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氫是元素周期表中的第一個(gè)元素，亦是宇宙中豐度最高的元素。其在宇宙演化、生命起源、分子構(gòu)成、生物大分子組裝、化工生產(chǎn)等扮演著極其重要的角色。在單個(gè)團(tuán)簇中成功揭示3個(gè)“金屬氫”的存在不僅深化了對(duì)含有“金屬氫”納米材料結(jié)構(gòu)化學(xué)的認(rèn)識(shí)，而且更為重要的是，這為我們從多維度認(rèn)識(shí)氫元素的本質(zhì)提供了巨大的可能。

本項(xiàng)目提出了將時(shí)間維度與空間維度相結(jié)合的多尺度綜合能源需求分析與預(yù)測(cè)模型，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種面向智慧城市的綜合能源需求分析與預(yù)測(cè)的方法，提升能源供應(yīng)規(guī)劃和營(yíng)銷策略的優(yōu)化與決策支持。

成果描述：擁有獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，采用磷鐵在水溶液中電解制備高純度FePO4，以水中的氧為產(chǎn)物提供氧源，可以實(shí)現(xiàn)原位除雜，不受磷鐵的原料來(lái)源限制；采用價(jià)廉的磷鐵和空氣中的氧為原料，通過(guò)與鋰鹽和補(bǔ)充磷源或鐵源在可控氣氛下反應(yīng)制備粒度和碳含量可控的LiFePO4，避開(kāi)了目前合成方法中的專利技術(shù)壁壘問(wèn)題，不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，將廢物循環(huán)利用與能源材料耦合起來(lái)，節(jié)能環(huán)保，從源頭上降低了磷酸鐵和磷酸鐵鋰的生產(chǎn)成本。 所采用的原料均為大宗化工產(chǎn)品，磷鐵副產(chǎn)物中的雜質(zhì)可以通過(guò)反應(yīng)工藝控制進(jìn)行無(wú)害化處理，在原料的供應(yīng)和價(jià)格方面都非常穩(wěn)定；通過(guò)工藝控制和反應(yīng)原料的組合，可以將反應(yīng)產(chǎn)生的CO2等副產(chǎn)物循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)零排放的綠色清潔工藝；將添加劑與磷鐵和鋰源及補(bǔ)充的鐵源或磷源充分混合，添加劑在后續(xù)的反應(yīng)中既可以起保護(hù)作用，又能形成對(duì)磷酸鐵鋰顆粒的原位包覆及控制晶粒生長(zhǎng)作用，能夠極大提高正極材料的導(dǎo)電性能；采用的工藝路線容易控制，工藝穩(wěn)定性好，容易實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。市場(chǎng)前景分析：本項(xiàng)目產(chǎn)品專門提供給各種電動(dòng)車（包括自行車、公交車、汽車、混合動(dòng)力車等）、電動(dòng)工具、手機(jī)、筆記本電腦、藍(lán)牙器件、UPS不間斷電源、攝像機(jī)、播放器、游戲機(jī)、電動(dòng)玩具、清潔器和極端氣候環(huán)境下的武器裝備等產(chǎn)品所需的鋰離子電池和超級(jí)電容器電極材料，特別在電動(dòng)車領(lǐng)域具有非常大的市場(chǎng)前景。作為電動(dòng)車電源，磷酸亞鐵鋰動(dòng)力電池具有熱穩(wěn)定性好、安全性高、壽命長(zhǎng)、倍率性能好、耐高溫、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，備受關(guān)注。與以往的鋰離子電池正極材料LiCoO2、LiMn2O4、LiNiMO2等相比，磷酸亞鐵鋰的安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無(wú)法相比的，這些也正是動(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)，而且循環(huán)穩(wěn)定性好，1C充放循環(huán)壽命達(dá)2000次。單節(jié)電池過(guò)充電壓30V不燃燒、不爆炸，穿刺不爆炸。在未來(lái)幾年內(nèi)，磷酸鐵鋰地市場(chǎng)需求量將達(dá)5萬(wàn)噸以上，尤其是在動(dòng)力型電池應(yīng)用方面對(duì)磷酸鐵鋰地需求將大幅增加。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：1．FePO4基本參數(shù)：純度≥97%，粒度≤1μm，而且根據(jù)需要可以進(jìn)行調(diào)控 2. LiFePO4基本參數(shù)： Li =~4.4%, Fe=35.4%, P=19.6%, C=2-6% 3. 物理參數(shù)： 松裝密度 ≥0.5 g/cm3 振實(shí)密度 ≥1.2 g/cm3, 中位粒徑 ~4 μm 4. 涂片參數(shù)： LiFePO4: C : PVDF=90:3:7 極片壓實(shí)密度：2.1-2.4 g/cm3 5. 電化學(xué)性能： 克容量>130mAh/g 測(cè)試條件：1C, 全電池。 克容量>140mAh/g 測(cè)試條件：紐扣0.1C, 電壓4.2-2.5V

