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研究團(tuán)隊設(shè)計和合成出一種具有開放式結(jié)構(gòu)的劍麻狀Co9S8材料，并首次將其作為鋰空氣電池正極。其開放狀結(jié)構(gòu)不僅為反應(yīng)產(chǎn)物提供了豐富儲存空間，有效避免不溶Li2O2對空氣電極的堵塞。而且，特殊的開放式結(jié)構(gòu)有利于氧氣的俘獲與釋放，為高效快速電極反應(yīng)提供保障；其次，Co9S8具有優(yōu)異的催化活性，有效改善了氧氣反應(yīng)動力學(xué)，大幅度提高了電極反應(yīng)速度；最后，Co9S8且具有良好的氧氣親和性，可以誘導(dǎo)氧氣在Co9S8納米棒表面反應(yīng)生成過氧化鋰，形成優(yōu)異的Li2O2/電極接觸界面，從而有利于充電過程中充分發(fā)揮Co9S8的催化效率，促進(jìn)Li2O2的完全分解。所以，該Co9S8空氣電極綜合解決了上述三個方面的問題，相應(yīng)的鋰空電池表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。在50 mA g-1的電流密度下，可以獲得高達(dá)~6875 mAh g-1的放電容量，在控制放電容量為1000 mAh g-1的條件下，可以將充放電過電位降低至0.57 V，優(yōu)于目前已報道的氧化物基催化劑。

“雙高”硫電極復(fù)合材料。要實現(xiàn)可超越現(xiàn)有鋰離子電池的高比能鋰硫電池的商業(yè)化應(yīng)用，不僅需要提高復(fù)合正極材料的硫含量（high sulfur content, HSC），還需要有高的硫復(fù)合電極的硫載量（high sulfur loading, HSL），形成所謂“雙高”電極。研究團(tuán)隊采用模板法構(gòu)筑了一種新型的準(zhǔn)二維多孔蜂窩狀Co@N-C材料作為鋰硫電池的載硫基體。蜂窩狀的結(jié)構(gòu)具有最高的密度、最大的可利用空間以及所需要的材料最少等優(yōu)勢，將這樣一種特殊的結(jié)構(gòu)作為鋰硫電池的骨架材料，不僅讓具有高比表面積的單片蜂窩狀實現(xiàn)高含量的硫復(fù)合，還可以通過多層蜂窩片的有序堆積實現(xiàn)高的載硫量，同時保持了Co-N的“雙催化”、多功能的作用，取得了優(yōu)異的電化學(xué)性能（ACS Nano, 2017,11(11), 11417-11424）。非碳類Co4N基體材料。研究團(tuán)隊首次制備了非碳類介孔Co4N微球作為硫復(fù)合電極基體材料，實現(xiàn)了高達(dá)95%的載硫量,并取得了優(yōu)異的電化學(xué)性能；同時，該Co4N基體材料對充放電過程中間多硫化物具有更強的親和性、更快的吸附速度、更高的吸附量，是一種理想的硫復(fù)合電極基體材料（ACS Nano, 2017, 11, 6031-6039）。

本項目在輕量化環(huán)保熱塑性復(fù)合材料開發(fā)及應(yīng)用，智能材料開發(fā)與應(yīng)用，結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析等方面進(jìn)行深入研究，已完成前端模塊、座椅骨架、SUV尾門、保險杠、復(fù)材彈簧的開發(fā)。在材料、工藝、載荷方面取得了較大突破。 本項目團(tuán)隊來自北航交通科學(xué)與工程學(xué)院，團(tuán)隊成員包括孫凌玉教授、康寧副教授、李立軍講師、郭春杰高工以及團(tuán)隊中多位博士、碩士生。團(tuán)隊主要研究方向為復(fù)材結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真、智能材料及失效診斷、優(yōu)化設(shè)計與工藝仿真、連接建模仿真與實驗等。

