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石墨烯包覆鈦酸鋰材料及高性能超級(jí)電池
一、項(xiàng)目分類
顯著效益成果轉(zhuǎn)化
二、成果簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目開創(chuàng)性地將石墨烯用于包覆鈦酸鋰，通過獨(dú)特的加工工藝制得業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的石墨烯包覆鈦酸鋰材料，有效地解決了鈦酸鋰負(fù)極材料的產(chǎn)氣問題，并以此為基礎(chǔ)制得了高性能的鈦酸鋰超級(jí)電池。該電池單體可8C持續(xù)放電，20C脈沖放電，充放電循環(huán)大于30000次，10分鐘可充電90%以上，低溫性能優(yōu)異（可在-40度環(huán)境下放電）。
石墨烯具有高導(dǎo)電性和優(yōu)良的電化學(xué)穩(wěn)定性，通過石墨烯的均勻包覆改善了鈦酸鋰的電子電導(dǎo)性，進(jìn)而提升了電池的大倍率充放電能力和高低溫性能。同時(shí)，石墨烯包覆降低了材料充放電過程中的極化，提高了材料的容量發(fā)揮，通過鈍化鈦酸鋰材料表面的活性位點(diǎn)，解決了其產(chǎn)氣問題。利用該負(fù)極材料做成鈦酸鋰超級(jí)電池，具有優(yōu)異的倍率充放電性能、長(zhǎng)壽命、高安全性能和優(yōu)異的低溫充放電性能。
本項(xiàng)目首先開發(fā)了石墨烯包覆的鈦酸鋰材料，采用高溫固相法合成，X射線衍射圖譜證明其為標(biāo)準(zhǔn)的鈦酸鋰尖晶石結(jié)構(gòu)，微觀上由100-200nm的一次顆粒組成的微米和亞微米級(jí)二次球形顆粒，D50為15±5μm，1C可逆容量大于155mAh/g。
獲得了基于石墨烯包覆鈦酸鋰負(fù)極材料的鈦酸鋰超級(jí)電池，通過串并聯(lián)成組后可以用于低溫啟動(dòng)電源，軌道交通，儲(chǔ)能等領(lǐng)域，在長(zhǎng)壽命、高安全、快充和低溫充放電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
南開大學(xué)
2022-07-29
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高性能等離子體金屬表面強(qiáng)化技術(shù)及裝備
項(xiàng)目簡(jiǎn)介 滲氮滲碳強(qiáng)是廣泛需要的技術(shù)，等離子滲氮滲碳強(qiáng)化零部件表面，環(huán)保、高效等， 但滲層不均、打弧等。本項(xiàng)目發(fā)明了一種交互式雙陰極等離子表面熱處理裝備，強(qiáng)化電場(chǎng)強(qiáng)度，
西華大學(xué)
2021-04-14
科學(xué)技術(shù)大學(xué).jpg){kind=logo}
一種高性能乙烷氧化脫氫制乙烯催化劑
用于乙烯生產(chǎn)。乙烯是世界上產(chǎn)量最大的化學(xué)產(chǎn)品之 一，是一種重要的化工基礎(chǔ)原料，目前石油化工產(chǎn)品中約有 75%都是乙烯生產(chǎn)的，乙烯產(chǎn)品占有機(jī)化學(xué)品的 40%以上； 傳統(tǒng)乙烯制備工藝為石腦油、乙烷蒸汽裂解技術(shù)，存在高能耗以及副產(chǎn)物排放的問題。 傳統(tǒng)乙烷蒸汽裂解生產(chǎn)乙烯方法反應(yīng)溫度在 1000 攝氏度左右，能耗高；本方法反應(yīng)條件溫和，乙烯收率達(dá)到工 業(yè)生產(chǎn)要求，具有一定的市場(chǎng)前景。提供了與苛刻反應(yīng)條件下乙烷無氧脫氫制乙烯工業(yè)路線相當(dāng)乙烯收率的溫和反應(yīng)條件下（低于 450 攝氏度）乙烷氧化脫氫制乙烯反應(yīng)催化劑，目前穩(wěn)定性優(yōu)于 200 小時(shí)。高性能高催化劑，該催化劑具有高乙烯收率，以及高穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)，能大大降低乙烷氧化脫氫制乙烯生產(chǎn)成本
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
2023-05-17
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汽車用高性能熱作模具材料及表面復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)
