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高容量、低成本鋰離子電池用硅-碳負(fù)極材料
新能源汽車的迅猛發(fā)展，為動力電池產(chǎn)業(yè)提供了萬億級的市場容量，到 2020 年底，城市公交、出租車及城市配送等領(lǐng)域新能源車保有量達(dá) 60 萬輛。目前使 用的石墨類伏擊材料容量低，無法滿足高能量密度的需求。該項目通過為動力電 池廠商提供高性能硅碳負(fù)極及其他負(fù)極材料，以提高純電動汽車的續(xù)航里程 2 倍以上。硅負(fù)極材料具有極高的理論容量(~4200 mAh/g)，其容量是現(xiàn)有商業(yè)化 的石墨負(fù)極的 10 多倍。但其充放電過程中產(chǎn)生的大體積膨脹(~400%)會嚴(yán)重影響 其循環(huán)壽命。我們團(tuán)隊經(jīng)過數(shù)年研究，提出“清矽硅碳”使普通微米硅粉進(jìn)行包 覆“均勻+可控”功能層的工藝過程實現(xiàn)“性能+成本”的最優(yōu)產(chǎn)業(yè)升級。美國能 源部高度評價了該項研究成果（2015 年僅有 2 項研究成果受此殊榮）。
西安交通大學(xué)
2021-04-10
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一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料動態(tài)拉伸失效評估方法
本發(fā)明提出了一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料動態(tài)拉伸失效評估方法，針對目前纖維增強(qiáng)復(fù)合材料失效評估方法中未考慮應(yīng)變率效應(yīng)、依賴于試驗數(shù)據(jù)修正而缺乏理論依據(jù)的問題，基于能量密度理論，考慮了纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在動荷載作用下的應(yīng)變率效應(yīng)，推導(dǎo)得到了材料在動態(tài)拉伸荷載作用下的應(yīng)變率相關(guān)能畸變能密度方程，該方法能夠準(zhǔn)確地分析纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在動荷載作用下的拉伸失效行為，避免了大量的動態(tài)試驗測試，為各類纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供一種可靠的評估方法。
東南大學(xué)
2021-04-11
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低功耗高性能軟磁復(fù)合材料及關(guān)鍵制備技術(shù)
項目針對軟磁復(fù)合材料長期存在的嚴(yán)重問題開展了深入研究，提出了在軟磁粉末基體表面原位生成高電阻率軟磁殼層，降低渦流損耗并保持高磁性能的技術(shù)思路，發(fā)明了多軟磁相核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，構(gòu)建了高性能軟磁合金新體系，制備出具有高磁通密度、高直流疊加等不同特性的系列軟磁復(fù)合材料。項目達(dá)到國際領(lǐng)先水平，獲得了系統(tǒng)的自主知識產(chǎn)權(quán)，授權(quán)發(fā)明專利 43 項，發(fā)表論文 50 余篇，推動我國軟磁復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。
浙江大學(xué)
2021-04-11
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氫能源車用納米結(jié)構(gòu)鎂基合金復(fù)合儲氫材料
針對車載氫能源的難題，開展納米結(jié)構(gòu)鎂基合金復(fù)合材料儲氫研究，特別開展了 Mg 納米線的儲氫性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的輕質(zhì)儲氫材料之一，但其緩慢的吸放氫動力學(xué)和相對高的操作溫度，限制了它的發(fā)展。為了改善鎂基材料的儲氫性能，通過氣相傳輸?shù)姆椒ㄖ苽淞瞬煌蚊驳?Mg 納米線。結(jié)果表明，改變載氣流速、傳輸溫度和沉積基底，可以控制 Mg 納米 10線的長度和直徑。測試結(jié)果顯示，Mg 納米線降低了脫附能壘，改善了熱力學(xué)和動力學(xué)性能。實驗結(jié)果顯示，直徑為 30-50nm 的 Mg 納米線具有良好的可逆儲放氫性能。 研究成果發(fā)表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. Alloys Compds 等期刊上，授權(quán)發(fā)明專利 2 項。
南開大學(xué)
2021-02-01
三維石墨烯體相材料的制備及其性能研究
制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨特本征性質(zhì)的石墨烯三維體相材料是材料學(xué)研究中兼具學(xué)術(shù)價值和實用意義的重大挑戰(zhàn)。本項目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨立且懸空的二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學(xué)鍵構(gòu)筑而成。該材料具有良好的機(jī)械性能，在常溫可見光下作用下具有電子發(fā)射能力，在瓦特功率級別的可見波段激光或聚焦的太陽光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料樣品可以在真空條件下實現(xiàn)有效的直接光驅(qū)動，此現(xiàn)象為國內(nèi)外所首次觀察及報道，為石墨烯帶來了一種激動人心的潛在應(yīng)用價值。上述材料的制備及相關(guān)性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉(zhuǎn)換與存儲等領(lǐng)域的應(yīng)用提供材料支持與相關(guān)理論支撐。
