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隨著社會(huì)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(shì)，在車載冰箱、深空探測(cè)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(guó)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(zhǎng)，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(duì)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。

新能源汽車的迅猛發(fā)展，為動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)提供了萬億級(jí)的市場(chǎng)容量，到 2020 年底，城市公交、出租車及城市配送等領(lǐng)域新能源車保有量達(dá) 60 萬輛。目前使 用的石墨類伏擊材料容量低，無法滿足高能量密度的需求。該項(xiàng)目通過為動(dòng)力電 池廠商提供高性能硅碳負(fù)極及其他負(fù)極材料，以提高純電動(dòng)汽車的續(xù)航里程 2 倍以上。硅負(fù)極材料具有極高的理論容量(~4200 mAh/g)，其容量是現(xiàn)有商業(yè)化 的石墨負(fù)極的 10 多倍。但其充放電過程中產(chǎn)生的大體積膨脹(~400%)會(huì)嚴(yán)重影響 其循環(huán)壽命。我們團(tuán)隊(duì)經(jīng)過數(shù)年研究，提出“清矽硅碳”使普通微米硅粉進(jìn)行包 覆“均勻+可控”功能層的工藝過程實(shí)現(xiàn)“性能+成本”的最優(yōu)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。美國(guó)能 源部高度評(píng)價(jià)了該項(xiàng)研究成果（2015 年僅有 2 項(xiàng)研究成果受此殊榮）。

傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金工模具材料耐磨性和強(qiáng)韌性難以兼得，而其中的鎢、鈷元素屬于稀有貴重元素。本項(xiàng)目所采用的Ti(C,N)基金屬陶瓷不但具有較高的硬度、耐磨性、紅硬性、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和高溫抗氧化性、與金屬間極低的摩擦系數(shù)、無磁性、而且還具有較高的強(qiáng)韌性，不含稀有貴重元素，其制造成本僅為硬質(zhì)合金的35～40%，已在市場(chǎng)上得到較廣泛的應(yīng)用。該成果發(fā)明了系列無鈷金屬陶瓷強(qiáng)韌化、無磁化制備技術(shù)，開發(fā)了系列高性能低成本無鈷金屬陶瓷材料，是硬質(zhì)合金理想的升級(jí)替代材料，也具有陶瓷材料、聚晶立方氮化硼等超硬材料難以相比的強(qiáng)韌性。 技術(shù)特征 該材料主要性能指標(biāo)可達(dá)：硬度≥92.2HRA，抗彎強(qiáng)度≥3250MPa，斷裂韌性≥9.4 MPa·m1/2。 獲得相關(guān)授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利8項(xiàng)，相關(guān)技術(shù)曾獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

成果描述：針對(duì)磷酸鐵鋰鋰電正極材料存在的不足和制約磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一系列問題，本項(xiàng)目通過基于混合溶劑的液相合成方法，利用定向分子組裝技術(shù)，結(jié)合獨(dú)特的煅燒工藝構(gòu)建了具有三維（3D）導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的正極材料，從而制備出具有獨(dú)特晶體結(jié)構(gòu)、良好導(dǎo)電性、高離子遷移速率和高振實(shí)密度的新型改性磷酸鐵鋰鋰離子電池正極材料，同時(shí)通過先進(jìn)的回收利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)工藝的低成本、無污染。市場(chǎng)前景分析：以磷酸鐵鋰正極材料制備的鋰離子電池在移動(dòng)電源、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車以及儲(chǔ)能領(lǐng)域中有著極大的市場(chǎng)前景。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：通過本項(xiàng)目的實(shí)施，達(dá)到了以下技術(shù)目標(biāo)： （1）基于混合溶劑的液相法制備工藝的設(shè)計(jì)，解決現(xiàn)有工藝存在的材料批次間一致性差的不足，實(shí)現(xiàn)批次間材料克容量變化＜2%； （2）構(gòu)建3D導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而解決制約LiFePO4大規(guī)模應(yīng)用的重大技術(shù)難題—材料導(dǎo)電性差的缺陷，將材料的電導(dǎo)率提高到10-2Scm-1； （3）將壓燒技術(shù)引入LiFePO4制備工藝，結(jié)合二次造粒粒徑控制技術(shù)得到尺寸均一的亞微米顆粒，將材料振實(shí)密度提高到1.2gcm-3； （4）以本項(xiàng)目研制的LiFePO4作為正極材料并采用改進(jìn)工藝裝配的鋰離子電池將達(dá)到如下性能指標(biāo)： ⅰ 0.1C比容量≥160mAhg-1，1C比容量≥140mAhg-1； ⅱ 循環(huán)充放電3000次，常溫放電容量高于80%； ⅲ 支持常溫50C以上倍率放電，-20℃環(huán)境支持20C以上倍率放電，-20℃環(huán)境放電容量不低于常溫放電容量的80%。 （5）創(chuàng)新反應(yīng)溶劑和反應(yīng)副產(chǎn)物的循環(huán)回收利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程綠色化、低排放和原子經(jīng)濟(jì)性，與現(xiàn)有同類材料比較，生產(chǎn)成本降低30%以上。

傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金工模具材料耐磨性和強(qiáng)韌性難以兼得，而其中的鎢、鈷元素屬于稀有貴重元素。本項(xiàng)目所采用的Ti(C,N)基金屬陶瓷不但具有較高的硬度、耐磨性、紅硬性、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和高溫抗氧化性、與金屬間極低的摩擦系數(shù)、無磁性、而且還具有較高的強(qiáng)韌性，不含稀有貴重元素，其制造成本僅為硬質(zhì)合金的35～40%，已在市場(chǎng)上得到較廣泛的應(yīng)用。該成果發(fā)明了系列無鈷金屬陶瓷強(qiáng)韌化、無磁化制備技術(shù)，開發(fā)了系列高性能低成本無鈷金屬陶瓷材料，是硬質(zhì)合金理想的升級(jí)替代材料，也具有陶瓷材料、聚晶立方氮化硼等超硬材料難以相比的強(qiáng)韌性。?技術(shù)特征該材料主要性能指標(biāo)可達(dá)：硬度≥92.2HRA，抗彎強(qiáng)度≥3250MPa，斷裂韌性≥9.4 MPa·m1/2。獲得相關(guān)授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利8項(xiàng)，相關(guān)技術(shù)曾獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。應(yīng)用范圍:主要用途：①適用于制作各種可轉(zhuǎn)位刀片，用于難加工材料的干式切削；②適合用于制作加工磁性材料的刀具和成型模具；③用于碳纖維預(yù)浸料的切割時(shí)，使用的穩(wěn)定性和壽命大大高于目前進(jìn)口產(chǎn)品；④適合于制作電子元器件生產(chǎn)及激光加工生產(chǎn)線中的專用模具，綜合性能優(yōu)良；⑤適合制作苛刻環(huán)境下使用的密封環(huán)和耐磨件。

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介本磷化液使用范圍寬，性能穩(wěn)定，處理面積大，沉渣少，成本低廉。磷化速度快，液體的使用壽命長(zhǎng)。磷化膜分布均勻，色澤一致，膜層致密，光亮，磷化膜與基體的結(jié)合力強(qiáng)，可顯著增強(qiáng)鋼鐵表面的耐蝕性。廣泛用于螺絲、螺栓、螺帽、等鋼鐵材料的防腐。鹽霧試驗(yàn)合格。可以不用硝酸配置，安全性好。二、市場(chǎng)前景成本低廉，操作方便，市場(chǎng)廣闊。三、規(guī)模與投資根據(jù)市場(chǎng)需求，包括磷化設(shè)備最大不超過1萬元。四、生產(chǎn)設(shè)備塑料、陶瓷或不銹鋼容器。五、效益分析噸成本約1700元，售價(jià)約2600元。六、合作方式配方出售，教授配制和磷化方法，或提供磷化液。

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介鋅系磷化所生成的磷化膜的主要成分為磷酸鋅Zn3(PO4)2?4H2O、磷酸鐵鋅Zn2Fe(PO4)2?4H2O。本磷化液適合與各種鋼鐵材料，性能穩(wěn)定，處理面積大，沉渣少，成本低廉。磷化速度快，液體的使用壽命長(zhǎng)。磷化分布均勻，顯著增強(qiáng)鋼鐵表面的粗糙度和耐蝕性。減小拉拔摩擦力，廣泛用于鋼鐵材料冷加工（拉拔）。可以不用硝酸配置，安全性好。二、市場(chǎng)前景成本低廉，操作方便，市場(chǎng)廣闊。三、規(guī)模與投資根據(jù)市場(chǎng)需求，包括磷化設(shè)備最大不超過1萬元。四、生產(chǎn)設(shè)備塑料、陶瓷或不銹鋼容器。五、效益分析噸成本約1700元，售價(jià)約2600元。六、合作方式配方出售，教授配制和磷化方法，或提供磷化液。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹一、低成本經(jīng)濟(jì)型液位開關(guān)LLC200A3SH 詳細(xì)說明： （1）響應(yīng)速度快，（2）10mA驅(qū)動(dòng)電流，光電晶體管開關(guān)輸出。（3）工作溫度：-20～85度，M12螺紋（4）引線為250mm 24AWG，8mm 鍍錫 二、液位開關(guān)LLC200A3SH典型應(yīng)用： 溫泉池，漏液檢測(cè)，自動(dòng)販賣飲料機(jī)，食品與飲料機(jī)，醫(yī)療，壓縮機(jī)，打印機(jī)，水泵，家用電器，油位監(jiān)控，HVAC，機(jī)床，高低液位開關(guān)，水位控制，汽車電子。

