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一、項(xiàng)目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡介 本項(xiàng)目開創(chuàng)性地將石墨烯用于包覆鈦酸鋰，通過獨(dú)特的加工工藝制得業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的石墨烯包覆鈦酸鋰材料，有效地解決了鈦酸鋰負(fù)極材料的產(chǎn)氣問題，并以此為基礎(chǔ)制得了高性能的鈦酸鋰超級(jí)電池。該電池單體可8C持續(xù)放電，20C脈沖放電，充放電循環(huán)大于30000次，10分鐘可充電90%以上，低溫性能優(yōu)異（可在-40度環(huán)境下放電）。 石墨烯具有高導(dǎo)電性和優(yōu)良的電化學(xué)穩(wěn)定性，通過石墨烯的均勻包覆改善了鈦酸鋰的電子電導(dǎo)性，進(jìn)而提升了電池的大倍率充放電能力和高低溫性能。同時(shí)，石墨烯包覆降低了材料充放電過程中的極化，提高了材料的容量發(fā)揮，通過鈍化鈦酸鋰材料表面的活性位點(diǎn)，解決了其產(chǎn)氣問題。利用該負(fù)極材料做成鈦酸鋰超級(jí)電池，具有優(yōu)異的倍率充放電性能、長壽命、高安全性能和優(yōu)異的低溫充放電性能。 本項(xiàng)目首先開發(fā)了石墨烯包覆的鈦酸鋰材料，采用高溫固相法合成，X射線衍射圖譜證明其為標(biāo)準(zhǔn)的鈦酸鋰尖晶石結(jié)構(gòu)，微觀上由100-200nm的一次顆粒組成的微米和亞微米級(jí)二次球形顆粒，D50為15±5μm，1C可逆容量大于155mAh/g。 獲得了基于石墨烯包覆鈦酸鋰負(fù)極材料的鈦酸鋰超級(jí)電池，通過串并聯(lián)成組后可以用于低溫啟動(dòng)電源，軌道交通，儲(chǔ)能等領(lǐng)域，在長壽命、高安全、快充和低溫充放電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

項(xiàng)目簡介：  石墨烯屬于碳納米材料家族中的一員，具  有高硬度、高

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨(dú)特本征性質(zhì)的石墨烯三維體相材料是材料學(xué)研究中兼具學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)用意義的重大挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨(dú)立且懸空的二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學(xué)鍵構(gòu)筑而成。該材料具有良好的機(jī)械性能，在常溫可見光下作用下具有電子發(fā)射能力，在瓦特功率級(jí)別的可見波段激光或聚焦的太陽光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料樣品可以在真空條件下實(shí)現(xiàn)有效的直接光驅(qū)動(dòng)，此現(xiàn)象為國內(nèi)外所首次觀察及報(bào)道，為石墨烯帶來了一種激動(dòng)人心的潛在應(yīng)用價(jià)值。上述材料的制備及相關(guān)性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供材料支持與相關(guān)理論支撐。 項(xiàng)目特色： 1.制備了基于二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學(xué)鍵構(gòu)筑而成三維石墨烯體相材料，該材料不僅保留了二維石墨烯材料的本征性質(zhì)， 而且具備優(yōu)良的機(jī)械及光電性能。 2. 在國內(nèi)外首次觀察到厘米級(jí)尺寸的裸眼可見的宏觀石墨烯樣品，只依靠瓦特級(jí)別的光作為單一驅(qū)動(dòng)源，即可實(shí)現(xiàn)較大距離(數(shù)十厘米)的有效的運(yùn)動(dòng)，并提出了光致電子發(fā)射驅(qū)動(dòng)的機(jī)理解釋上述三維石墨烯體相材料獨(dú)特的光驅(qū)動(dòng)， 3. 上述材料的制備與性能研究揭示通過有效合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)筑手段，能夠得到以二維石墨烯作為構(gòu)成單元，并有效保留其獨(dú)特二維性質(zhì)和兼具三維宏觀形態(tài)的石墨烯體相材料，此項(xiàng)研究為其它二維材料的開展類似工作并拓展其應(yīng)用提供了范例和思路。 已取得的成果： 項(xiàng)目的標(biāo)志性研究結(jié)果于 2015 年 6 月在線發(fā)表于 NaturePhotonics，并于 2015 年 7 月正式發(fā)表（Nature Photonics, 2015, 9, 471-476）。雜志同期以“Two-dimensional materials: Lift off for graphene”發(fā)表了專題評(píng)論。英國著名科普雜志 New Scientist 以“Spacecraft builtfrom graphene could run on nothing but sunlight”為題報(bào)道了此研究，指出該成果“再為石墨烯這種優(yōu)良材料增添了一種驚人的性能”。國內(nèi)主要媒體包括人民日報(bào)、光明日報(bào)、新華網(wǎng)以及多家門戶網(wǎng)站等均對此研究進(jìn)行了報(bào)道，中央電視臺(tái)《新聞聯(lián)播》欄目于 2015 年 6 月21 日也對此進(jìn)行了報(bào)道。 市場應(yīng)用前景： 空間飛行器是人類探索宇宙的重要工具，而動(dòng)力源問題一直羈絆著人類無法走得更遠(yuǎn)。目前幾乎所有的航空、航天飛行均采用化學(xué)驅(qū)動(dòng)，即通過噴射燃燒的化學(xué)物質(zhì)來獲得驅(qū)動(dòng)力，光直接驅(qū)動(dòng)飛行是科學(xué)界和航空界多年的夢想。