成果描述：擁有獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，采用磷鐵在水溶液中電解制備高純度FePO4，以水中的氧為產(chǎn)物提供氧源，可以實(shí)現(xiàn)原位除雜，不受磷鐵的原料來(lái)源限制；采用價(jià)廉的磷鐵和空氣中的氧為原料，通過(guò)與鋰鹽和補(bǔ)充磷源或鐵源在可控氣氛下反應(yīng)制備粒度和碳含量可控的LiFePO4，避開(kāi)了目前合成方法中的專利技術(shù)壁壘問(wèn)題，不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，將廢物循環(huán)利用與能源材料耦合起來(lái)，節(jié)能環(huán)保，從源頭上降低了磷酸鐵和磷酸鐵鋰的生產(chǎn)成本。 所采用的原料均為大宗化工產(chǎn)品，磷鐵副產(chǎn)物中的雜質(zhì)可以通過(guò)反應(yīng)工藝控制進(jìn)行無(wú)害化處理，在原料的供應(yīng)和價(jià)格方面都非常穩(wěn)定；通過(guò)工藝控制和反應(yīng)原料的組合，可以將反應(yīng)產(chǎn)生的CO2等副產(chǎn)物循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)零排放的綠色清潔工藝；將添加劑與磷鐵和鋰源及補(bǔ)充的鐵源或磷源充分混合，添加劑在后續(xù)的反應(yīng)中既可以起保護(hù)作用，又能形成對(duì)磷酸鐵鋰顆粒的原位包覆及控制晶粒生長(zhǎng)作用，能夠極大提高正極材料的導(dǎo)電性能；采用的工藝路線容易控制，工藝穩(wěn)定性好，容易實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。市場(chǎng)前景分析：本項(xiàng)目產(chǎn)品專門提供給各種電動(dòng)車（包括自行車、公交車、汽車、混合動(dòng)力車等）、電動(dòng)工具、手機(jī)、筆記本電腦、藍(lán)牙器件、UPS不間斷電源、攝像機(jī)、播放器、游戲機(jī)、電動(dòng)玩具、清潔器和極端氣候環(huán)境下的武器裝備等產(chǎn)品所需的鋰離子電池和超級(jí)電容器電極材料，特別在電動(dòng)車領(lǐng)域具有非常大的市場(chǎng)前景。作為電動(dòng)車電源，磷酸亞鐵鋰動(dòng)力電池具有熱穩(wěn)定性好、安全性高、壽命長(zhǎng)、倍率性能好、耐高溫、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，備受關(guān)注。與以往的鋰離子電池正極材料LiCoO2、LiMn2O4、LiNiMO2等相比，磷酸亞鐵鋰的安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無(wú)法相比的，這些也正是動(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)，而且循環(huán)穩(wěn)定性好，1C充放循環(huán)壽命達(dá)2000次。單節(jié)電池過(guò)充電壓30V不燃燒、不爆炸，穿刺不爆炸。在未來(lái)幾年內(nèi)，磷酸鐵鋰地市場(chǎng)需求量將達(dá)5萬(wàn)噸以上，尤其是在動(dòng)力型電池應(yīng)用方面對(duì)磷酸鐵鋰地需求將大幅增加。目前全球磷酸鐵鋰生產(chǎn)能力小于2000噸/年，投資磷酸鐵鋰項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)小，回報(bào)快。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：1．FePO4基本參數(shù)：純度≥97%，粒度≤1μm，而且根據(jù)需要可以進(jìn)行調(diào)控 2. LiFePO4基本參數(shù)： Li =~4.4%, Fe=35.4%, P=19.6%, C=2-6% 3. 物理參數(shù)： 松裝密度 ≥0.5 g/cm3 振實(shí)密度 ≥1.2 g/cm3, 中位粒徑 ~4 μm 4. 涂片參數(shù)： LiFePO4: C : PVDF=90:3:7 極片壓實(shí)密度：2.1-2.4 g/cm3 5. 電化學(xué)性能： 克容量>130mAh/g 測(cè)試條件：1C, 全電池。 克容量>140mAh/g 測(cè)試條件：紐扣0.1C, 電壓4.2-2.5V