南開大學(xué)
2021-02-01
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一種有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合注漿材料及其制備方法
本成果為一種有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合注漿材料及其制備方法，復(fù)合材料包括A、B兩組分，其中A組分含有硅酸鹽水溶液、納米增韌改性劑、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑等，B組分含有有機(jī)多異氰酸酯、聚有機(jī)硅氧烷；本發(fā)明一方面解決了水對有機(jī)聚氨酯注漿材料的影響，另一方面解決了廉價無機(jī)硅酸鹽的引入對固化后注漿材料的強(qiáng)度的影響，得到的有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合注漿材料固化后具有高的抗壓強(qiáng)度與難燃特性，為礦用加固材料的安全性提供保障。
PU納米復(fù)合材料注漿成型樣品（壓縮測試前后）的實物照片
山東科技大學(xué)
2021-04-22
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高性能低成本無鈷金屬陶瓷材料制備技術(shù)
傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金工模具材料耐磨性和強(qiáng)韌性難以兼得，而其中的鎢、鈷元素屬于稀有貴重元素。本項目所采用的Ti(C,N)基金屬陶瓷不但具有較高的硬度、耐磨性、紅硬性、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和高溫抗氧化性、與金屬間極低的摩擦系數(shù)、無磁性、而且還具有較高的強(qiáng)韌性，不含稀有貴重元素，其制造成本僅為硬質(zhì)合金的35～40%，已在市場上得到較廣泛的應(yīng)用。該成果發(fā)明了系列無鈷金屬陶瓷強(qiáng)韌化、無磁化制備技術(shù)，開發(fā)了系列高性能低成本無鈷金屬陶瓷材料，是硬質(zhì)合金理想的升級替代材料，也具有陶瓷材料、聚晶立方氮化硼等超硬材料難以相比的強(qiáng)韌性。
技術(shù)特征
該材料主要性能指標(biāo)可達(dá)：硬度≥92.2HRA，抗彎強(qiáng)度≥3250MPa，斷裂韌性≥9.4 MPa·m1/2。
獲得相關(guān)授權(quán)國家發(fā)明專利8項，相關(guān)技術(shù)曾獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎，達(dá)到國際先進(jìn)水平。
南京航空航天大學(xué)
2021-05-11
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國際領(lǐng)先的牙體硬組織原位修復(fù)及脫敏材料
" 隨著社會文明程度的提高，人類越來越重視口腔健康和牙齒相關(guān)疾病的防治，全球口腔醫(yī)學(xué)材料及器械市場高達(dá)200億美元，年增長率超過10%。項目團(tuán)隊基于臨床需要，研制了一系列APD生物醫(yī)用高分子材料，具有防治牙齒敏感癥、原位修復(fù)牙體硬組織等多種功能。擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，并已完成動物實驗等臨床前研究，項目團(tuán)隊已經(jīng)完成初步融資，正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。 "
四川大學(xué)
2021-04-10
4K深低溫超彈性三維石墨烯材料
具有較大可逆形變功能的彈性材料在各種工程應(yīng)用中具有廣泛需求。然而，當(dāng)溫度顯著降低時，材料延展性或彈性通常會受到損害。到目前為止，還沒有材料能夠?qū)崿F(xiàn)在外太空等深低溫下具有高彈性。近日，南開大學(xué)陳永勝團(tuán)隊報道了一種三維交聯(lián)的石墨烯材料，在4K的深低溫到1273K的高溫溫度區(qū)間材料超彈性行為幾乎不變。在4K超低溫條件下，具有與室溫相同的力學(xué)性能：幾乎完全可逆的超彈性行為（高達(dá)90％的應(yīng)變），楊氏模量不變，泊松比接近零，循環(huán)穩(wěn)定性好。原位實驗和模擬結(jié)果表明，這種超彈性得益于獨特結(jié)構(gòu)的協(xié)同結(jié)果：單個石墨烯片層的本征彈性和片層之間的共價連接。
南開大學(xué)
2021-04-10
一種非晶軟磁復(fù)合材料的制備方法
本發(fā)明公開了一種非晶軟磁復(fù)合材料的制備方法。該制備方法包含制備非晶薄帶、脆化退火、球磨制粉、鈍化處理、壓制成型、熱處理和固化步驟，所述的非晶軟磁復(fù)合材料的合金成分為鐵基非晶合金，該合金的組成以原子比表示滿足下式：Fe100-a-b-cTaMbDc，其中，15≤a≤30，0< b≤5，0< c≤3，T為選自Si、B或C中的一種或幾種，M為選自Mo、Zr、Y、Ni、Ti或Cr中的一種或幾種，D為選自稀土類元素中的一種或幾種。本發(fā)明公開的非晶軟磁復(fù)合材料的制備方法，工藝簡單、成本低，采用磷酸稀釋液進(jìn)行鈍化，無需添加其他絕緣劑就可以形成均勻的絕緣層，所得軟磁復(fù)合材料磁導(dǎo)率高、損耗低，直流偏置特性優(yōu)異。
浙江大學(xué)
2021-04-11