專利內(nèi)容是本發(fā)明針對背景技術(shù)存在的缺陷，提出了一種釔鐵石榴石單晶薄膜及其液相外延制備方法，本發(fā)明得到的釔鐵石榴石單晶薄膜的鐵磁共振線寬很窄，達(dá)到了1Oe以下（0.4Oe），薄膜表面的粗糙度、晶格匹配、應(yīng)力、含鉛量、雜相等都得到了較大的改善。

本發(fā)明提供了一種用于三層結(jié)構(gòu)薄膜的接料裝置，包括接料底板，設(shè)置在接料底板的一相對兩側(cè)，用于提供粘結(jié)膠帶的粘結(jié)膠帶組件；設(shè)置在接料底板的另一相對兩側(cè)，用于對接薄膜整齊對位的膠帶糾偏組件；設(shè)置在接料底板上用于接料時(shí)固定對接薄膜的壓合組件；以及設(shè)置在接料底板上方用于夾持三層結(jié)構(gòu)薄膜各層的夾持組件。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)三層結(jié)構(gòu)薄膜的分層對接，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)。

一種機(jī)械疊層ALSB/CIS薄膜太陽電池,屬于一種半導(dǎo)體薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),它是由ALSB頂電池機(jī)械疊合在CIS底電池上而成的雙結(jié)四端薄膜太陽電池。其中ALSB頂電池,指的是在CORNING 7459玻璃上先沉積N型摻鋁氧化鋅導(dǎo)電層,然后沉積氧化鋅高阻層,再沉積硫化鎘緩沖層,隨后沉積銻化鋁吸收層以及碳納米管涂層作為透明導(dǎo)電層,最后,沉積鎳/鋁柵線而制成的太陽電池;而CIS底電池,指的是在SODA LIME玻璃上沉積鉬,然后沉積吸收層硒銦銅,再沉積緩沖層硫化鎘,隨后沉積高阻氧化鋅和摻鋁氧化鋅,最后沉積與頂電池相同形狀和大小的鎳/鋁柵線而制成的太陽電池。采用上述結(jié)構(gòu)的疊層電池,可以選擇性地吸收和轉(zhuǎn)化太陽光譜的不同區(qū)域的能量,擴(kuò)展光譜響應(yīng)的范圍,有效地提高薄膜太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。

其他成果/n本發(fā)明公開了一種安裝在汽車進(jìn)氣系統(tǒng)上的薄膜吸振器，用于消除由進(jìn)氣系統(tǒng)引起的至少一種車內(nèi)噪聲，所述汽車進(jìn)氣系統(tǒng)包括依次連接的進(jìn)氣管、空氣濾清器和出氣管，該吸振器包括開設(shè)在所述進(jìn)氣管振動(dòng)異常處的開孔以及密封覆蓋在所述開孔外側(cè)的薄膜，所述開孔的孔徑小于進(jìn)氣管的直徑。本發(fā)明在不增加進(jìn)氣系統(tǒng)降噪空間的前提下，以及合理的成本控制下，可以有效改善進(jìn)氣系統(tǒng)低、中、高各頻率段噪聲。

“一種化學(xué)浴沉積擇優(yōu)取向生長的納米晶Cu2O薄膜的制備方法”屬于半導(dǎo)體領(lǐng)域。現(xiàn)有方法一般對設(shè)備要求較高，需要比較復(fù)雜的程序，而最終難以控制成本，這會(huì)嚴(yán)重影響Cu2O薄膜的應(yīng)用范圍。本發(fā)明提供的納米晶Cu2O薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：分別按照硫酸銅與檸檬酸三鈉的摩爾濃度比范圍為12∶8～12∶36，硫酸銅與抗壞血酸鈉的摩爾范圍為1∶3～5∶6，將抗壞血酸鈉、檸檬酸三鈉溶液依次加入硫酸銅溶液中，使充分絡(luò)合；調(diào)節(jié)溶液pH值至7.0～10.0；置于50°C～95°C水浴溫度中反應(yīng)1.0h～3.