一、項(xiàng)目進(jìn)展 創(chuàng)意計(jì)劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 學(xué)號(hào) 高春林 克勞斯塔爾大學(xué) 2019 / 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 李茜 電信院/電氣工程 副教授 能源系統(tǒng)智能感知 四、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 深海生命線衛(wèi)士—復(fù)合能源管道健康管理系統(tǒng)是集能源管道實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)評(píng)估、故障預(yù)警、三維立體顯示、創(chuàng)新健康管理、用戶檢修策略等多功能為一體的能源管道在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的人工巡檢和巡邏船巡檢的故障監(jiān)測(cè)模式，將大幅度減少綜合成本。該系統(tǒng)改進(jìn)了市面上監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能單一、顯示界面陳舊等問(wèn)題，率先提出創(chuàng)新性健康管理功能，使用戶全面了解能源管道的生命周期及整體健康情況，為用戶提供高效狀態(tài)檢修策略。該系統(tǒng)定位是做能源管道健康管理系統(tǒng)先驅(qū)，守衛(wèi)深海生命線安全。

本項(xiàng)目提出了將時(shí)間維度與空間維度相結(jié)合的多尺度綜合能源需求分析與預(yù)測(cè)模型，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種面向智慧城市的綜合能源需求分析與預(yù)測(cè)的方法，提升能源供應(yīng)規(guī)劃和營(yíng)銷策略的優(yōu)化與決策支持。 項(xiàng)目特色： ? 面向綜合能源時(shí)空數(shù)據(jù)的需求分析和預(yù)測(cè)可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合地理區(qū)域的相互關(guān)系來(lái)預(yù)測(cè)給定時(shí)間范圍和空間位置的能源需求。 ? 針對(duì)綜合能源的特性，項(xiàng)目提出了聯(lián)合學(xué)習(xí)和遷移學(xué)習(xí)的思想對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練。同時(shí)優(yōu)化不同區(qū)域中多種類型能源的聯(lián)合預(yù)測(cè)模型，將已有模型的結(jié)果遷移到訓(xùn)練集數(shù)據(jù)不足的模型中，提高能源用量預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率。 ? 面向智慧城市的綜合能源信息應(yīng)用服務(wù)場(chǎng)景，并利用 GIS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)分析和用戶用電特性分析的可視化。