本項目研發(fā)的新型量子吸藍(lán)光材料，用于防藍(lán)光眼鏡，防藍(lán)光護(hù)眼貼膜等產(chǎn)品。可用于防護(hù)液晶（LCD）和有機電致發(fā)光（OLED）手機，電腦顯示器等電子產(chǎn)品顯示器屏幕發(fā)出的高能藍(lán)光，實現(xiàn)健康護(hù)眼的目的。該種新型量子吸藍(lán)光材料具有超強的光波過濾功能，比市面現(xiàn)有主流吸藍(lán)光材料效果高10－100倍，處于世界領(lǐng)先水平。在技術(shù)層面優(yōu)于市場上現(xiàn)有產(chǎn)品。依托于先進(jìn)的新型量子技術(shù)制備防藍(lán)光護(hù)眼鏡片和護(hù)眼貼膜，可高效吸收藍(lán)光，從根本上解決電子產(chǎn)品藍(lán)光傷害這一社會痛點問題。本項目量子防藍(lán)光眼鏡和貼膜產(chǎn)品的生產(chǎn)有兩條技術(shù)路線，主要步驟如下：1、無機吸藍(lán)光材料分散在聚合物基材（如聚碳酸酯,聚丙烯酸酯）中直接成型；2、無機吸藍(lán)光材料分散在紫外光固化膠水中，采用涂布技術(shù)制作鏡片或者可貼合膜片。

石墨烯橡膠復(fù)合材料的制備是一個挑戰(zhàn)性的國際難題，采用常規(guī)方法難以制備。四川大學(xué)在國際上首次提出膠乳混合和原位還原的方法制備石墨烯橡膠納米復(fù)合材料。解決了石墨烯的剝離和均勻分散難題，材料的機械強度、導(dǎo)電、阻隔等綜合性能大幅度提高。提出了材料增強、阻隔、耐疲勞機理。研究工作被國際權(quán)威專家評價“他們的發(fā)現(xiàn)闡明了石墨烯用于天然橡膠增強的巨大潛力”。

用混凝土進(jìn)行發(fā)泡制備輕質(zhì)材料已經(jīng)得到較廣泛的應(yīng)用，但是混凝土發(fā)泡材料比重仍然較大，應(yīng)用受到限制；且混凝土發(fā)泡所用的主料水泥是用高溫煅燒生產(chǎn)的，不僅耗能，也排放溫室氣體。黃土為無機類氧化物，資源豐富，價廉易得，不需要高溫進(jìn)行煅燒即可直接使用，本項目利用粉碎到一定細(xì)度的黃土進(jìn)行發(fā)泡，制造塊狀泡孔材料，可用于保溫、隔熱、隔音、工程填土和建筑隔斷等，既節(jié)能又環(huán)保。技術(shù)路線為：將黃土制成水漿料，用水溶性包覆劑在顆粒表面進(jìn)行包覆處理后，在適量的水溶性聚合物、發(fā)泡劑、助劑作用下進(jìn)行攪拌發(fā)泡，得到發(fā)泡漿料；將發(fā)泡漿料倒入不同的模具，待其自然干燥后，得到不同形狀的黃土發(fā)泡輕質(zhì)材料；或?qū)l(fā)泡漿料直接澆注到應(yīng)用場所，得到黃土發(fā)泡澆注塊。本項目的技術(shù)關(guān)鍵在于有效地選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)泡劑、添加劑，并控制好發(fā)泡時間段。該發(fā)泡材料制備工藝簡單、成本低廉，有較好的經(jīng)濟效益。

