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新型硅碳復合負極材料
負極材料是鋰離子電池的主要組成部分，起鋰離子存儲作用。負極材料的性能直接決定鋰離子電池倍率性能和循環性能。目前商用化的負極材料主要為石墨，受到理論比容量的限制，石墨材料已無法滿足鋰離子電池能量密度的持續發展。硅材料由于其高儲鋰容量、適中的對鋰電位等性能優勢和資源豐富、成本低等商業優勢，受到鋰電行業追捧。經過長期的開發，硅負極已部分應用到高能量電池負極中。目前鋰電行業中，硅材料主要以較小比例（~5%）硅負極與碳復合后，再與石墨混合使用，貢獻較低，且循環性能差，未能全
廈門大學
2021-01-12
新型油田固井材料研究
由材料科學與工程學院姚曉教授主持承擔的國家“863”計劃項目——“油田固井用水泥基多功能復合材料”，在油田固井用水泥基多功能復合材料的制備技術、生產工藝、過程控制方法和應用技術方面取得了突破性的創新成果，所開發的油井水泥晶體膨脹劑（發明專利申請號：200510094587.8）和油井水泥防漏增韌劑（發明專利申請號：200510094588.2），擁有自主知識產權。產品具有晶體雙膨脹、增韌、低濾失和防漏等多種功能，可提高油氣井的防竄能力和水泥環的抗裂性能，整體技術處于國際領先水平。研究成果打破了國內油田固井材料的傳統觀念和產品格局，成為油田固井材料的更新換代產品，成功地在大慶、勝利、大港、中原、吉林、長慶、江蘇、青海、河南、吐哈、玉門、華北、冀東、塔里木和延長油礦等十多個油田的近600口天然氣井、地質勘探井、調整井、水平井、小間隙側鉆井、欠平衡井和開發井等不同類型的油氣井中得到推廣應用，解決了老油田調整井和國家發改委“十五”重點建設項目（西氣東輸）青海澀北氣田（西氣東輸氣源區）長期存在的固井竄、漏技術難題，固井質量顯著提高，有效地減少了油氣資源散失，延長了油氣井開發壽命，提高了油氣資源利用率。為油田創造直接經濟效益2000多萬元，間接經濟效益5億多元，其經濟效益和社會效益顯著。
南京工業大學
2021-04-13
新型硼基鋰電負極材料
首先設計合成了 Fe2B 間隙化合物，其中包含一維硼鏈結構和高導電的 Fe 主體網絡，該化合物表現出與純硼截然不同的電化學性質， 1400 次循環后基于 B 計算的容量可達 10700 mA h/g 。高導電的 Fe 基質和高分散的一維硼鏈結構首先激活了部分 B 的儲鋰潛能，并且在循環反應過程中 Fe 基質不斷將硼鏈分散成單原子，從而實現了更高效的儲能。然而，由于間隙化合物中 B 的質量含量過低，材料整體容量不符合實際需求。研究者隨后通過熱力學計算發現 B2O3 與鋰發生電化學反應的標準吉布斯自由能變僅為 -489 kJ/mol ，即發生該反應的逆反應發生僅需克服 489 kJ/mol ，遠小于可逆負極材料 Fe2O3 和 SnO2 。?
北京大學
2021-04-11
新型高電壓納米正極材料
實現了鋰離子二次電池高電壓、高比容量、快速充放電和長壽命的效果。產品擁有成本低、優良的一致性、優異的安全性、可快速充放電、高電壓(4.1 V)、高容量等特點，主要應用于電動汽車電池、儲能用動力電池等，具有廣闊的市場前景。
南京大學
2021-04-14
新型節能裝飾軟瓷材料
軟瓷是一種新型建筑節能裝飾材料，具有輕、薄、柔、阻燃、抗老化等特點，能夠彎曲自如，任意造型，逼真表現木、皮、石、磚、布、金屬等裝飾材料的紋理和色澤，且生產工藝綠色環保，特別適用于建筑內、外墻飾面工程，舊城改造，外墻保溫體系的飾面層以及弧形墻、拱形柱等異形建筑的飾面工程。技術特點： （1）利用無機粉表面改性技術，表面接枝有機反應基團，提高了與有機物的相容性 （2
南京大學
2021-04-14
新型半導體異質結材料
