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簡介：本發(fā)明公開了一種氫化鋁鋰基復(fù)合儲氫材料及其制備方法，屬于儲氫材料技術(shù)領(lǐng)域。該復(fù)合儲氫材料是由氫化鋁鋰(或氫化鋁鋰與硼氫化鋰的混合物)和20～30wt.％的工業(yè)固體廢棄物(如粉煤灰或高爐礦渣粉)組成；其通過機(jī)械球磨氫化鋁鋰(或氫化鋁鋰與硼氫化鋰的混合物)和工業(yè)固體廢棄物混合粉末而獲得。本發(fā)明利用工業(yè)固體廢棄物來改善材料的儲氫性能，原料來源廣、成本低廉；所提供的氫化鋁鋰基復(fù)合儲氫材料制備工藝簡單，安全可靠，具有低的放氫溫度和高的放氫量。

當(dāng)今凝聚態(tài)物理研究中最重要的問題之一是揭示磁性材料中的高溫超導(dǎo)機(jī)制。帶有自旋的電子常被認(rèn)為是局域在磁性離子實周圍的，而形成電流的電子則被視為在晶格中巡游。但事實上這兩者均為同一粒子。因此，這對立的兩面如何共同協(xié)助超導(dǎo)形成，是一個非常有趣的問題。這種“非常規(guī)”的機(jī)制與銅基超導(dǎo)體、鐵基超導(dǎo)體以及重費米子超導(dǎo)體都密切相關(guān)。 在具有多個電子軌道的體系，例如鐵基超導(dǎo)材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個問題更為復(fù)雜。李源研究員與合作者之前的研究報道已經(jīng)揭示了自旋-軌道耦合對材料的磁性性質(zhì)有非常重要的影響。他們的實驗同時還表明鐵基超導(dǎo)材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個完全意外的結(jié)果，因為已有的一些理論研究也說明鐵基超導(dǎo)體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導(dǎo)機(jī)理，依然是一個未知的問題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現(xiàn)在，李源研究組及合作者采用基于飛行時間原理的中子散射譜學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在一種鐵基超導(dǎo)材料中，有一類特定的磁激發(fā)對超導(dǎo)的形成至關(guān)重要，其作用機(jī)理與材料中的自旋-軌道耦合效應(yīng)密切相關(guān)。這項工作于2019年1月4日發(fā)表在《物理評論快報》上。 這項研究針對的是近年來發(fā)現(xiàn)的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導(dǎo)材料中新奇四重對稱性磁相。在傳統(tǒng)的二重對稱性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內(nèi)，而在這種新發(fā)現(xiàn)的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對稱性磁相的晶體中超導(dǎo)溫度也被壓制。該項研究旨在探索超導(dǎo)的壓制與四方磁相中探測到的譜學(xué)特征的聯(lián)系。基于這一目的，研究組瞄準(zhǔn)了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導(dǎo)材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實驗發(fā)現(xiàn)，在材料發(fā)生從二重對稱性（圖1a, T = 80 K）轉(zhuǎn)化為四重對稱性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發(fā)發(fā)生了顯著的變化。根據(jù)中子散射截面與散射幾何的關(guān)系，在L = 1處測量到的信號中c方向的磁激發(fā)有更大的比重，而在L = 3處則可探測到更多的ab面內(nèi)的磁激發(fā)。圖1d顯示，當(dāng)溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)到了c方向，在低能激發(fā)中將難以沿c方向時自旋的長短發(fā)生改變，因此低能磁激發(fā)中c方向的自旋激發(fā)被抑制。實驗還發(fā)現(xiàn)了重要的一點：超導(dǎo)相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發(fā)相對非超導(dǎo)相的自旋激發(fā)有輕微的改變，這說明材料超導(dǎo)與的磁性質(zhì)相關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步的分析（圖2）發(fā)現(xiàn)，這種改變主要發(fā)生在L = 1的位置，這說明在四重對稱性磁相中，盡管c方向的磁激發(fā)被抑制，但它們?nèi)匀皇桥c超導(dǎo)關(guān)系最密切的磁激發(fā)。這項結(jié)果揭示了在多軌道序洪德金屬中實現(xiàn)高溫超導(dǎo)的一個“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠為巡游電子提供后者在實現(xiàn)超導(dǎo)配對過程中所需的磁激發(fā)。由于在四重對稱性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導(dǎo)溫度被抑制。 量子材料科學(xué)中心博士研究生郭見青和岳莉為該項工作的共同第一作者。相關(guān)的中子散射實驗是由日本的MLF, J-Parc用戶實驗項目支持完成的。這項工作由量子材料科學(xué)中心李源研究組和張焱研究組合作完成。研究課題得到了中國自然科學(xué)基金委和科技部項目的資助。References:[1] C. Wang et al., Phys. Rev. X 3, 041036 (2013).[2] M. Ma et al., Phys. Rev. X 7, 021025 (2017).[3] Z.P. Yin et al., Nat. Mater. 10, 932 (2011).[4] J. Guo, L. Yue et al., Phys. Rev. Lett. 122, 017001 (2019).

