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燃料電池及其相關材料
能源危機與環境污染已成為限制當今人類社會發展的兩個問題，而解決能源危機與環境污染的主要手段就是大力發展新能源技術。新能源技術中的燃料電池技術以其環境污染少，發電效率高而得到人們越來越多的重視。在燃料電池中，燃料中的化學能直接轉化為電能，發電效率不受卡洛循環限制。目前最具有應用前景的是質子交換膜燃料電池技術和固體氧化物燃料電池技術。燃料電池技術應用的關鍵在與新材料的開發，基于材料的優化得到更好的燃料電池產電輸出性能。我們基于固態離子理論，設計了一系列燃料電池電極新材料及新結構，以提高電池輸出性能為目的，開發了一系列高性能的陽極功能材料，陰極層材料與新結構，并取得自主知識產權，申請發明專利多項，目前已有9項相關專利獲得授權，在國際上發表大量學術論文。在質子交換膜燃料電池制備方面，我們開發了低成本的熱噴涂法制備質子交換膜燃料電池的技術，并取得中國發明專利的授權，獲取自主知識產權，并得到應用，成功制備了50-1000 W的質子交換膜燃料電池電池堆，并改造后應用于便攜式電源設計與分散發電。結合使用儲氫材料罐，可得到一套車用發電系統；在固體氧化物燃料電池單電池制備方面，我們開發了一套基于陽極基底流延制備、電解質與陰極層噴涂制備共燒結的單電池制備工藝，并用于制備大面積的平板固體氧化物燃料電池，并組裝了平板電池堆，得到的單電池性能優越。在前期科技部863項目的資助下，我們開發了一系列陽極功能層材料，用于以甲烷、煤層氣以及生物質氣為燃料的固體氧化物燃料電池發電，得到了較好的發電穩定性和溫度適應性。目前，我們已經開發了便攜式的質子交換膜燃料電池發電裝置，可用于便攜式供電與不間斷電源；在前期大量的工作基礎上，我們還開發了完備的固體氧化物燃料電池材料生產技術和固體氧化物燃料電池單電池制備技術，將可以為將來的燃料電池產業化與商業應用提供基礎?！駪们熬埃?nbsp;目前燃料電池技術應用的最大障礙在于其高成本、低穩定性，隨著人們對新能源技術進步的要求不斷提高和燃料電池技術的進步，燃料電池技術應用的市場將越來越大。目前燃料電池的低成本制備在新材料開發的促進下，取得了較大進展，燃料電池技術商業化示范運行目前已在美國、日本、德國等國家開展，技術成熟之后在世界范圍內將會有更大的市場前景。
南京工業大學
2021-04-13
多波長激光防護玻璃材料
自激光問世以來，各種激光器在軍用武器與裝備、民用等領域得到了廣泛的發展和應用，激光致盲武器、防空激光武器、大型激光攻擊武器、激光制導、激光測距儀、激光目標指示器、激光瞄準儀、激光雷達等各種激光武器和激光軍用設備在現代高科技戰爭中，發揮著重要的作用。其中激光致盲武器是目前各種軍事裝備（如飛機、坦克、艦艇）和步兵已普遍實用的一類攻擊型武器，由于激光的能量
南京工業大學
2021-01-12
高頻用軟磁薄膜材料
在信息產業飛速發展的今天，為了滿足人們對于手機、計算機、便攜式數碼設備等電子產品進一步輕便、小巧等的使用需求，必須使其核心的電磁元器件向微型化、薄膜化、集成化等方向發展。隨著電路中的射頻磁器件的體積不斷縮小，使用頻率不斷提高，傳統的鐵氧體材料由于其飽和磁化強度低，使其在GHz使用頻率下無法保持高的磁導率，這就迫切需要開發一種能夠應用于GHz頻率范圍的高頻軟磁薄膜材料。目前國內外的科研人員采用不同方法研究并制備了多種軟磁薄膜材料，如CoPdAlO（Sharp公司）、CoZrTa（Intel公司）、Co
廈門大學
2021-01-12
金屬基復合材料（MMCS）
金屬基復合材料是近幾年來迅速發展起來的一種高技術的新型工程材料，它具有高的比剛度，比強度，優良的高溫性能，低的熱膨脹系數以及良好的耐磨、減摩性。由于其優良的加工、成型性能，明顯的性能價格比之優勢，在世界許多國家，如美國、英國、日本以及印度、巴西等對它的研究和應用開發正多層次大面積的展開。金屬基復合材料的成功應用首先是在航空、航天領域，如美國宇航局（NASA
西安交通大學
2021-01-12
耐磨耐腐蝕合金材料
