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廢鉛酸蓄電池濕法短流程回收制備高性能鉛炭電池技術(shù)
【技術(shù)背景】
據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署報(bào)道，全球每年產(chǎn)生約5000萬噸的電子廢棄物，超過70%的電子廢棄物產(chǎn)生于中國，電子廢棄物的有效處理及處置已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)。作為典型的電子廢棄物，截止2018年，鉛酸蓄電池仍占全部二次電池的55%，擁有最大市場份額。
目前，國內(nèi)外廣泛采用火法冶煉的廢鉛膏回收再生工藝，溫度高達(dá)1000°C以上，產(chǎn)生大量揮發(fā)性鉛塵和SOx，傳統(tǒng)火法再生鉛引發(fā)的“血鉛”等環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)受到廣泛關(guān)注。考慮到電子廢棄物具有資源性和污染性的雙重特性，如何實(shí)現(xiàn)電子廢棄物的清潔回收是本領(lǐng)域的難點(diǎn)。
【痛點(diǎn)問題】
1、廢鉛酸蓄電池鉛膏組分復(fù)雜，如何實(shí)現(xiàn)微量雜質(zhì)元素（尤其是Fe和Ba元素）與目標(biāo)Pb元素在回收過程中高效分離是濕法回收的技術(shù)挑戰(zhàn)；
2、傳統(tǒng)鉛酸蓄電池存在著活性物質(zhì)利用率低、能量密度低、循環(huán)壽命短等亟待解決的瓶頸問題。
【解決方案】
本技術(shù)研發(fā)了廢鉛酸蓄電池鉛膏有機(jī)酸短流程回收方法及檸檬酸鉛兩段法焙燒制備新型鉛粉方法，進(jìn)而制備出高性能的鉛炭電池，實(shí)現(xiàn)含鉛組分的高效清潔回收。鉛炭電池由于具有電容效應(yīng)，有望解決傳統(tǒng)鉛酸蓄電池比能量密度低的不足。
華中科技大學(xué)
2021-09-17
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碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷基復(fù)合材料
碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷基復(fù)合材料耐腐蝕、耐高溫、耐磨損、韌性高，能夠廣泛用于能源、交通、化工等領(lǐng)域的關(guān)鍵部件，比如摩擦制動材料、耐化學(xué)腐蝕葉片等。
東南大學(xué)
2025-02-08
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長壽命磷酸鹽鈉離子電池正極材料
研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對NASICON型結(jié)構(gòu)鈉離子電池正極材料面臨的瓶頸問題，通過新穎的合成方法和材料晶體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，成功開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的長壽命、高功率和低成本的鈉離子電池及其超穩(wěn)定的正極材料。材料合成方法簡單，反應(yīng)條件溫和，不需要特殊設(shè)備，目前已完成實(shí)驗(yàn)室中試，具備了公斤級的制備能力。成果具有高的振實(shí)密度，可實(shí)現(xiàn)高體積能量密度，具有非常優(yōu)秀的實(shí)用化潛力。
意向開展成果轉(zhuǎn)化的前提條件：中試放大及產(chǎn)業(yè)化工藝開發(fā)資金支持
東北師范大學(xué)
2025-05-16
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高性能低膨脹鋁基復(fù)合材料及構(gòu)件