在具有多個電子軌道的體系，例如鐵基超導(dǎo)材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個問題更為復(fù)雜。李源研究員與合作者之前的研究報道已經(jīng)揭示了自旋-軌道耦合對材料的磁性性質(zhì)有非常重要的影響。他們的實驗同時還表明鐵基超導(dǎo)材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個完全意外的結(jié)果，因為已有的一些理論研究也說明鐵基超導(dǎo)體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導(dǎo)機(jī)理，依然是一個未知的問題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現(xiàn)在，李源研究組及合作者采用基于飛行時間原理的中子散射譜學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在一種鐵基超導(dǎo)材料中，有一類特定的磁激發(fā)對超導(dǎo)的形成至關(guān)重要，其作用機(jī)理與材料中的自旋-軌道耦合效應(yīng)密切相關(guān)。這項工作于2019年1月4日發(fā)表在《物理評論快報》上。 這項研究針對的是近年來發(fā)現(xiàn)的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導(dǎo)材料中新奇四重對稱性磁相。在傳統(tǒng)的二重對稱性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內(nèi)，而在這種新發(fā)現(xiàn)的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對稱性磁相的晶體中超導(dǎo)溫度也被壓制。該項研究旨在探索超導(dǎo)的壓制與四方磁相中探測到的譜學(xué)特征的聯(lián)系。基于這一目的，研究組瞄準(zhǔn)了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導(dǎo)材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實驗發(fā)現(xiàn)，在材料發(fā)生從二重對稱性（圖1a, T = 80 K）轉(zhuǎn)化為四重對稱性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發(fā)發(fā)生了顯著的變化。根據(jù)中子散射截面與散射幾何的關(guān)系，在L = 1處測量到的信號中c方向的磁激發(fā)有更大的比重，而在L = 3處則可探測到更多的ab面內(nèi)的磁激發(fā)。圖1d顯示，當(dāng)溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)到了c方向，在低能激發(fā)中將難以沿c方向時自旋的長短發(fā)生改變，因此低能磁激發(fā)中c方向的自旋激發(fā)被抑制。實驗還發(fā)現(xiàn)了重要的一點：超導(dǎo)相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發(fā)相對非超導(dǎo)相的自旋激發(fā)有輕微的改變，這說明材料超導(dǎo)與的磁性質(zhì)相關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步的分析（圖2）發(fā)現(xiàn)，這種改變主要發(fā)生在L = 1的位置，這說明在四重對稱性磁相中，盡管c方向的磁激發(fā)被抑制，但它們?nèi)匀皇桥c超導(dǎo)關(guān)系最密切的磁激發(fā)。這項結(jié)果揭示了在多軌道序洪德金屬中實現(xiàn)高溫超導(dǎo)的一個“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠為巡游電子提供后者在實現(xiàn)超導(dǎo)配對過程中所需的磁激發(fā)。由于在四重對稱性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導(dǎo)溫度被抑制。

本發(fā)明公開了一種紙基離子印跡復(fù)合材料、其制備方法及應(yīng)用，屬于新材料領(lǐng)域。利用可逆加成鏈轉(zhuǎn)移聚合技術(shù)和紙材料可隨意裁剪/折疊的優(yōu)勢，在紙材料表面修飾出鏈轉(zhuǎn)移試劑二乙基二硫代氨基甲酸鈉。隨后，以醋酸鎘為模板，甲基丙烯酸和 4-乙烯吡啶為功能單體，在紫外燈照射下在紙材料表面可控制備離子印跡聚合物，實現(xiàn)對鎘離子的高選擇性識別。紙基離子印跡復(fù)合材料具有成本低廉、綠色環(huán)保、操作簡單、容易回收的特性，特別是其具備了良好的透光性和保水/親水特性，可以直接作為光學(xué)檢測池，實現(xiàn)重金屬離子的快速、高通量檢測。

