再礦化作用。應用范圍:可廣泛應用于口腔齲病預防和治療等相關領域。效益分析:基于相關專利的牙體硬組織再礦化的復合材料，具有無毒、無刺激，具有良好的生物相容性和抗菌性的特點，其主要技術優勢如下： （1）在模擬體液增加羧甲基殼聚糖和無定形磷酸鈣成分，發揮作用的活性成分為 CMC-ACP 納米復合物，能在臨床上取得廣泛應用； （2）向復合材料中加入山梨糖醇，形成含有山梨糖醇的牙體應組織再礦化的復合材料； （3）向復合材料中加入含薄荷香精的酒精溶液，得到漱口水； （4）對脫礦牙體組織起到再礦化作用，適用人群范圍較廣； （5）CMC 具有良好的生物相容性和低致敏性，CMC-ACP 對某些口腔致齲菌有較好的抑制作用，能阻止齲病進展。
天津醫科大學
2021-04-10
底泥原位固化穩定化制備不同功能材料的技術
底泥原位固化穩定化制備不同功能材料的技術，在底泥性質和污染物水平和賦存形態分析的基礎上，利用水泥的水化反應形成水化產物物理封裝或通過化學反應將有效態重金屬污染物轉變為殘渣態；加入外加劑，使底泥中的硅、鈣、鋁等離子形成穩定的空間網狀結構，促進底泥膠結。針對不同應用目標，通過調節配方配比研制出具有多種強度的安全和耐久的工程材料；
上海理工大學
2021-01-12