研發階段/n項目簡介：耐磨耐蝕合金材料廣泛應用于通用機械產品，如泵用葉輪、泵殼、泵蓋，閥門閥體、閥蓋，離心轉子等所有過流部件。這些產品經常承受特殊固體介質的機械磨損、液體介質的化學腐蝕、汽蝕和沖蝕磨損，以及高溫氧化，工況條件十分惡劣。我院研制的耐磨耐腐蝕合金材料廣泛應用于冶金、礦山、電力、化工、建材等行業，具有優良的耐磨性、耐蝕性和抗沖擊力，取代高鉻鑄鐵、鎳硬鑄鐵、高錳剛及不銹鋼等材料，用于制造磨球、襯板、渣漿泵（閥）、風機等易損件，以及高溫耐磨件，其壽命比常規材料提高兩倍以上，優良的工藝性能，其性
湖北工業大學
2021-01-12
特種玄武巖結構材料
高性能玄武巖纖維。強度：接近普通碳纖維（T300）水平,無磁、耐鹽。項目將高性能玄武巖纖維與樹脂等基體材料復合，可以制備多種玄武巖纖維復合材料，替代傳統鋼筋、鋼材、混凝土等結構材料加工成筋。如在海島高鹽環境，特種環境（無磁、低磁等）替代結構使用。
東南大學
2021-04-13
氣凝膠隔熱復合材料
氣凝膠材料是一種納米多孔性固體材料，孔隙率高達 80.0-99.8%，是最輕 的固體材料，比表面積非常大，隔熱性能好。 本項目除可生產耐 650oC 二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料外，還可生產耐 1100oC 透波型二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料。氣凝膠隔熱復合材料可用于冷庫 保溫、石油管道保溫、LNG 保溫、高速鐵路保溫隔音等領域；還可用于防爆、 防彈，氣凝膠材料具有吸能的特點，在防爆領域應用前景廣闊。 本項目研制的二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料性能指標優于國外同類產品， 耐 1100oC 的兩種二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料國外尚未見報導，綜合技術水平 處于國內領先，達到國際先進水平。
山東大學
2021-04-13
煤系高嶺土合成SiAlON體系材料
煤系高嶺土合成SiAlON體系材料是以煤系高嶺巖（主要化學成分是二氧化硅、三氧化二鋁以及殘存的碳）為主要原料，采用多種介質（碳、金屬粉、氮化物等）協同還原-氮化的方法合成高性能SiAlON體系耐火材料的一種技術，其基本工藝過程是：將煤系高嶺土與少量添加介質均勻混合，添加有機粘結劑混合后壓制初始強度成型，在高溫下通入氮氣還原氮化合成SiAlON耐火材料。目前，我國已成為耐火材料的生產大國，耐火材料市場巨大，故合理利用煤炭工業廢棄物、實現資源高效利用對于環境保護、實現煤炭工業的可持續發展均具有非常重要的意義。本課題的特點是：一方面原料豐富、價格低廉、合成工藝非常簡單,有利于大型工業化生產, 可以高效、清潔、充分利用煤系高嶺巖礦的有價值成分，是制備高溫耐火材料的又一個新途徑；另一方面可以明顯降低我國耐火材料原料緊張的壓力，提高耐火材料質量。本課題在多項國家科技支撐計劃及國家自然科學基金的資助下，在該技術的研究與應用開發方面進行了深入系統的研究工作，創造了一系列具有自主知識產權的新配方、新工藝，擁有4項國家發明專利，并分別獲得了教育部二等獎、中國冶金科學技術獎二等獎等多項獎項。 可用于合成低成本、高性能、高附加值的氮氧化物復合材料。其應用領域包括：高爐爐腰、爐腹和下部爐身耐火材料，新一代高爐復合爐襯陶瓷杯，鋼包透氣磚，水平連鑄防裂環，連鑄浸入式水口防堵塞材料熱電偶套管，噴射冶金爐噴涂料等。
北京科技大學
2021-04-13
拓撲材料的超導性質研究
發現當渦旋線的端點處在具有費米弧的表面時，渦旋線的兩端可實現馬約拉納零模。而且，三位研究人員發現對這兩類拓撲半金屬，伴隨渦旋產生的塞曼劈裂效應可非常顯著地增大保護馬約拉納零模穩定性的拓撲能隙，而對拓撲絕緣體，塞曼劈裂效應對拓撲能隙的作用則始終是負面的壓制。此項工作極大地拓展了實現和研究馬約拉納零模的材料。
中山大學
2021-04-13
可降解醫用金屬生物材料
上海交通大學
2021-04-13