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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(huán)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(xù)發(fā)展。硅材料由于其高儲鋰容量、適中的對鋰電位等性能優(yōu)勢和資源豐富、成本低等商業(yè)優(yōu)勢，受到鋰電行業(yè)追捧。經(jīng)過長期的開發(fā)，硅負極已部分應用到高能量電池負極中。目前鋰電行業(yè)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(huán)性能差，未能全
廈門大學
2021-01-12
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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(chǎn)工藝、過程控制方法和應用技術方面取得了突破性的創(chuàng)新成果，所開發(fā)的油井水泥晶體膨脹劑（發(fā)明專利申請?zhí)枺?00510094587.8）和油井水泥防漏增韌劑（發(fā)明專利申請?zhí)枺?00510094588.2），擁有自主知識產(chǎn)權。產(chǎn)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(huán)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(nèi)油田固井材料的傳統(tǒng)觀念和產(chǎn)品格局，成為油田固井材料的更新?lián)Q代產(chǎn)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(zhì)勘探井、調(diào)整井、水平井、小間隙側鉆井、欠平衡井和開發(fā)井等不同類型的油氣井中得到推廣應用，解決了老油田調(diào)整井和國家發(fā)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(qū)）長期存在的固井竄、漏技術難題，固井質(zhì)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(fā)壽命，提高了油氣資源利用率。為油田創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益2000多萬元，間接經(jīng)濟效益5億多元，其經(jīng)濟效益和社會效益顯著。
南京工業(yè)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(wǎng)絡，該化合物表現(xiàn)出與純硼截然不同的電化學性質(zhì)， 1400 次循環(huán)后基于 B 計算的容量可達 10700 mA h/g 。高導電的 Fe 基質(zhì)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(huán)反應過程中 Fe 基質(zhì)不斷將硼鏈分散成單原子，從而實現(xiàn)了更高效的儲能。然而，由于間隙化合物中 B 的質(zhì)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(fā)現(xiàn) B2O3 與鋰發(fā)生電化學反應的標準吉布斯自由能變僅為 -489 kJ/mol ，即發(fā)生該反應的逆反應發(fā)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
金屬基復合材料（MMCS）
金屬基復合材料是近幾年來迅速發(fā)展起來的一種高技術的新型工程材料，它具有高的比剛度，比強度，優(yōu)良的高溫性能，低的熱膨脹系數(shù)以及良好的耐磨、減摩性。由于其優(yōu)良的加工、成型性能，明顯的性能價格比之優(yōu)勢，在世界許多國家，如美國、英國、日本以及印度、巴西等對它的研究和應用開發(fā)正多層次大面積的展開。金屬基復合材料的成功應用首先是在航空、航天領域，如美國宇航局（NASA
西安交通大學
2021-01-12
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耐磨耐腐蝕合金材料
