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新型電池材料綠色合成與高比能電池應用
高比能電池面向國家重大需求，僅鋰電池 2017 年市場規模已超過 1 億 kWh，并且隨著電動汽車、規模儲能市場的迅速發展，電池需求快速增加，市場規模很快將超過 3000 億元。 本項目為陳軍教授團隊十余年的研發成果，主要包含新型鋰電池、鈉電池、鋅電池等新能源電池，可用于電動汽車、可再生能源風光發電儲能等領域。 1. 開發了兩類新型鋰電池正極材料：取代型錳系尖晶石正極材料和摻雜型超高鎳含量三元層狀材料。這兩種材料原料便宜、制備工藝（連續共沉淀與梯度加熱）簡單，成本優勢明顯，并且性能優異，產品晶相純度高、形貌規整、振實密度大、長周期循環穩定性好。 2. 針對傳統無機電極材料的不足，研發有機電極材料，它們由高豐度的 C、H、O、N 等元素組成，具有易合成、低成本、綠色環保等突出優點，并且由于可實現多電子反應，容量大、能量密度高，此外有機電極材料柔韌性強，在柔性可折疊等新穎結構電池體系中應用前景巨大。 部分有機電極材料在實驗室中已實現公斤級制備，并組裝 Ah 級軟包全電池，經 18 所等權威機構檢測鑒定，能量密度超過 300Wh/kg，通過安全性測試。計劃 5 年內完成 1-2 種有機電極材料的中試，并實現部分電池產品的應用示范，具有清潔環保優勢。 可合作宏量制備及大容量電池裝配，推進中試和產業化，將產生顯著經濟效益、環境效益和社會效益。
南開大學
2021-02-01
高壩動靜力超載破損機理與安全評價方法
項目提出了高壩—地基—庫水系統非線性動力損傷開裂分析模型，可以綜合考慮無限地基輻射阻尼、橫縫幾何非線性等關鍵影響因素；提出了高壩動靜力超載破壞的非連續全過程仿真分析模型，實現了高壩結構在動靜力荷載作用下連續—斷裂—非連續—破壞的全過程仿真；提出預測新建高壩安全性態的工程類比法以及三級承載評價指標，建立了科學性與工程實用性相結合的高壩安全評價體系；建立了模擬混凝土骨料、砂漿與界面的細觀力學仿真模型，加深了對混凝土材料動力特性的認識。項目成果全面應用于我國高壩工程，解決了高壩安全評價的關鍵技術難題，推動了我國高壩水電站建設的發展。
清華大學
2021-04-10
戶外便攜式高功率無縫切換供電系統
由于自然界科研項目、戶外工程項目、野外實戰任務等的客觀需求，在偏遠地區等場所很難得到穩定持續的高質量電能，內燃機發電有笨重、高噪聲、高排放的缺陷，在崎嶇無公路車輛無法通行的地區難以適用。此時便攜式戶外不間斷電源有明顯的優勢。在自然災害面前，許多電力設施遭到破壞，短時間內無法恢復供電，給搶險救災工作帶來了極大困難，影響了救災的進程和人民的生命安全。在電力車無法到達的地方，便攜式戶外不間斷電源具備其獨特的優勢，能人力攜帶到急需場所，迅速提供不間斷電能，保證救災活動的供電補給，確保重大手術等緊要工作的順利開展。此外，其便攜、低噪聲和不間斷供電的特性可保證機密勘察等特殊任務的順利進行。
廈門大學
2021-04-11
高力學性能形狀記憶聚氨酯及智能骨科器械
本聚氨酯（SMPU）材料相較于傳統高分子材料（PLA、PCL、PE、PP等）具有高力學性能、可記憶、可降解、低溫加工、X射線可透性等特性。應用領域包括：醫用和非醫用。醫用領域可用于骨修復材料，包括：可吸收骨釘、骨棒；脊柱：融合器；填充材料、修復再生材料，覆蓋50%以上骨修復材料應用場景。非醫用可用于膜材（包裝）、模擬手術假體、建筑材料、石膏板假體等。材料性能優勢如下：
1.力學性能突出