上海科技大學物質科學與技術學院教授于奕課題組與美國普渡大學研究團隊合作，在新型半導體異質結研究中取得重要進展，首次成功制備并表征了二維鹵化物鈣鈦礦橫向外延異質結。相關研究成果日前在線發表于《自然》。半導體異質結精準制備是半導體器件的起點，是現代電子學和光電子學的重要基石。鹵化物鈣鈦礦材料作為一類近年來引起廣泛關注的新興半導體，在太陽能電池、發光二極管、激光等領域展示出巨大的應用前景。在構建鹵化物鈣鈦礦半導體異質結的道路上，有兩個科學難題一直未得到解決。一方面，該材料易發生離子擴散，難以獲得高質量的原子級平整的異質界面；另一方面，鹵化物鈣鈦礦對空氣、水分、電子束輻照等因素十分敏感，其微觀結構解析特別是原子結構成像困難重重。缺乏原子結構信息的指導，材料的精準構筑與性能設計難以開展。于奕課題組與合作團隊在這兩個前沿難題的解決上取得了突破。研究人員在材料制備過程中引入剛性有機配體來抑制離子擴散，成功制備了二維有機—無機雜化鹵化物鈣鈦礦橫向異質結；發展了低劑量像差校正電子顯微技術，首次揭示了二維橫向異質結的界面原子結構，直接證實獲得了原子級平整界面。同時，于奕團隊找到了一種優化的低劑量成像方法，首次實現了輻照敏感的二維橫向異質結原子結構解析。這一突破提供了界面原子結構、缺陷構型以及晶格應變等準確信息，為這類新型半導體異質結的微觀結構設計提供了直觀的指導。在這些研究發現的基礎上，研究團隊進一步合作，展示了新型異質結原型器件中的整流效應，驗證了這類新型半導體走向應用的前景。相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2219-7
上海科技大學
2021-04-11
新型納米金屬合金材料
價格低廉、無毒、環境友好的金屬錫（Sn）與鉍（Bi）在能源轉化和存儲等領域有著廣泛應用。然而，由于Sn與Bi的晶格失配大(>22%)、易相分離和氧化、以及二者之間相容性低于2 at%，使得純相Sn1-xBix合金材料的制備及其物化性質的研究成果較少被報道。
南方科技大學
2021-04-14
新型含碲光電功能晶體及器件
"以α-BaTeMo2O9為代表的含碲的化合物是一類新型光電功能晶體，在偏光、聲光、拉曼等光學領域內具有重要的應用價值。此類化合物具有透光寬，雙折射大，易生長，物理化學穩定等優點，是偏光和聲光器件的優選材料。 山東大學在該系列晶體生長和器件的研究方面具有獨立的知識產權，可以生長出大尺寸（≥50 x 50 x 100 mm3），高質量（光學均勻性≤10-5）的單晶；并在器件的制作中突破了國際上單軸晶體的限制，偏振棱鏡消光比>30000:1，達到高質量冰洲石器件水平；聲光調Q器件衍射效率>84%，高于同等條件下的TeO2器件。晶體生長處于世界領先水平，器件設計具有國際、國內專利，總體水平處于國際領先。該成果獲得教育部自然科學二等獎，主要用于先進光學及其電學領域，如醫療、軍事、激光加工、激光雷達、激光探測等。據統計，目前國內聲光調制器件和偏光器件總產值約為2億元。而現有的材料已經不能滿足相應研究和產業的需求。作為新型光電功能晶體及其器件，在滿足現有要求的基礎上，填補了此類材料和器件在中紅外波段內的國際空白。此外，獨立的知識產權有利于產品推廣，具有重要的社會和經濟效益。 "
山東大學
2021-04-10
新型多功能輪椅式電動護理床
新型多功能輪椅式電動護理床是一種通過對常見的電動輪椅和護理床的功能以及患者康復的要求進行研究而設計的一種具有電動輪椅和護理床功能的電動輪椅式護理床的機械結構，用以滿足使用者自主自由控制，坐、立、平躺、翻身、集便、清潔，使使用者自主恢復鍛煉以及日常生活自理，及對腿部進行恢復性訓練等需求，用于有效緩解殘疾人及其家人、醫護的護理負擔。 通過對輪椅部分進行行駛控制、姿態轉換進行研究，實現輪椅行駛、平躺、站立、翻身、便盆裝置進行自動轉換。為了方便患者自主操作輪椅進出床架，還設計了一種輪椅部分自動進出床架的控制方式。
上海理工大學
2021-04-11
多功能全降解薄膜及功能材料制備技術
該成果探討了煤的結構參數與煤光催化氧化反應性、光-生物耦合降解的關系及控制方法，并基于煤特殊的物理化學結構，以及光敏化和光氧化降解特性，采用聚合物共混原理成功開發了一項多功能降解薄膜母料制備及功能材料制備技術。首次將煤作為光降解控制試劑應用于新型光降解薄膜制備，該成果對用光催化氧化、光-生物耦合方法進行煤溫和定向轉化有著重要科學和實際意義。獲陜西省科學技術進步二等獎1項，中國煤炭工業協會科學技術進步二等獎1項，獲國家發明專利3項。 在渭北及新疆等地進行了薄膜農業田間試用，本項目薄膜對農作物如玉米、棉花等生長有良好的促進作用，降解性能滿足實際要求，降解后對土壤無不良影響，并具有保氮和降草等功能，降解薄膜土壤背景分析通過了農業部食品質量監督檢驗測試中心（石河子）質量檢測。
西安科技大學
2021-04-11