研發(fā)階段/n項目簡介：耐磨耐蝕合金材料廣泛應用于通用機械產(chǎn)品，如泵用葉輪、泵殼、泵蓋，閥門閥體、閥蓋，離心轉子等所有過流部件。這些產(chǎn)品經(jīng)常承受特殊固體介質(zhì)的機械磨損、液體介質(zhì)的化學腐蝕、汽蝕和沖蝕磨損，以及高溫氧化，工況條件十分惡劣。我院研制的耐磨耐腐蝕合金材料廣泛應用于冶金、礦山、電力、化工、建材等行業(yè)，具有優(yōu)良的耐磨性、耐蝕性和抗沖擊力，取代高鉻鑄鐵、鎳硬鑄鐵、高錳剛及不銹鋼等材料，用于制造磨球、襯板、渣漿泵（閥）、風機等易損件，以及高溫耐磨件，其壽命比常規(guī)材料提高兩倍以上，優(yōu)良的工藝性能，其性
湖北工業(yè)大學
2021-01-12
特種玄武巖結構材料
高性能玄武巖纖維。強度：接近普通碳纖維（T300）水平,無磁、耐鹽。項目將高性能玄武巖纖維與樹脂等基體材料復合，可以制備多種玄武巖纖維復合材料，替代傳統(tǒng)鋼筋、鋼材、混凝土等結構材料加工成筋。如在海島高鹽環(huán)境，特種環(huán)境（無磁、低磁等）替代結構使用。
東南大學
2021-04-13
氣凝膠隔熱復合材料
氣凝膠材料是一種納米多孔性固體材料，孔隙率高達 80.0-99.8%，是最輕 的固體材料，比表面積非常大，隔熱性能好。 本項目除可生產(chǎn)耐 650oC 二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料外，還可生產(chǎn)耐 1100oC 透波型二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料。氣凝膠隔熱復合材料可用于冷庫 保溫、石油管道保溫、LNG 保溫、高速鐵路保溫隔音等領域；還可用于防爆、 防彈，氣凝膠材料具有吸能的特點，在防爆領域應用前景廣闊。 本項目研制的二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料性能指標優(yōu)于國外同類產(chǎn)品， 耐 1100oC 的兩種二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料國外尚未見報導，綜合技術水平 處于國內(nèi)領先，達到國際先進水平。
山東大學
2021-04-13
煤系高嶺土合成SiAlON體系材料
煤系高嶺土合成SiAlON體系材料是以煤系高嶺巖（主要化學成分是二氧化硅、三氧化二鋁以及殘存的碳）為主要原料，采用多種介質(zhì)（碳、金屬粉、氮化物等）協(xié)同還原-氮化的方法合成高性能SiAlON體系耐火材料的一種技術，其基本工藝過程是：將煤系高嶺土與少量添加介質(zhì)均勻混合，添加有機粘結劑混合后壓制初始強度成型，在高溫下通入氮氣還原氮化合成SiAlON耐火材料。目前，我國已成為耐火材料的生產(chǎn)大國，耐火材料市場巨大，故合理利用煤炭工業(yè)廢棄物、實現(xiàn)資源高效利用對于環(huán)境保護、實現(xiàn)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展均具有非常重要的意義。本課題的特點是：一方面原料豐富、價格低廉、合成工藝非常簡單,有利于大型工業(yè)化生產(chǎn), 可以高效、清潔、充分利用煤系高嶺巖礦的有價值成分，是制備高溫耐火材料的又一個新途徑；另一方面可以明顯降低我國耐火材料原料緊張的壓力，提高耐火材料質(zhì)量。本課題在多項國家科技支撐計劃及國家自然科學基金的資助下，在該技術的研究與應用開發(fā)方面進行了深入系統(tǒng)的研究工作，創(chuàng)造了一系列具有自主知識產(chǎn)權的新配方、新工藝，擁有4項國家發(fā)明專利，并分別獲得了教育部二等獎、中國冶金科學技術獎二等獎等多項獎項。 可用于合成低成本、高性能、高附加值的氮氧化物復合材料。其應用領域包括：高爐爐腰、爐腹和下部爐身耐火材料，新一代高爐復合爐襯陶瓷杯，鋼包透氣磚，水平連鑄防裂環(huán)，連鑄浸入式水口防堵塞材料熱電偶套管，噴射冶金爐噴涂料等。
北京科技大學
2021-04-13
拓撲材料的超導性質(zhì)研究
發(fā)現(xiàn)當渦旋線的端點處在具有費米弧的表面時，渦旋線的兩端可實現(xiàn)馬約拉納零模。而且，三位研究人員發(fā)現(xiàn)對這兩類拓撲半金屬，伴隨渦旋產(chǎn)生的塞曼劈裂效應可非常顯著地增大保護馬約拉納零模穩(wěn)定性的拓撲能隙，而對拓撲絕緣體，塞曼劈裂效應對拓撲能隙的作用則始終是負面的壓制。此項工作極大地拓展了實現(xiàn)和研究馬約拉納零模的材料。
中山大學
2021-04-13
可降解醫(yī)用金屬生物材料
上海交通大學
2021-04-13