衛(wèi)星在軌運(yùn)行和返回過程中需經(jīng)歷極端高低溫環(huán)境，構(gòu)件尺寸的穩(wěn)定是保證衛(wèi)星在軌高精度、返回高安全、任務(wù)高可靠的關(guān)鍵。針對衛(wèi)星搭載的某寬帶微波載荷與衛(wèi)星本體材料之間熱膨脹系數(shù)不匹配極易導(dǎo)致的載荷在軌及返回過程中載荷接收精度不穩(wěn)定、信息傳輸不連續(xù)等問題。我校陳駿教授團(tuán)隊(duì)以原創(chuàng)的負(fù)熱膨脹技術(shù)研發(fā)了具有輕質(zhì)、熱膨脹系數(shù)低、力學(xué)性能優(yōu)異、尺寸穩(wěn)定性好的高性能低膨脹鋁基復(fù)合材料，并研制了系列關(guān)鍵連接內(nèi)置件、環(huán)件等高性能低膨脹構(gòu)件，首次將負(fù)熱膨脹技術(shù)應(yīng)用到我國的衛(wèi)星上，填補(bǔ)了高性能低膨脹金屬構(gòu)件在工程應(yīng)用領(lǐng)域的空白。該技術(shù)使得某寬帶微波載荷與衛(wèi)星本體之間熱膨脹匹配性增強(qiáng)、界面應(yīng)力大幅度減小，保證了衛(wèi)星在軌與返回過程中信號高精度傳輸與接收，助力衛(wèi)星成功返回。
圖1 實(shí)踐十九號衛(wèi)星成功返回（圖片來源國家航天局）
圖2 高性能低膨脹鋁基復(fù)合材料及構(gòu)件應(yīng)用于全球首顆可重復(fù)使用返回式技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星（圖片來源央視新聞頻道）
北京科技大學(xué)
2025-05-21
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以PMMA/PAN核殼聚合物為前驅(qū)體制備微炭納米空心球
炭材料因其具有豐富的組織結(jié)構(gòu)和許多優(yōu)異的性能而獲得了廣泛的應(yīng)用，焦炭、炭黑、活性炭、炭纖維等炭材料早已深入到社會生活的各個領(lǐng)域并為人們所熟知，炭富勒烯及炭納米管的發(fā)現(xiàn)引起了人們對納米級炭材料的研究熱潮。炭納米空心球是一種球狀炭納米材料，以其獨(dú)特的空心、炭外殼結(jié)構(gòu)，具有高比表面積、低密度、高強(qiáng)度及化學(xué)穩(wěn)定性等特性，可以作為納米材料的包裹體、催化劑載體、吸附劑等，已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注并著力于炭納米空心球的制備。 該方法先以無皂乳液聚合制備出PMMA微納米球，再在其外表面無皂乳液聚合一層聚丙烯腈，得到PMMA/PAN核殼聚合物微納米粒子，冷凍干燥后得到核殼聚合物粉末，再將其依次經(jīng)過低溫穩(wěn)定化及高溫炭化處理，得到炭微納米空心球，得到的炭微納米空心球粒徑均一，大小范圍在100～300nm之間可調(diào)，殼層厚度在10～50nm之間可調(diào)，并且該炭微納米空心球具有可石墨化性能，進(jìn)一步高溫石墨化即可獲得具有多層石墨層片結(jié)構(gòu)的石墨納米空心球。本方法具有簡單方便、產(chǎn)率高、質(zhì)量穩(wěn)定，球體大小及厚度可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，獲得的空心球可作為微納米物質(zhì)包裹體及催化劑載體。
上海理工大學(xué)
2021-04-11
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加快鳳陽產(chǎn)氣霉生長的方法及所用的預(yù)處理后活性炭顆粒
本發(fā)明公開了一種用于加快鳳陽產(chǎn)氣霉生長的預(yù)處理后活性炭顆粒，其制備方法為依次進(jìn)行以下步驟：1)、加熱洗滌：在活性炭顆粒中加入去離子水后煮沸，棄去廢液后，得初次洗滌后活性炭顆粒；2)、超聲波清洗：在初次洗滌后活性炭顆粒中加入去離子水進(jìn)行超聲波清洗，棄去廢液后，得二次洗滌后活性炭顆粒；3)、將二次洗滌后活性炭顆粒用去離子水反復(fù)清洗，直至洗滌液中無肉眼可見渾濁；4)、將步驟3)所得的活性炭顆粒瀝干水分后烘干。本發(fā)明還同時(shí)提供了利用上述預(yù)處理后活性炭顆粒進(jìn)行加快鳳陽產(chǎn)氣霉生長的方法，在鳳陽產(chǎn)氣霉生長環(huán)境中配設(shè)預(yù)處理后活性炭顆粒，目的是為了吸附鳳陽產(chǎn)氣霉生長過程中所產(chǎn)生的VOCs。
浙江大學(xué)
2021-04-13
摻氮三維雙連續(xù)多孔結(jié)構(gòu)超薄炭層及其制備方法和應(yīng)用
本發(fā)明公開了一種摻氮三維雙連續(xù)多孔結(jié)構(gòu)超薄炭層制備方法 及應(yīng)用。其制備方法包括蝦殼前處理，并以尿素、三聚氰胺或吡咯為 氮源，以處理后的蝦殼為原料，在惰性氣體氣流下，先經(jīng)低溫預(yù)炭化 再與堿性物質(zhì)一起高溫?zé)峤猓詈笸ㄟ^酸處理得到摻氮三維雙連續(xù)多 孔結(jié)構(gòu)超薄炭層。該制備方法制備的摻氮三維雙連續(xù)多孔結(jié)構(gòu)超薄炭 層具有獨(dú)特的納米超薄炭層結(jié)構(gòu)，有高的比表面積、總孔容積，工藝 簡單，成本較低，環(huán)境友好，具有較好的物理化學(xué)性能。本發(fā)