項目組圍繞航空航天領(lǐng)域?qū)Ω咝阅軜渲跋冗M(jìn)結(jié)構(gòu)/功能一體化復(fù)合材料的迫切需求，在國家重點項目支持下，從分子結(jié)構(gòu)出發(fā)，發(fā)明了三種含芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)的新型雙馬單體，在國際上創(chuàng)制了服役溫度介于280～350℃可調(diào)控的系列耐高溫雙馬樹脂，比國內(nèi)外同類產(chǎn)品高40～114℃；發(fā)明了優(yōu)化復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)與性能的在線低溫等離子體調(diào)控技術(shù)，其高性能有機(jī)纖維復(fù)合材

針對富鋰錳基正極材料電壓衰減問題，通過理論計算闡明了表面氧優(yōu)先析出機(jī)制及對應(yīng)的表面重構(gòu)動力學(xué)，并提出了硫改性穩(wěn)定多陰離子的技術(shù)方案，研究成果發(fā)表于Nat. Comm.，申請國際專利1項。

傳統(tǒng)的聚乙烯醇制備工藝為在甲醇中的溶液聚合法，根據(jù)聚合度的不同要求，調(diào)整引發(fā)劑及甲醇配比，可以獲得從300-2600左右聚合度的聚乙烯醇。對應(yīng)更高聚合度的聚乙烯醇，如超過3000以上，溶液聚合方法基本無法實現(xiàn)。因為隨著聚合度的提高，體系粘度太高，存在散熱及輸送困難，轉(zhuǎn)化率難以提高，因此高聚合度聚乙烯醇只能采用其他聚合方法實現(xiàn)。本課題組成功開發(fā)了無皂乳液聚合制備高聚合度聚乙烯醇的方法。其基本原理為在較低的溫度下（低于30度），不添加乳化劑，采用氧化還原引發(fā)體系，成功實現(xiàn)了醋酸乙烯單體的無皂乳液聚合。做成的乳液非常穩(wěn)定，粒子較細(xì)，攪拌桿上無殘留物。仍然需要添加少量破乳劑，讓粒子迅速聚并沉淀，然后過濾，洗滌，干燥，得到聚醋酸乙烯酯。在將聚合物溶解在甲醇中，經(jīng)常規(guī)醇解，得到聚乙烯醇。 主要技術(shù)指標(biāo)： 該聚合方法的優(yōu)點：不添加乳化劑，聚合物純度高，無雜質(zhì)引入。固體含量可以在30-45%之間，反應(yīng)過程平穩(wěn)，聚合速度快，在3-5小時聚合完成，聚合轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到99%以上。采用同樣的方法可以獲得不同聚合度的聚乙烯醇，根據(jù)GPC及粘度測試對比，聚合度最高可以達(dá)到6000。 聚合溫度低，能耗低。項目目前在研制階段，成果權(quán)屬為我校獨自擁有。