室溫下，模量可達約3500MPa，拉伸強度約40～58MPa，拉伸斷裂伸長率約32%。在人體內部生理條件下仍具有580～1200MPa的模量和25～35MPa的拉伸強度，拉伸斷裂伸長率超過200%。
2.形狀記憶
賦形和回復溫度不超過50°C，利于實際應用。形狀固定率大于97%，形狀回復率大于86%。高形狀回復應力：根據硬段的分子結構和硬段含量的不同，形狀回復力在0.1～15.0MPa之間可調，且持續時間長，可達280小時以上。
3.能夠完全填充
材料在形狀回復過程中還能“自適配”不規則的復雜形狀，使智能人工骨能夠自動填充不規則的骨缺損區域，解決骨缺損修復過程中骨不連的問題。
4.微創植入
與傳統的人工骨或其他骨科植入物以開放手術植入人體的實施手段不同，SMP制造的智能人工骨或其他智能骨科植入物（如椎間融合器、骨螺釘、夾骨板等）可以通過微創手術植入人體，然后在體內擴充。這種方法利用SMP及微創手術獨特的優勢，可以很大程度上減輕病人的痛苦并取得理想的醫療效果。
5.降解速率可調
通過調節硬段的分子結構和含量，可獲得降解速率不同的線性SMPUs。
6.低溫加工性能優異
擠出和注塑加工溫度在110～130°C之間，遠低于目前已經商品化的可降解醫用高分子材料聚乳酸、聚乙二醇和聚乙醇酸的加工溫度，加工難度和加工成本更低。
重慶大學
2021-05-09
MTBE裂解制高純異丁烯的生產技術
異丁烯是一種重要的有機化工原料，在用于合成甲基丙烯酸、丁基橡膠、聚異丁烯、抗 氧劑、醫藥中間體和農藥中間體等化工產品時，對其純度要求相當高，需要大量復雜的分離過 程或酸萃取、吸附分離等得以實現。異丁烯主要來自于石腦油蒸汽裂解制乙烯裝置和煉油廠催 化裂化裝置的碳四餾分。異丁烯生產工藝主要有硫酸抽提法、分子篩吸附法、異丁烷脫氫法、 叔丁醇脫水法和MTBE裂解法等。MTBE裂解生產異丁烯技術是一種技術先進和經濟可行的生 產工藝，具有裝置獨立性強、生產過程無污染和無腐蝕、操作條件溫和、單程轉化率高和產品 純度高等優點。本生產技術具有反應條件溫和，在裂解過程中不需要添加水蒸汽等惰性物質， 能耗低，設備利用率高等優點，同時還具有高的MTBE轉化率、高的異丁烯選擇性和甲醇選擇 性。該生產技術的反應溫度為150~180℃，反應壓力為3.5~4atm，重量空速為1.5~2h-1，轉化率 ≥97％，異丁烯選擇性≥99.5％，甲醇選擇性≥98％，催化劑壽命超過8000h。
華東理工大學
2021-04-11
高折射率有機-無機納米復合光學薄膜
隨著光學器件在日常生活領域越發廣泛地應用，對其新功能的需求也加大，其中高折射率材料的研究也越來越多,特別是高折射率聚合物（HRIP）。近來，由于其在高級光電制造中的潛在應用，HRIPs已經吸引了相當多的關注，例如先進顯示設備的高性能基底，用于有機發光二極管顯示器，光學黏合劑或密封膠材料，高級光學應用中的減反射涂層，193-nm浸潤蝕刻光阻劑，和微透鏡組件中的電荷耦合式裝置以及互補金屬氧化物半導體圖像傳感器。然而，一般普通聚合物的折光指數的范圍在1.30～1.70之間，但是在實際應用中要求更高的折光指數（大于1.70，甚至 1.80）。由高折射率無機納米粒子和有機高分子基體組成的納米復合材料可以輕易地獲得高的折光指數。本項目將高折射率的無機納米粒子炭黑、二氧化硅、二氧化鈦等添加到各種聚合物基體中，獲得高折射率光學薄膜，且通過對無機粒子和聚合物基體間的界面設計，使得無機粒子少量填充即可獲得高折射率光學薄膜。具有核心技術（自主知識產權），發明專利1項，獲得上海市自然科學基金資助。
華東理工大學
