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隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，日益突出的能源供需矛盾不斷將尋找清潔、高效、經(jīng)濟(jì)的新型能源材料推向研究前沿。熱電材料是一類能利用熱電效應(yīng)，直接將熱能（包括太陽能、地?zé)帷⒐I(yè)余熱等能量）轉(zhuǎn)換成電能的材料，由于熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)便捷、環(huán)保等優(yōu)勢，在車載冰箱、深空探測器電源等領(lǐng)域具有不可替代的地位，受到科學(xué)家們的高度重視。而探索發(fā)現(xiàn)低成本、高豐度、低毒性的高效熱電材料，是該領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的重點(diǎn)，是一項(xiàng)面臨巨大挑戰(zhàn)的研究工作。 吳立明2004年發(fā)明了獨(dú)特且安全的固相合成方法——硼硫化法（J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4676-4681.），近期，課題組利用該方法，發(fā)現(xiàn)了一種新的四方相α-CsCu5Se3，并實(shí)現(xiàn)宏量合成。該材料擁有前所未見的獨(dú)特晶體結(jié)構(gòu)：Cs+由類中國結(jié)形狀的Cu8Se8結(jié)構(gòu)單元構(gòu)筑的三維無限擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，其中鑲嵌Cs+金屬陽離子。α-CsCu5Se3熱穩(wěn)定性好，表現(xiàn)出典型晶態(tài)固體的熱傳輸行為，并遵循Umklapp散射機(jī)制，這與具有類液態(tài)的熱傳導(dǎo)行為的二元化合物Cu2-xSe完全不同。晶體學(xué)及熱傳輸性能研究表明α-CsCu5Se3指出了一個(gè)有效抑制Cu+液體傳輸行為特征的方法。與吳立明老師2016年發(fā)現(xiàn)的高性能熱電材料CsAg5Te3（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11431–11436）相比，α-CsCu5Se3的晶體單胞體積減小了30％，導(dǎo)致材料具有更強(qiáng)的原子間d軌道重疊作用，從而顯著降低有效質(zhì)量(m*)，這使得α-CsCu5Se3相比于CsAg5Te3實(shí)現(xiàn)了功率因子200％的增長，達(dá)到8.17 μW/cm/K2，是目前報(bào)道的堿金屬富銅硫?qū)倩衔镏凶罡咧担煌瑫r(shí)，理論研究表明，由于結(jié)構(gòu)中的Cu–Se軟化學(xué)鍵和Cs+ 離子擾動(dòng)作用，該材料具有很低的熱導(dǎo)率。綜合上述各方面因素，該化合物的本征熱電優(yōu)值ZT達(dá)到1.03（980 K）。進(jìn)一步通過Sb摻雜優(yōu)化熱電性能的研究發(fā)現(xiàn)：Sb3+的孤對電子能夠增大材料的晶格非諧性，有效增強(qiáng)Umklapp型散射，從而降低聲子速度，使得α-Cs(Cu0.96Sb0.04)5Se3的晶格熱導(dǎo)率進(jìn)一步降低至0.40 W/m/K，熱電優(yōu)值ZTmax提升到1.30。該工作系統(tǒng)深入研究了α-CsCu5Se3體系結(jié)構(gòu)和熱電相關(guān)性能的關(guān)系，為低成本，高豐度，高性能硫?qū)倩衔锊牧系脑O(shè)計(jì)探索研究邁出重要的一步。

本發(fā)明公開了一種富鋰錳基正極材料及其制備方法。該方法采用共沉淀法制備前驅(qū)體[Ni(x-y/2)/x+(2-y)/3CoyMn((2-x)/3-y/2)/(x+(2-x)/3)](OH)2，然后采用高溫固相法得到富鋰錳基正極材料 Li[Li(1-2x)/3Nix-y/2CoyMn(2-x)/3-y/2]O2（0＜x＜0.5,0≤y≤0.15）。這些材料在 2.0-4.6V充放電比容量達(dá)到 200mAh/g 以上。本發(fā)明的制備方法工藝簡單，成本低，適用于工業(yè)化大生產(chǎn)，所得到的富鋰錳基正極材料在-20°C 下的放電容量可達(dá)到常溫放電容量的 70%以上，可以廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、通訊領(lǐng)域等。目前已經(jīng)研究的體系有 Li[Li（1-x）/3Ni2x/3Mn （ 2-x ） /3]O2 ， Li[Li （ 1-x ） /3NixMn （ 2-2x ） /3]O2 ， Li[Li1/3-2x/3NixMn2/3-x/3]O2 ，Li1+x(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2+x/2 等。 