超級電容器是一種新型綠色儲能器件，擁有比功率大、充放電效率高， 壽命長等優(yōu)點，在低碳經(jīng)濟(jì)時代展現(xiàn)出巨大應(yīng)用前景，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電 子產(chǎn)品、電動汽車、混合電動汽車、無線通訊設(shè)施、信號監(jiān)控、太陽能及風(fēng) 力發(fā)電等領(lǐng)域。開發(fā)具有高能量、高循環(huán)性和低成本的超級電容器是該領(lǐng)域 未來重要研究之一。電極材料作為超級電容器的核心組成部分，對其儲能 性能有著至關(guān)重要的影響，而具有高理論容量、低價格的過渡金屬基化合物 （Fe、Co、Ni）是實現(xiàn)高容量、低成本超級電容器首選的電極材料。以過渡金 屬基化合物為主要研究對象，對其組分及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)控，通過儲能性能測 試及儲能機(jī)理分析，為開發(fā)高性能、低成本的活性電極材料提供實驗依據(jù)。 這一研究的開展，給組裝超高能量密度的超級電容器并使其從實驗室走向我們 的日常生活帶來了新的前景。 1.先進(jìn)性及產(chǎn)業(yè)化前景：提高性能、降低成本一直以來都是超級電容器發(fā)展的 主旋律，其中能量密度低是超級電容器發(fā)展面臨的主要問題，因此開發(fā)出具 有高能量、成本低的超級電容器迫在眉睫。就提高性能而言，超級電容器的 電極改進(jìn)是重點，主要途徑是通過提高電壓窗口和提高電極材料的比電容。 目前針對超級電容器電極材料的研究主要集中在：(1)改進(jìn)現(xiàn)有的電極材料; (2)開發(fā)新型電極材料；(3)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)低成本化。目前在全球范 圍內(nèi)達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)水平的超級電容器基本都是以雙電層為儲能機(jī)制的活性 碳基超級電容器，而以贋電容為儲能機(jī)制的超級電容器尚處于實驗室開發(fā)階 段，因此超級電容器還有很大的發(fā)展空間。 2.對所在行業(yè)和關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級的影響：根據(jù)超級電容器的容量大小 和功率密度，可以將其用作后備電源、替換電源和主電源。當(dāng)主電源發(fā)生故障 而不能正常使用時，超級電容器便起到后備補(bǔ)充作用，它具有壽命長、充放電快 和環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點。當(dāng)用作替換電源時，主要應(yīng)用于對環(huán)境變化有特殊要 求的場合，例如白天太陽能提供電源并對超級電容器充電，晩上則由超級電 容器提供電源。作為主電源時，主要利用超級電容的大功率密度，一般是一個或幾個超級電容器通過一定的方式連接起來持續(xù)釋放幾毫秒至幾秒的大電 流，放電之后，再由低功率的電源對其充電。 3.市場分析：根據(jù)IDTechEX數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2014年超級電容器全球市場規(guī)模為11 億美元，預(yù)計到2018年，超級電容器全球市場規(guī)模將達(dá)到32億美元，年復(fù)合 增長率為31%,并預(yù)測將會以此速度預(yù)計到2018年，超級電容器全球市場規(guī)模 將達(dá)到32億美元，年復(fù)合增長率為31%,并預(yù)測將會以此速度繼續(xù)增長。我國 將“超級電容器關(guān)鍵材料的研究和制備技術(shù)"列入到《國家中長期科學(xué)和技 術(shù)發(fā)展綱要(2006-2020年)》，作為能源領(lǐng)域中的前沿技術(shù)之一。有數(shù)據(jù)顯示， 2015年國內(nèi)超電市場規(guī)模已經(jīng)超過了 70億元，因此，在這樣的一個大背景下， 研究新材料以開發(fā)具有超高能量密度的超級電容器具有非常大的市場前景。

本發(fā)明提供了一種低溫鍵合制備銅-陶瓷基板的方法。首先將銅合金片選擇性腐蝕得到含多孔納米結(jié)構(gòu)的銅片，然后在一定的溫度、壓力和保護(hù)氣氛作用下，將銅片熱壓鍵合到沉積有金屬薄膜的陶瓷片上，得到單面或雙面含銅層的銅-陶瓷基板，最后通過圖形腐蝕工藝制備出含金屬線路的金屬化陶瓷基板。由于納米尺度效應(yīng)，可以在較低的溫度和壓力下實現(xiàn)銅-陶瓷間高強(qiáng)度鍵合，與現(xiàn)有 DBC(直接鍵合銅-陶瓷基板)和 DPC(直接鍍銅陶瓷基板)工藝相比，本方法生產(chǎn)成本低，基板性能高，特別適合于批量制備金屬化陶瓷基板。

研發(fā)階段/n內(nèi)容簡介：本裝置是一種新型的注射機(jī)合鎖模裝置，結(jié)構(gòu)簡化，成本降低30%。一般注射機(jī)為了達(dá)到較大的鎖模力，合模和鎖模裝置一般都需要使用各種液壓和機(jī)械增力方法，一般注射機(jī)有3個單獨的動力，一個產(chǎn)生封口壓力，一個注射，一個合鎖模。其中，鎖模力比較大。封口力比較小，這些動作要求使合模和鎖模裝置成為一套獨立的、龐大的、成本高的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)。本裝置利用一個動力的動作產(chǎn)生兩個動力的作用，同時實現(xiàn)噴嘴對模具澆口的封口壓力和增力鎖模作用。利用絲桿動力或注射座前移動作力，使注射噴嘴與模具左半塊、模具右半