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01. 成果簡介 近年來，隨著氫能利用技術發(fā)展逐漸成熟，應對氣候變化壓力持續(xù)增大，以及氫能市場前景巨大，氫能在世界范圍內備受關注，世界發(fā)達國家均將氫能及綜合應用作為未來能源發(fā)展的重點方向之一。燃料電池汽車融合了內燃機汽車和純電動汽車的優(yōu)點，不僅具有零排放、高效與高功率密度的優(yōu)勢，而且續(xù)駛里程足夠長，被業(yè)界公認為是新能源汽車的發(fā)展趨勢。經過北京奧運會23輛、上海世博會的196輛燃料電池汽車的批量示范驗證和多輪技術迭代優(yōu)化，燃料電池汽車開始進入交通運輸領域的主戰(zhàn)場，從2013年開始，歐、美、日、韓的燃料電池汽車相繼上市銷售。與國外發(fā)展路徑不同，我國從燃料電池商用車切入推進氫能在交通領域的應用，氫燃料電池商用車已實現小批量生產并在上海、北京、河北、廣東等地示范運營。氫能行業(yè)迎來了產品孕育的發(fā)展機遇。 膜電極作為燃料電池發(fā)動機的核心部件，代表企業(yè)如美國GORE公司、英國Johnson Matthey公司。本項成果提供了一種制備膜電極的技術，創(chuàng)新點為：1）采用“熱定型法”工藝制備催化層，優(yōu)化電化學三相界面和促進多相傳質，解決了傳統膜電極性能低、壽命短瓶頸問題；2）發(fā)明了將質子交換膜和催化層封裝在氣體擴散層內的一體化膜電極產品，提升了燃料電池的一致性和可靠性,并提高了電堆生產效率。該項成果已應用于示范項目，應用情況良好。性能指標：1）面電導: >40S/cm22）拉伸強度: >35MPa3）H2滲透率:<2mA/cm24）0.6V@2.5A/cm2 (測試條件：1.5atm,70℃,空氣計量數2.3,濕度80%)5）壽命:20000小時（加速老化法,10%性能衰減）02. 應用前景 燃料電池03. 知識產權 本項成果已申請專利22項。04. 團隊介紹 團隊在燃料電池應用研究方面已有超過20年的技術積累，在技術開發(fā)和成果轉化過程中，先后獲得“第十九屆全國發(fā)明展覽會發(fā)明獎”金獎、北京市第三屆發(fā)明專利獎一等獎、“清華大學科研成果推廣應用效益獎”二等獎、“第十屆國際發(fā)明展覽會發(fā)明獎”金獎、湖北省技術發(fā)明獎等多項獎勵。負責人為副教授、博士生導師，累計在多個國際權威期刊上發(fā)表SCI論文96多篇，申請發(fā)明專利60余項。05. 合作方式 技術許可。06.聯系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn wangcheng@tsinghua.edu.cn

高溫 TiAl 金屬間化合物多孔材料，解決了普通金屬多孔材料高溫抗氧化、抗酸堿腐蝕性能差，陶瓷多孔材料難以焊接組件化和強度較差等難點，提高了多孔材料的使用性能、擴展了服役環(huán)境。本成果涉及反應燒結法制備高性能高溫TiAl 合金多孔材料的新技術和多孔材料孔隙形成機理。制備的 TiAl 多孔材料可應用于環(huán)保、化工、石油、冶金、礦山、食品、醫(yī)藥及生物等領域作為過濾、分離、隔熱、生物骨架及催化劑載體等，對于廢氣廢液凈化回收、節(jié)能環(huán)保等具有重大意義。

通過模板熱壓法制備的復合隔膜材料，具有孔徑和孔隙率均勻可調、優(yōu)良一致性和優(yōu)異安全性等優(yōu)點。主要應用于電動汽車用動力鋰離子二次電池，具有廣闊的市場前景。