成果描述：本發(fā)明公開了一種參數(shù)可調(diào)智能高性能發(fā)動(dòng)機(jī)主構(gòu)架，通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、擺桿、搖桿滑塊機(jī)構(gòu)將曲軸的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為副活塞的上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，主副活塞所受側(cè)向力、阻力均較小，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲低、熱效率高；通過特定尺寸大小關(guān)系，發(fā)動(dòng)機(jī)體積和重量大幅降低；排量調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的排量、壓縮比與發(fā)動(dòng)機(jī)其它輔助系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)熱力循環(huán)類型可調(diào)。本發(fā)明可以根據(jù)負(fù)載、路況的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)排量、壓縮比、熱力循環(huán)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在各種負(fù)載、路況下都有良好的工作條件，中小負(fù)載時(shí)該發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能減排效果更明顯,四缸發(fā)動(dòng)機(jī)排量的最大調(diào)整范圍在1.2-3.5之間，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的最大調(diào)整范圍在6-6之間。市場前景分析：內(nèi)燃機(jī)工程技術(shù)領(lǐng)域。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：技術(shù)先進(jìn)，性價(jià)比較高。

電子元器件、集成電路和軟件工程是電子信息技術(shù)發(fā)展的三大支柱，其中電阻、電容、電 感等無源元件作為電子元器件的主體在電子信息產(chǎn)品中扮演著必不可少的角色，而電容器占到 無源元件的40％～50％。用于電容器介質(zhì)材料的主要有陶瓷、電解質(zhì)和有機(jī)薄膜三大類，聚酯 薄膜作為電容器介質(zhì)材料屬于有機(jī)薄膜類。聚酯材料經(jīng)雙向拉伸工藝技術(shù)制成聚酯薄膜，聚酯 薄膜電性能優(yōu)良，具有較大的介電常數(shù)，較小的介電損耗角正切，且吸水性較小，尺寸穩(wěn)定性 好，耐化學(xué)性好，很適合于制造低壓電器的電容器。經(jīng)PEN共聚改性的聚酯薄膜更兼具有耐熱 性好、抗刮傷和化學(xué)穩(wěn)定性高、氣體阻隔性強(qiáng)、強(qiáng)度高、抗紫外線輻射等特點(diǎn)，可用作F級耐 熱絕緣材料，制作超薄錄像帶及高性能電子元件，如旋轉(zhuǎn)電極線圈、薄膜電容器、變壓器等。 本項(xiàng)目進(jìn)行PET-PEN共聚酯薄膜的研制和性能測試，開發(fā)形成電容器膜用PET-PEN聚酯 切片的合成技術(shù)和膜加工技術(shù)。

在 Nature，Science，Physical Review Letters，Advanced Materials 等學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文 200 余篇，申請中國發(fā)明專利 65 件，授權(quán)發(fā)明專利 22 件。2010 年相關(guān)塊體非晶復(fù)合材料韌化的工作被 Nature-Asia Materials 做專題評述，多項(xiàng)其它工作還被 Science，Materials Today，Nature 等學(xué)術(shù)雜志做專題評述以及其它世界各國媒體報(bào)道。在新一代超高強(qiáng)鋼和先進(jìn)耐熱鋼研究上取得了國際水平的研究成果，其中關(guān)于超高強(qiáng)鋼的成果被國際權(quán)威給予很高的評價(jià)，同時(shí)被科技部評為“2017 年度中國科學(xué)十大進(jìn)展”并在央視新聞聯(lián)播報(bào)道。 超高強(qiáng)鋼； 先進(jìn)高熵合金； 塊體非晶合金； 非晶納米晶軟磁合金； 非晶態(tài)耐磨耐蝕合金； 非晶與高熵合金釬焊材料； 高熵合金生物材料； 高強(qiáng)耐蝕鎂合金。

隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，日益突出的能源供需矛盾不斷將尋找清潔、高效、經(jīng)濟(jì)的新型能源材料推向研究前沿。熱電材料是一類能利用熱電效應(yīng)，直接將熱能（包括太陽能、地?zé)?、工業(yè)余熱等能量）轉(zhuǎn)換成電能的材料，由于熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)便捷、環(huán)保等優(yōu)勢，在車載冰箱、深空探測器電源等領(lǐng)域具有不可替代的地位，受到科學(xué)家們的高度重視。而探索發(fā)現(xiàn)低成本、高豐度、低毒性的高效熱電材料，是該領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的重點(diǎn)，是一項(xiàng)面臨巨大挑戰(zhàn)的研究工作。 吳立明2004年發(fā)明了獨(dú)特且安全的固相合成方法——硼硫化法（J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4676-4681.），近期，課題組利用該方法，發(fā)現(xiàn)了一種新的四方相α-CsCu5Se3，并實(shí)現(xiàn)宏量合成。該材料擁有前所未見的獨(dú)特晶體結(jié)構(gòu)：Cs+由類中國結(jié)形狀的Cu8Se8結(jié)構(gòu)單元構(gòu)筑的三維無限擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，其中鑲嵌Cs+金屬陽離子。α-CsCu5Se3熱穩(wěn)定性好，表現(xiàn)出典型晶態(tài)固體的熱傳輸行為，并遵循Umklapp散射機(jī)制，這與具有類液態(tài)的熱傳導(dǎo)行為的二元化合物Cu2-xSe完全不同。晶體學(xué)及熱傳輸性能研究表明α-CsCu5Se3指出了一個(gè)有效抑制Cu+液體傳輸行為特征的方法。與吳立明老師2016年發(fā)現(xiàn)的高性能熱電材料CsAg5Te3（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11431–11436）相比，α-CsCu5Se3的晶體單胞體積減小了30％，導(dǎo)致材料具有更強(qiáng)的原子間d軌道重疊作用，從而顯著降低有效質(zhì)量(m*)，這使得α-CsCu5Se3相比于CsAg5Te3實(shí)現(xiàn)了功率因子200％的增長，達(dá)到8.17 μW/cm/K2，是目前報(bào)道的堿金屬富銅硫?qū)倩衔镏凶罡咧?；同時(shí)，理論研究表明，由于結(jié)構(gòu)中的Cu–Se軟化學(xué)鍵和Cs+ 離子擾動(dòng)作用，該材料具有很低的熱導(dǎo)率。綜合上述各方面因素，該化合物的本征熱電優(yōu)值ZT達(dá)到1.03（980 K）。進(jìn)一步通過Sb摻雜優(yōu)化熱電性能的研究發(fā)現(xiàn)：Sb3+的孤對電子能夠增大材料的晶格非諧性，有效增強(qiáng)Umklapp型散射，從而降低聲子速度，使得α-Cs(Cu0.96Sb0.04)5Se3的晶格熱導(dǎo)率進(jìn)一步降低至0.40 W/m/K，熱電優(yōu)值ZTmax提升到1.30。該工作系統(tǒng)深入研究了α-CsCu5Se3體系結(jié)構(gòu)和熱電相關(guān)性能的關(guān)系，為低成本，高豐度，高性能硫?qū)倩衔锊牧系脑O(shè)計(jì)探索研究邁出重要的一步。

非晶合金（又稱金屬玻璃）是一種結(jié)構(gòu)/功能一體化新型金屬材料，被譽(yù)為繼鋼鐵、塑料之后的第三次材料工業(yè)革命性材料。非晶合金因其特殊的原子結(jié)構(gòu)（長程無序）而擁有一系列獨(dú)特的性能，如非晶合金是地球上最強(qiáng)和最耐腐蝕的金屬材料；非晶合金具有高耐磨性能以及優(yōu)異催化降解性能等。非晶合金及其衍生產(chǎn)品（粉末、涂層、催化劑）在海洋工業(yè)、石油化工、3D打印、水處理等行業(yè)具有非常廣泛的應(yīng)用前景。利用所團(tuán)隊(duì)研發(fā)的非晶合金粉末，可通過堆焊、激光、熱噴涂等技術(shù)制備不同高性能非晶涂層，能賦予零部件防腐蝕、耐磨損、抗疲勞、抗沖擊、防腐蝕等優(yōu)異性能，極大延長使用壽命。

簡介：本發(fā)明公開了一種高性能的球團(tuán)礦粘結(jié)劑的制備方法，屬于冶金球團(tuán)粘結(jié)劑技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明按質(zhì)量比稱取膨潤土35?42份、活性石灰5?8份、聚乙二醇2?4份和聚酯樹脂2?3份混勻得混合物A；按質(zhì)量比稱取粉煤灰1?2份、燒結(jié)礦篩下料5?9份和氧化鋯1份，與混合物A混勻得混合物B；按質(zhì)量比稱取淀粉4?7份、食鹽1?3份、聚氨基甲酸酯1?3份和酚醛樹脂2?4份混勻得混合物C；混合物B與混合物C混勻后即得粘結(jié)劑。本發(fā)明的一種高性能的球團(tuán)礦粘結(jié)劑的制備方法，將鋼鐵企業(yè)的廢物資源化利用，且燒殘率低，使球團(tuán)礦的冶金性能得到改善，入爐礦石的品位提高，且減少了高爐煉鐵冶煉的渣量，燃耗降低，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。  

項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)，發(fā)表論文 50 余篇，推動(dòng)我國軟磁復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨(dú)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(jià)值和實(shí)用意義的重大挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨(dú)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(shí)現(xiàn)有效的直接光驅(qū)動(dòng)，此現(xiàn)象為國內(nèi)外所首次觀察及報(bào)道，為石墨烯帶來了一種激動(dòng)人心的潛在應(yīng)用價(jià)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。