本技術(shù)在于采用低成本的污水處理方法處理工業(yè)及生活污水，特別是采用生化方法難于實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)的廢水的處理。隨著工業(yè)的發(fā)展，含有各種化學(xué)成份的工業(yè)廢水排污量也日益增加，對(duì)于處理含有各種不同化學(xué)成份且難以生物降解的工業(yè)廢水，目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的微生物法并不理想，往往還要配以化學(xué)氧化、活性碳吸附、化學(xué)混凝沉淀、催化氧化等工藝，從而使得處理工藝流程變長(zhǎng)，運(yùn)行費(fèi)用增加。 本技術(shù)旨在采用自然界或工業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物強(qiáng)化廢水的處理，目的是降低廢水處理的一次性投資及廢水處理的運(yùn)行費(fèi)用。本技術(shù)包括：廢水的預(yù)處理、廢水的強(qiáng)化處理、廢水的后續(xù)處理三部分。廢水的預(yù)處理是采用格柵或沉淀的方法將廢水中的漂浮物及懸浮物進(jìn)行分離。廢水的強(qiáng)化處理是采用動(dòng)態(tài)微電解反應(yīng)器將廢水中的有害成分進(jìn)行特別處理，以利于后續(xù)工藝的處理。 對(duì)于強(qiáng)化處理后的廢水采用沉淀、過濾或生化等處理工藝過程既可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放或達(dá)到雜排水指標(biāo)回用。動(dòng)態(tài)微電解反應(yīng)器是污水強(qiáng)化處理的關(guān)鍵設(shè)備。動(dòng)態(tài)微電解反應(yīng)器是在克服目前已有設(shè)備缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上開發(fā)成功的，本裝置運(yùn)行電耗低，約0.2kW/m3h，廢水處理時(shí)的原料消耗低，低于0.1kg。 應(yīng)用范圍：本工藝技術(shù)應(yīng)用于染料、印染、制藥、化工、電鍍及含重金屬?gòu)U水的處理，以及城鎮(zhèn)小區(qū)的生活污水處理。動(dòng)態(tài)微電解反應(yīng)器在廢水處理中適用水質(zhì)范圍寬，適應(yīng)溫差大、PH范圍寬（1～12），可處理電鍍廢水、石油化工廢水、染化廢水、印染廢水、煤氣洗滌水、焦化廢水和制藥廢水等難處理的工業(yè)廢水。

南開大學(xué) 1978 年在國(guó)內(nèi)率先開展非晶硅材料及其電池的研究，該技術(shù)獲得天津市技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。自“六五”至“九五”期間，連續(xù) 4個(gè)五年國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，獲科技部重點(diǎn)攻關(guān)和天津市科委的支持，經(jīng)過 20 余年潛心研發(fā)，硅基薄膜太陽電池性能躋身世界先進(jìn)行列。于 2003 實(shí)現(xiàn)非晶硅電池產(chǎn)業(yè)化。 2000 年始，在國(guó)內(nèi)率先開展新一代硅薄膜電池的研究。2007 年，該成果實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)移生產(chǎn)。 2009 年，研制成功我國(guó)首套基于自主專利技術(shù)的、襯底面積0.79m2、線列式 5 室連續(xù) VHF-PECVD 系統(tǒng)及相應(yīng)中試生產(chǎn)線及其組件制造技術(shù)。成為國(guó)際上為數(shù)不多可開展大面積新一代硅基薄膜太陽 電池研究的單位。 2011 年，開發(fā)出年產(chǎn)能 2 兆瓦、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、我國(guó)首條年產(chǎn)能 2 兆瓦的非晶硅/非晶硅鍺/微晶硅疊層電池生產(chǎn)線及其組件生產(chǎn)技術(shù)。生產(chǎn)出的太陽電池組件效率達(dá) 9.59%，將新一代硅薄膜電池技術(shù)推向產(chǎn)業(yè)化。