山東奧揚(yáng)新能源科技股份有限公司（簡(jiǎn)稱奧揚(yáng)科技）成立于2011年6月，致力于新能源汽車智能動(dòng)力供氣系統(tǒng)（LNG、CNG、H2）、能源儲(chǔ)運(yùn)裝備系統(tǒng)、新能源發(fā)電裝備系統(tǒng)的研發(fā)制造。公司的產(chǎn)品主要銷往一汽、陜汽、歐曼等主機(jī)廠，市場(chǎng)占有率穩(wěn)居全國(guó)前列，并成功出口俄羅斯、印度等國(guó)家和地區(qū)。公司先后獲得國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)、省級(jí)創(chuàng)新技術(shù)中心、獨(dú)角獸企業(yè)稱號(hào)，山東省瞪羚標(biāo)桿企業(yè)等稱號(hào)。 依靠在低溫絕熱氣瓶領(lǐng)域多年積累的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，公司建立了以用戶為中心，市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以技術(shù)創(chuàng)新為依托的發(fā)展模式，已逐步發(fā)展成為國(guó)內(nèi)重要的低溫絕熱儲(chǔ)運(yùn)應(yīng)用裝備生產(chǎn)企業(yè)之一，在行業(yè)內(nèi)具有較高的知名度，并與一汽解放青島、陜重汽、成都大運(yùn)、濟(jì)寧重汽、濟(jì)南重汽、北京福田戴姆勒、陜汽商用車等知名整車廠商建立了穩(wěn)定合作關(guān)系。 奧揚(yáng)科技堅(jiān)持秉承“以用戶為中心，系統(tǒng)匹配與優(yōu)化”和“最懂中重卡用戶使用感受”的產(chǎn)品研發(fā)理念，力求為客戶提供安全、優(yōu)質(zhì)、低成本、高質(zhì)量的LNG車輛供氣系統(tǒng)。公司不斷加大產(chǎn)品研發(fā)投入和生產(chǎn)工藝改進(jìn)升級(jí)，通過(guò)新品研發(fā)響應(yīng)市場(chǎng)需求，解決客戶痛點(diǎn)，增強(qiáng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。公司開(kāi)發(fā)的車載LNG供氣系統(tǒng)產(chǎn)品覆蓋不同容積、不同壓力30余種型號(hào)，形成了較為完整的產(chǎn)品體系。 公司一直專注于車載LNG供氣系統(tǒng)行業(yè)，在研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造方面積累了多項(xiàng)專利和核心技術(shù)，覆蓋產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工工藝等領(lǐng)域。公司在北美、德國(guó)等設(shè)有海外研發(fā)機(jī)構(gòu)，引進(jìn)以美國(guó)博士為首席專家的四型瓶專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，提升創(chuàng)新能力，攻克技術(shù)難關(guān)。 公司已獲授權(quán)專利49項(xiàng)，其中發(fā)明專利3項(xiàng)，現(xiàn)有5項(xiàng)正在申報(bào)，累計(jì)承擔(dān)國(guó)家級(jí)、省級(jí)重大項(xiàng)目2項(xiàng)。目前，公司已經(jīng)取得國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局頒發(fā)的B3級(jí)（纖維纏繞氣瓶）、B4級(jí)（低溫絕熱氣瓶）壓力容器制造許可證、山東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的GC2（管道）級(jí)安裝許可證。  

聚合物超細(xì)微粉是經(jīng)過(guò)一定工藝過(guò)程制備的具有微米到納米尺寸的聚合物粉體材料，具有獨(dú)特的性能，應(yīng)用廣泛。然而由于聚合物強(qiáng)韌性、低軟化溫度，實(shí)現(xiàn)聚合物的超微細(xì)化難度較高。傳統(tǒng)的機(jī)械粉碎法能耗高，對(duì)強(qiáng)韌性聚合物需深冷粉碎，有時(shí)需引入酸堿介質(zhì)，且達(dá)到的粒度有限。本項(xiàng)目利用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的固相磨盤(pán)形力化學(xué)反應(yīng)器獨(dú)特結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的強(qiáng)大擠壓剪切力或在優(yōu)選的助磨劑共同作用下實(shí)現(xiàn)脆性、彈性和強(qiáng)韌性聚合物如PP、PS、PE、PA6、SBS等的有效粉碎，可制備粒度可達(dá)微米級(jí)的單一聚合物超細(xì)微粉、混合聚合物超細(xì)微粉、聚合物共混物超細(xì)微粉以及聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合超細(xì)微粉。

本發(fā)明公開(kāi)了一種考慮力載荷的板結(jié)構(gòu)屈曲溫度分析方法，計(jì)算考慮熱效應(yīng)的結(jié)構(gòu)線性剛度矩陣和熱應(yīng)力剛度矩陣，計(jì)算板結(jié)構(gòu)在力載荷作用下的結(jié)構(gòu)位移；建立考慮結(jié)構(gòu)變形的板結(jié)構(gòu)線性剛度矩陣和非線性剛度矩陣，計(jì)算給定熱載荷作用下的結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力剛度矩陣；計(jì)算結(jié)構(gòu)屈曲因子，計(jì)算得到板結(jié)構(gòu)此時(shí)的屈曲溫度；計(jì)算所得屈曲溫度和給定熱載荷的誤差值，若誤差值在容許值范圍內(nèi)，則得到板結(jié)構(gòu)最終的屈曲溫度等于所得屈曲溫度，否則將所得屈曲溫度作為新的給定熱載荷，并更新對(duì)應(yīng)溫度的結(jié)構(gòu)材料參數(shù)，重新計(jì)算直至最終獲得考慮力載荷的板結(jié)構(gòu)屈曲溫度。本發(fā)明能夠有效提高復(fù)雜環(huán)境下板結(jié)構(gòu)屈曲溫度分析精度。