2021-04-11
MTBE裂解制高純異丁烯的生產技術
異丁烯是一種重要的有機化工原料，在用于合成丁基橡膠、聚異丁烯、甲基丙烯酸、抗氧劑、醫藥中間體和農藥中間體等化工產品時，對其純度的要求相當高，需要大量復雜的分離過程或酸萃取、吸附分離等得以實現。由于異丁烯的下游產品很多，異丁烯在中國的需求量很大，市場競爭也十分激烈，主要來自于蒸汽裂解和催化裂化產品中的碳四餾分，工業上生產異丁烯的傳統工藝有硫酸抽提、分子篩吸附、叔丁醇脫水等。甲基叔丁基醚（MTBE）裂解生產異丁烯技術是一種技術先進和經濟可行的工藝，與傳統工藝相比，具有無污染、無腐蝕、產品純度高、單程轉化率高、裝置獨立性強等特點。本生產技術具有反應溫度低，在裂解過程中不需要添加水蒸汽等惰性物質，能耗低，設備利用率高等優點，同時還具有高的MTBE轉化率、高的異丁烯選擇性和甲醇選擇性。該生產技術的反應溫度為150～180℃，反應壓力為3.5～4atm，重量空速為1.5/h，轉化率≥97％，異丁烯選擇性≥99％，甲醇選擇性≥98 ％，催化劑壽命超過8000小時。
華東理工大學
2021-02-01
小型化高穩定度光頻原子鐘
小型化高穩定度光頻原子鐘是一項結合小體積和高穩定度優點的時頻計量科學儀器設備，性能指標超越傳統微波原子鐘，基于創新性的研究方案，克服了光晶格鐘和離子光鐘普遍存在的體積龐大、系統復雜的問題，具有巨大的應用前景和產業化能力。該項目已實現基于鈣、銣、銫不同原子體系的小型化高穩定度光頻原子鐘。在鈣原子方面，創新性提出熱原子能級轉移探測方案被國際著名研究單位廣泛引用效仿。在銣、銫原子方面，通過與國內科研機構的項目合作，實現了研究成果處于國際先進水平的小型化高穩定度光頻原子鐘。
北京大學
2021-02-01
一種植被多/高光譜成像裝置
一種植被多高光譜成像裝置,其特征在于它包括一濾色片殼體、一光學鏡頭、一成像單元、放置在所述濾色片殼體中的濾色片、一濾色片更換裝置、一計算機和一電源其中,所述濾色片殼體、光學鏡頭和成像單元順序排列,且各中心同軸所述光學鏡頭與成像單元固連,且所述成像單元位于所述光學鏡頭的成像面上所述濾色片更換裝置的控制端電連接所述計算機,所述成像單元與計算機進行數據及控制信號通信所述電源為各用電設備供電。
北京大學
2021-02-01
低成本高穩定氮化物熒光材料的制備
最近以來，LED照明以其節能環保等優點，獲得了大規模的應用。以氮化物結構陶瓷相關材料（如AlN，Si3N4）為寄出的氧氮化物熒光粉在保持了高溫、化學和力學穩定性的基礎上，還具有較為優異的光轉換性能，贏得了越來越廣泛的關注。其中， 有潛力應用在紫外激發的白光LED上的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉不僅具有較高的光量子效率，而且與常用的熱淬滅嚴重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的熱穩定性。但是，目前報道的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉的制備方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高純度氮化物粉體在高溫下通過固相反應合成，要求2050℃的高溫下，10個大氣壓的氮氣壓力，保溫4個小時以上獲得，粉體還要在保護環境中球磨粉碎由于高溫產生的團聚，成本及其高昂，且顆粒尺寸控制困難。探索能夠得到高純度、粒徑均勻可控、發光性能
電子科技大學
2021-04-10