華中科技大學(xué)
2021-04-14
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基于多苯醚結(jié)構(gòu)的膨脹成炭阻燃耐熔滴共聚酯及其制備方法
本發(fā)明公開的基于多苯醚結(jié)構(gòu)的膨脹成炭阻燃耐熔滴共聚酯是在Ⅰ、Ⅱ表示的合成聚酯結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)上，引入了由Ⅲ表示的結(jié)構(gòu)單元經(jīng)無規(guī)共聚所組成，所制備的膨脹成炭阻燃耐熔滴共聚酯的特性粘數(shù)[η]為0.43-0.95dL/g，極限氧指數(shù)為25.5-34.5％；垂直燃燒等級V-2～V-0級；錐形量熱測試中峰值熱釋放速率p-HRR為198-658kW/m2。本發(fā)明還公開了其制備方法。由于本發(fā)明引入的含多苯醚結(jié)構(gòu)的單體能在高溫下發(fā)生重排反應(yīng)，形成多芳香環(huán)或多芳香含氧雜環(huán)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因而具有極高的膨脹成炭速率和質(zhì)量，賦予了共聚酯優(yōu)異的阻燃性與耐熔滴性能。本發(fā)明共聚酯的制備有著成熟的工藝、簡單方便的操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
四川大學(xué)
2017-12-28
杭州艾特力納米新材料科技有限公司
杭州艾特力納米新材料科技有限公司
2025-02-19
血液凈化材料（醫(yī)用聚醚砜材料）
針對現(xiàn)有血液凈化材料的血液相容性不理想、臨床使用時(shí)需不斷加入抗凝劑這一 問題，提出類肝素自抗凝血的全新思路和方法，實(shí)現(xiàn)了聚醚砜表面類肝素化，從而提高其血液相容性，設(shè)計(jì)研發(fā)的類肝素抗凝膜及體外抗凝裝置,拓展了血液吸附材料在尿毒癥以外的多種疾病中應(yīng)用。
此外，國產(chǎn)品牌血液透析器生產(chǎn)線現(xiàn)已投產(chǎn)，其性能完全媲美進(jìn)口高價(jià)的FILATECH生產(chǎn)線,降低了國產(chǎn)透析器的生產(chǎn)成本，迫使國外血液透析器產(chǎn)品連續(xù)幾次大幅度降低價(jià)格，從20多年前的每個透析器上千元人民幣降低到目前的120元人民幣左右，極大程度地降低了醫(yī)療成本和治療費(fèi)用，使我國腎衰竭患者的治療率不斷提升。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)第二代(高通量)血液透析器產(chǎn)業(yè)化，累計(jì)銷售量800余萬支，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)13.1億元，打破了國外壟斷。在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持下，現(xiàn)已研發(fā)出便攜式人工腎的第一代原型機(jī)，并正推進(jìn)新一代佩戴式人工腎所需要材料和關(guān)鍵加工技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器
血液透析是一種有效治療腎衰竭的醫(yī)療手段并已廣泛應(yīng)用于臨床治療。采用“相轉(zhuǎn)化”原理，利用“干噴濕紡”的紡絲工藝紡制出具有類肝素結(jié)構(gòu)及良好血液相容性的聚醚砜中空纖維膜并成功實(shí)現(xiàn)了透析器產(chǎn)品的國產(chǎn)化與規(guī)模化；臨床治療效果顯著，安全性高。從原料、生產(chǎn)設(shè)備、關(guān)鍵工藝技術(shù)到透析器產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化等方面突破了目前領(lǐng)域的卡脖子問題，降低生產(chǎn)成本并推動了國產(chǎn)血液透析器行業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)變。
中空纖維膜血液透析器
原材料
提出類肝素結(jié)構(gòu)血液凈化膜概念
研制出優(yōu)異血液相容性的聚醚砜中空纖維膜
四川大學(xué)
2021-05-11