可以量產(chǎn)/n成果簡(jiǎn)介：近幾年來,中國(guó)的轎車市場(chǎng)每年新增的車型不下百款,由于汽車大部分零部件是由模具制造成型的，僅每年新開模具就超過100億元，因此提高模具制造質(zhì)量及壽命對(duì)汽車產(chǎn)品質(zhì)量和汽車行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本成果借助大型熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件Thermo-calc&Dictra，在H13鋼基礎(chǔ)通過優(yōu)化合金成分并添加微量的鈮，在保持H13鋼原有優(yōu)異性能的前提下，改善H13鋼的熱疲勞性能，從而出開發(fā)一種新型優(yōu)質(zhì)的汽車用熱作模具鋼HG1鋼。同時(shí)結(jié)合表面處理新工藝，將
湖北工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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一種高性能silicalite分子篩膜的制備方法
本發(fā)明公開了一種高性能silicalite分子篩膜的制備方法。該方法包含以下步驟：選取合適硅鋁比的ZSM-5分子篩作為晶種；利用浸泡+擦涂的方法將適量晶種涂覆在載體上，干燥后形成晶種層；配制合成silicalite分子篩膜的合成液，室溫?cái)嚢桕惢?小時(shí)；將帶有晶種層的載體放入高壓合成釜，并將陳化后的合成液逐滴加入后進(jìn)行晶化；晶化完成后，用水洗滌、干燥，煅燒去除模板劑，得到silicalite分子篩膜。本發(fā)明首次使用ZSM-5分子篩制備晶種層，可以提高分子篩膜層與載體的結(jié)合力，減少膜層缺陷，顯著提高分子篩膜的滲透汽化分離性能，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
浙江大學(xué)
2021-04-13
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工業(yè)用高性能、多功能聚合物微球的開發(fā)
1、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 （1）地板蠟制品用聚合物微球：利用不同的大分子單體進(jìn)行乳液聚合制備 具有功能性的高分子微球乳液，用于工業(yè)地板蠟水。技術(shù)性能指標(biāo)：蠟?zāi)す鉂啥雀撸湍ゲ列阅軆?yōu)良，抗靜電、硬度高、對(duì)基材附著性能優(yōu)良； （2）水泥添加劑用聚合物微球：通過分子設(shè)計(jì)合成的親水核/親或疏水殼高分子微球乳液應(yīng)用于水泥砂漿中。技術(shù)性能指標(biāo)：提高水泥砂漿粘接性、耐水性、耐久性、柔韌性，與保溫材料聚苯板的粘結(jié)強(qiáng)度大于 0.8MPa，與面磚粘結(jié)強(qiáng)度大于 1MPa； （3）三次采油用聚合物微球：制備尺寸可控、帶有親水性基團(tuán)的聚合物微球用作油田三次開采用堵水劑，對(duì)油田高滲透層進(jìn)行選擇性堵水驅(qū)油。技術(shù)性能指標(biāo)：可制備出不同規(guī)格的產(chǎn)品，有針對(duì)性地在不同孔徑的多孔介質(zhì)內(nèi)滯留、脹大、控制水的流度，改善或降低流度比，擴(kuò)大波及面積，降低驅(qū)油過程水相滲透率。
江南大學(xué)
2021-04-13
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高性能稀土基單分子磁體中的對(duì)稱性策略
驗(yàn)證D5h局域?qū)ΨQ性可以有效減弱橫向磁各向異性以及抑制磁量子隧穿效應(yīng)（Chem. Sci.2013, 4, 3310），隨后再進(jìn)一步通過精準(zhǔn)分子設(shè)計(jì)，創(chuàng)造了其時(shí)單分子磁體的有效能壘和磁滯回線開口溫度的世界紀(jì)錄（Angew. Chem. Int. Ed.2014, 53, 12966;J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 5441;J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 2829），同時(shí)又發(fā)現(xiàn)D5h局域?qū)ΨQ性的鈥單離子磁體中的超精細(xì)相互作用可以有效抑制零場(chǎng)磁量子隧穿效應(yīng)（Angew. Chem. Int. Ed.2017, 56, 4996） 為高性能稀土基單分子磁體中的對(duì)稱性策略（包括對(duì)稱性策略的理論基礎(chǔ)、高性能單分子磁體中的理論模擬和實(shí)驗(yàn)分析、相關(guān)實(shí)例討論）以及未來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)作了全面論述
中山大學(xué)
2021-04-13