  巨霍爾效應(yīng)是納米鐵磁金屬顆粒薄膜中反常霍爾效應(yīng)的巨大增強(qiáng)現(xiàn)象,是納米材料的新效應(yīng),本課題利用巨霍爾效應(yīng)原理,制備出磁場靈敏度高達(dá)125AT、具有實(shí)用價(jià)值的新型的納米鐵磁金屬顆粒薄膜磁敏材料;并將顆粒薄膜應(yīng)用于霍爾器件,替代現(xiàn)有的摻雜半導(dǎo)體活性層材料,制備出具有實(shí)用意義的新型霍爾器件原型。    本課題的研究,率先將納米體系的新效應(yīng)巨霍爾效應(yīng)原理應(yīng)用于傳感器件領(lǐng)域,制備出具有實(shí)用價(jià)值的新型納米材料及微型霍爾器件,具有原始創(chuàng)新性。與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體霍爾器件相比,基于納米鐵磁金屬顆粒薄膜巨霍爾效應(yīng)的霍爾器件具有體積小、制備工藝簡單、高度集成、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),因此具有更為重要的應(yīng)用價(jià)值。特別是納米鐵磁金屬顆粒薄膜霍爾器件具有的工作溫度寬、溫度穩(wěn)定性能優(yōu)異、抗核輻射等優(yōu)點(diǎn),在微弱磁場探測、航天器的精確定位、導(dǎo)航以及軍事裝備等方面都具有十分重要的用途,市場前景廣闊。   本課題利用巨霍爾效應(yīng)原理,首次制備出磁場靈敏度高達(dá)125VAT、具有實(shí)用價(jià)值的新型的納米鐵磁金屬顆粒薄膜磁敏材料;并將顆粒薄膜應(yīng)用于霍爾器件,替代現(xiàn)有的摻雜半導(dǎo)體活性層材料,制備出具有實(shí)用意義的新型霍爾器件原型。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有將稀磁半導(dǎo)體引入納米鐵磁金屬顆粒薄膜體系,替代絕緣體母體材料,使體系在厚度較小的情況下,仍能保持高溫鐵磁性;制備出不同種類的具有高靈敏和實(shí)用價(jià)值的納米鐵磁金屬顆粒薄膜磁敏材料;將具有巨霍爾效應(yīng)的納米鐵磁金屬顆粒薄膜應(yīng)用于傳感器件,替代現(xiàn)有的摻雜半導(dǎo)體活性層材料,制備出具有實(shí)用意義的新型霍爾器件。    主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有將稀磁半導(dǎo)體引入納米鐵磁金屬顆粒薄膜體系,替代絕緣體母體材料,使體系在厚度較小的情況下,仍能保持高溫鐵磁性;制備出不同種類的具有高靈敏和實(shí)用價(jià)值的納米鐵磁金屬顆粒薄膜磁敏材料;將具有巨霍爾效應(yīng)的納米鐵磁金屬顆粒薄膜應(yīng)用于傳感器件,替代現(xiàn)有的摻雜半導(dǎo)體活性層材料,制備出具有實(shí)用意義的新型霍爾器件。相關(guān)成果已獲國家發(fā)明專利授權(quán)九項(xiàng)。    本課題的研究,將巨霍爾效應(yīng)這一納米體系的新效應(yīng)應(yīng)用于器件領(lǐng)域,以納米鐵磁金屬顆粒薄膜替代現(xiàn)有霍爾器件的摻雜半導(dǎo)體活性層材料,是一個(gè)全新的技術(shù),取得了多項(xiàng)具有原始創(chuàng)新性的技術(shù)成果,進(jìn)一步推進(jìn)了納米材料在新材料技術(shù)、電子信息技術(shù)等領(lǐng)域]應(yīng)用    應(yīng)用狀況:    與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體霍爾傳感器件相比,基于納米鐵磁金屬顆粒薄膜巨霍爾效應(yīng)的霍爾傳感器件具有體積小、制備工藝簡單、高度集成、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),因此具有更為重要的應(yīng)用價(jià)值。特別是納米鐵磁金屬顆粒薄膜霍爾器件具有的工作溫度寬、溫度穩(wěn)定性能優(yōu)異抗核輻射等優(yōu)點(diǎn),在微弱磁場探測、航天器的精確定位、導(dǎo)航以及軍事裝備等方面都具有十分重要的用途，市場前景廣闊。

本發(fā)明公開了一種氧化鋅基底誘導(dǎo)取向生長的硒化銻薄膜的方 法，其特征在于，該方法是以特定取向的氧化鋅基底誘導(dǎo)生長具有擇 優(yōu)取向方向的硒化銻薄膜；當(dāng)氧化鋅基底為(100)取向時(shí)，誘導(dǎo)生長出 的硒化銻薄膜是以<、221>、方向?yàn)橹鲗?dǎo)生長取向；當(dāng)氧化鋅基底 為(002)取向時(shí)，誘導(dǎo)生長出的硒化銻薄膜是以<、120>、方向?yàn)橹?導(dǎo)生長取向。本發(fā)明中的方法可應(yīng)用于硒化銻薄膜太陽能電池的制備， 得到相應(yīng)的硒