【技術背景】 電子封裝是將構成半導體器件的各個部件（芯片、基板和導線等）按規(guī)定要求合理布置，通過貼片、打線與焊接等工藝，達到保護芯片，實現器件功能的目的。隨著芯片功率的不斷增加和封裝集成度的不斷提高，散熱成為影響器件性能與可靠性的關鍵。對于半導體器件而言，通常溫度每升高10℃，器件有效壽命降低30-50%。由于芯片一般貼裝在封裝基板（又稱電路板、線路板）上，因此，基板除具備基本的機械支撐與布線（電互連）功能外，還要求具有較高的導熱、耐熱、絕緣、耐壓能力與熱匹配性能。目前常用封裝基板主要分為樹脂基板（印刷線路板、PCB）、金屬基板（MCPCB）和陶瓷基板。其中，陶瓷基板由于具有熱導率高、耐熱性好、高絕緣、耐腐蝕、抗輻射等技術優(yōu)勢，廣泛應用于功率半導體和高溫電子器件封裝。 【痛點問題】 目前市場上常見的陶瓷基板（主要包括厚膜印刷陶瓷基板TPC、直接鍵合陶瓷基板DBC和活性金屬焊接陶瓷基板AMB等）制備工藝溫度高、線路層圖形精度差、難以實現垂直互連，無法滿足電子器件小型化、集成化封裝需求。特別是隨著半導體照明（LED）、激光器（LD&VCSEL）、第三代半導體、5G通信等技術發(fā)展，對陶瓷基板性能提出了新挑戰(zhàn)。 【解決方案】 本成果開發(fā)了電鍍陶瓷基板（DPC）制備技術。由于采用半導體微加工技術，DPC陶瓷基板具有導熱/耐熱性好、圖形精度高、可垂直互連、材料與工藝兼容性好等技術優(yōu)勢，廣泛應用于各種功率半導體器件（如大功率LED、激光器LD、電力電子MOSFET等）和高溫電子器件，替代進口，滿足功率器件低熱阻、小型化、集成化封裝需求。特別是在近期新冠病毒疫情防控上，采用DPC基板封裝的深紫外LED消毒器件發(fā)揮了巨大作用（具有高效、廣譜、非接觸、環(huán)保、輕巧等優(yōu)勢）。

利用大量的建筑垃圾和加氣混凝土廢料做為原材料，研制了鄉(xiāng)村建筑用經濟型砌筑材料，并取得了材料產品性能研究及測試、生產設備的研制、試點生產線建設、施工技術規(guī)程制定、試點工程的建設等技術成果。應用本技術是實現鄉(xiāng)村環(huán)保、利廢、建筑節(jié)能、節(jié)土、美觀、經濟的技術和物質保證。

【痛點問題】 在戒毒治療領域，心癮的戒除是難點、痛點。患者認為最大的問題是忘不掉吸毒的記憶，包括尋找毒品、吸食毒品的印象和對吸毒的感覺、感受的記憶。這些記憶導致患者線索（相關情境）敏感和對毒品的渴求（俗稱心癮），是戒毒出院后復發(fā)的主要危險因素之一。脫敏或戒除心癮也是世界難題。 【解決方案】 本成果開發(fā)的用于戒除吸毒心癮（或脫敏）的綜合治療技術（簡稱五步脫敏法），通過整合四種心理療法（眼動療法、催眠療法、神經語言模式、內觀療法）和采用五個步驟，達到淡化吸毒記憶和降低毒品渴求的效果。由于戒毒機構吸毒患者眾多，為患者脫敏心理治療需要大量的心理咨詢師?，F實中各戒毒所心理咨詢師遠遠不足，形成了巨大的供需矛盾，致使患者出所后復發(fā)率較高。為了節(jié)約勞動力、時間和統一操作步驟，本課題組將五步脫敏法集成到馬甲上，開發(fā)出了用于脫敏的馬甲，模擬了咨詢師的功能，通過語音引導和自動雙向交替刺激，使吸毒患者的吸毒記憶淡化和渴求下降。該馬甲經試驗脫敏效果良好，并獲得國家專利。 【性能指標】 1.馬甲干預組患者的毒品渴求、吸毒記憶清晰度、吸毒情境印象深刻程度、吸毒感覺強烈程度VAS評分下降顯著； 2.馬甲干預組患者的成癮記憶量表得分下降顯著。

中國農業(yè)大學程序教授等提出“產業(yè)沼氣(生物天然氣)”概念之后，經過7年攻關，完成了車用生物天然氣工程技術開發(fā)。利用高新技術大規(guī)模、快速高效生產沼氣，并將沼氣提純和凈化達到車用壓縮天然氣標準，作為車用燃料使用，具有良好的經濟效益，顯著的社會和生態(tài)效益。 2010年5月，中國農業(yè)大學與武鳴縣安寧淀粉有限責任公司聯合實施了沼氣純化制備生物燃氣產業(yè)化示范工程項目，以木薯加工生產過程中產生的高濃度有機廢水為原料產生大量沼氣，并對沼氣進行純化壓縮達到天然氣標準，制備壓縮生物燃氣，以供給南寧市民用

針對治療骨質疏松癥及高血鈣癥，本項目通過蛋白質和短肽的親疏水相互作用來制備降鈣素聚集體。這種由短肽誘導的降鈣素聚集體不會產生纖維化，具有良好的緩釋效果，動物實驗表明緩釋時間可長達1月/針。有望為骨質疏松及高血鈣患者帶來福音。

活動修復假牙適用基牙不好、牙體缺失較多的患者，目前國內外普遍采用的先進修復技術是使用精密鑄造方法用鈷鉻鉬合金制作活動修復支架，在其上形成塑膠牙及卡環(huán)、腭桿等固位結構。本成果采用多元化設計和組分優(yōu)化，運用特種真空冶煉工藝，生產出強度高、回彈性好、不易斷裂、生物安全性優(yōu)良的賤金屬活動支架用合金，十分適合國內口腔修復患者的消費水平。已在全國20余家口腔醫(yī)療單位應用，替代進口，具有良好的經濟效益和社會效益。