圖像級(jí)超高分辨率高性能 激光雷達(dá)
Pandar128 圖像級(jí)超高分辨率高性能激光雷達(dá)
上海禾賽科技有限公司
2022-03-01
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高性能水基環(huán)保型橡膠與金屬熱硫化粘合劑
橡膠與金屬熱硫化粘合劑應(yīng)用于汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等領(lǐng)域中橡膠-金屬?gòu)?fù)合制品 及零部件的制造。傳統(tǒng)熱硫化膠粘劑多為溶劑型產(chǎn)品，含有毒有害的酮類、氯化溶劑、 芳烴溶劑等，且常采用對(duì)人體及環(huán)境都是有害的重金屬鹽成分，而環(huán)保水基型產(chǎn)品被國(guó) 外公司壟斷，國(guó)內(nèi)尚屬空白。 本項(xiàng)目產(chǎn)品為高性能水分散型環(huán)保產(chǎn)品，粘接強(qiáng)度高、耐高溫性能好、施工工藝簡(jiǎn) 單，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，打破了國(guó)外公司的技術(shù)與產(chǎn)品上對(duì)國(guó)內(nèi)的 制約。 本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)同時(shí)開發(fā)完成以及正在開發(fā)許多用于新能源（太陽(yáng)能及 LED 等）、汽車、 電子電器等先進(jìn)制造業(yè)用各種膠粘劑及新材料項(xiàng)目。在新材料的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)方面擁有較 雄厚的實(shí)力。
同濟(jì)大學(xué)
2021-04-11
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高性能大直徑稀土超磁致伸縮材料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)
稀土超磁致伸縮材料的磁致伸縮應(yīng)變比壓電陶瓷大4倍以上，而且能量密度比壓電陶瓷大10倍以上，但其楊氏僅為壓電陶瓷的1/3左右。美國(guó)將其列為戰(zhàn)略性功能材料，并對(duì)我國(guó)實(shí)行禁運(yùn)。傳統(tǒng)制備技術(shù)主要有布里吉曼法(Bridgman法，即下拉法)、丘克拉爾斯基法(Czochralski法，即直拉法)和浮區(qū)區(qū)熔法(Float Zone法)。上述三種制備GMM工藝都存在共同缺陷：1.生產(chǎn)效率很低，生長(zhǎng)一件?18′150mm定向凝固GMM需要48-168h；2.生產(chǎn)GMM工序很長(zhǎng)，需要合金熔煉、晶體生長(zhǎng)、熱處理等工序，生產(chǎn)成本高，設(shè)備投資大，3.生產(chǎn)GMM成品率只有15-30%。 本項(xiàng)目采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一步法工藝和設(shè)備生產(chǎn)稀土超磁致伸縮材料，與傳統(tǒng)工藝相比較主要有如下優(yōu)點(diǎn)：1.質(zhì)量好、高性能。因一步法工藝是將合金熔煉、晶體生長(zhǎng)、熱處理三道工序集中于一臺(tái)設(shè)備完成，故減少了過程污染，雜質(zhì)和氧含量低，合金成分控制準(zhǔn)確，提高了材料的性能和產(chǎn)品的一致性；2.效率高、成本低。一步法易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，操作簡(jiǎn)單，人為因素少，故產(chǎn)品的合格率高(達(dá)80%)；單爐產(chǎn)能達(dá)5-10公斤，每天可以生產(chǎn)2-3爐，生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)工藝提高了100-150倍，成本大大降低；3.易于制備大直徑（?70mm以上）棒材。一旦形成規(guī)模生產(chǎn)，大幅度降低生產(chǎn)成本和產(chǎn)品價(jià)格。稀土超磁致伸縮材料在低頻、大功率換能器中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。此外，可廣泛應(yīng)用到機(jī)械、電子、石油、紡織、航天、農(nóng)業(yè)等其他領(lǐng)域，是一種重要的新型功能材料，是許多高技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，被譽(yù)為是21世紀(jì)的戰(zhàn)略材料。
北京科技大學(xué)
2021-04-11