智能壓電纖維復(fù)合材料通過對單層平行排列壓電纖維的復(fù)合，能有效抑制壓電陶瓷沿三維方向的壓電效應(yīng)，增強機電效應(yīng)的方向性，優(yōu)化單向驅(qū)動性能；作為復(fù)合材料，結(jié)構(gòu)整體性大幅提高，很好地克服了壓電陶瓷的脆性問題，并能有效避免因局部纖維失效而影響整體器件的問題。智能壓電纖維復(fù)合材料可進(jìn)行大幅度彎曲和扭轉(zhuǎn)，適宜應(yīng)用于包括曲面在內(nèi)的多種工作主體結(jié)構(gòu)，因而極大地拓寬了壓電器件的應(yīng)用領(lǐng)域。智能壓電纖維復(fù)合材料集傳感、驅(qū)動和控制功能于一體，可以廣泛應(yīng)用于飛行器的智能蒙皮、自適應(yīng)機翼、裝備的振動噪聲控制和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等領(lǐng)域，對有效提高武器裝備和飛行器性能、提升生存能力和延長服役壽命等方面具有非常重要的意義。 本項目針對振動對高性能飛行器等武器裝備的關(guān)鍵性能、服役壽命的明顯制約，發(fā)展厚度薄、重量輕、柔韌度好、機電效應(yīng)方向性強、驅(qū)動力和變形量大的智能壓電纖維復(fù)合材料，填補國內(nèi)在該技術(shù)領(lǐng)域的研究空白，突破西方對該技術(shù)和產(chǎn)品的封鎖，為智能材料和結(jié)構(gòu)在我國航空、航天、武器裝備及民用工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

本技術(shù)開發(fā)了先進(jìn)的磷酸鎂基快速修補材料。通過使用分子模擬技術(shù)，聯(lián)合數(shù)學(xué)模型的建立，能夠指導(dǎo)高耐水性快速修補材料的合成。

項目概況    該項技術(shù)為焊接材料（包括焊條、焊絲、焊劑）制造企業(yè)提供生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)、原輔材料定點采購，并配合設(shè)備生產(chǎn)線的選型、設(shè)計制造，為焊材生產(chǎn)提供技術(shù)服務(wù)，也可根據(jù)工程使用要求研制特種焊材。 本項目處于國內(nèi)先進(jìn)水平，擁有核心技術(shù)。 主要特點 普通傳統(tǒng)焊條產(chǎn)品，以國內(nèi)品牌制造廠商的產(chǎn)品焊接工藝性能為比照對象，重點對碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、銅合金焊接用焊條，通過藥皮配方優(yōu)化設(shè)計，控制其熔滴過渡類型，在具有優(yōu)異的力學(xué)性能基礎(chǔ)上，使其具備最佳工藝性能，產(chǎn)品具有高的性價比，能顯著增強產(chǎn)品的市場競爭力。燒結(jié)焊劑在消化瑞士奧林康公司產(chǎn)品基礎(chǔ)上，立足國內(nèi)原輔材料開發(fā)出氟堿型、硅鈣型、鋁鈦型等各種堿度燒結(jié)焊劑，高堿度不銹鋼專用焊劑產(chǎn)品、藥芯焊絲主要針對鈦型藥粉配方進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。 根據(jù)各種工況使用條件，研制特種焊接焊條、焊絲、燒結(jié)焊劑產(chǎn)品，目前在堆焊及新型材料配套焊材方面已開發(fā)了焊條、燒結(jié)焊劑多個品種，能夠很好地滿足各種耐磨、耐蝕、高溫等嚴(yán)酷條件的使用要求。 燒結(jié)焊劑生產(chǎn)工藝設(shè)計，生產(chǎn)設(shè)備的選型、設(shè)計制造，實現(xiàn)從原材料到最終產(chǎn)品的一條龍服務(wù)。技術(shù)指標(biāo) 研制的產(chǎn)品在滿足國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，各種技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，特種焊材達(dá)到國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)指標(biāo)。市場前景 目前國內(nèi)焊材市場競爭十分激烈，而競爭的焦點即是產(chǎn)品的性價比，同時各種高端焊材產(chǎn)品又在很大程度上依賴于國外進(jìn)口。充分立足本國的資源進(jìn)行傳統(tǒng)產(chǎn)品的升級改造、高端特種焊材的國產(chǎn)化研制，有很大的前景。目前已與幾家焊材企業(yè)開展過合作，取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。