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燃料電池微電源系統
進入 21 世紀以來，電子與信息技術獲得了飛速發展，各類微小型便攜式電子產品如手機、筆記本電腦、數碼影像設備等相繼涌現出來，給人們的生活帶來了極大的便利。但是電子產品升級換代的加快和產品功能的日趨多樣化，對現有微電源系統（鋰離子電池、鎳氫電池等）性能提出越來越高的要求，電子產品設計中的電源供需矛盾日益突出，形成所謂的“能量鴻溝”（ Power Gap ）。發展新的高比能電源系統已不可避免地成為突破下一代便攜式電子產品發展瓶頸的緊迫任務。基于微機電系統（ MEMS ）技術的燃料電池微電源系統，因具有高比能、高效率、清潔環保、使用方便等突出優點而廣受關注。其理論能量密度為現有鋰離子電池 10 倍以上、能量效率可達 60~70% 、工作過程零排放、可瞬間完成燃料加注，是面向便攜式電子產品的新一代理想替代電源。
大連理工大學
2021-04-13
直接甲醇燃料電池（DMFC）
直接甲醇燃料電池（DMFC）由于使用液體甲醇作燃料，電池安全，系統簡單，運行方便，具有很廣闊的商業化前景。從目前的技術水平看，DMFC的功率密度比氫氧燃料電池低，因此這類電池更適用于小型電器中，如移動電話、筆記本電腦等。美國能源部認為用于發電站和電動汽車的大型燃料電池，商品化制造成本一定要低于$500/kW，而對應用于電子產品中的小型燃料電池，其制造成本可允許高達$2000/kW。與二次電池相比，微型或小型DMFC主要具有以下優點：（a）長時間連續提供電能；（b）充加燃料方便，它可避免二次電池充電時間長、電池記憶效應、循環壽命短等不便；（c）無污染、回收處理方便。北京科技大學在國家自然科學基金委、教育部和國家863計劃支持下，開展了熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）和直接甲醇燃料電池（DMFC）的研究開發工作：（1）Pt基非貴金屬多元合金、Pt基過渡金屬或稀土金屬氧化物催化劑；(2)甲醇溶液中穩定的輕質雙極板等材料；(3)催化劑碳載體材料；（4）膜電極及直接醇類燃料電池組樣機。
北京科技大學
2021-04-13
復合垃圾衍生燃料制造技術
復合垃圾衍生燃料制造技術是開發低成本、高固硫率和防潮抗水型，適用于工業鍋爐燃用的復合垃圾衍生燃料，可以適量加入粘結劑或根據生物質具體性能對其進行生物化學預處理以適當提高其粘結力；可將復合垃圾衍生燃料的灰分、水分、揮發分、發熱量、燃料比、粒徑大小、焦渣特性、熱變形特性等調整到有利于燃燒的最佳值，大幅度降低生產成本，使之發展成先進的高效清潔燃料。 該工藝的關鍵環節之一，是制備出適合我國現有鍋爐燃燒的新型垃圾衍生燃料。RDF制備過程中摻入一定量的煤，不僅有利于提高熱值，均勻分配物料，同時還可以起到助粘的作用；同時，壓制成型塊燃料，使其具有統一形狀和規格，易實現成型時添加固硫、脫氯劑及催化劑等，再配套合適的燃燒設備，既有利于高效燃燒又能減少污染。該處理方式，可為國內垃圾提供一條新型資源化解決途徑，這樣既節省了處理垃圾的處理費和供熱燃料費，又減少了固體廢棄物。 本研究利用生物質型煤生產工藝來進行了C-RDF成型制備研究。復合垃圾衍生燃料爐前成型是指直接使用煤場的動力配煤，在不添加或添加少量粘結劑的條件下，由置于鍋爐旁的成型機成型后直接下落到爐排上，供鍋爐燃用。 垃圾衍生燃料成型工藝主要分為三個工序，即原料制備、攪拌成型和固結干燥。3個環節中重點在于原料制備環節。 垃圾衍生燃料之所以能在爐內燃燒過程中取得較散煤好的經濟和環境效益，是由于燃料個體形狀規格，使垃圾衍生燃料層具有均勻分布的空隙率，且其單個空隙容積較大，有利于可燃氣體的反應。燃料層的空隙率大則通風阻力小，有助于降低風機電耗和結渣程度。 應用范圍： 適合我國現有鍋爐燃燒的新型垃圾衍生燃料。
北京交通大學
2021-04-13
直接甲醇燃料電池研制
主要研究內容 1、甲醇陽極與氧陰極催化劑研究。 2、固體高分子膜防透醇研究。 3、三合一膜電極制備技術研究。 4、單體電池的設計與性能研究。 5、電池組系統結構設計與8W樣機研制。技術指標 陽極鉑載量≤3mg/cm2，陰極鉑載量≤1mg/cm2；80℃，單體電池比功率≥80mW/cm2；30℃，陰極為常壓空氣，單體電池比功率≥12mW/cm2；8W樣機正常運行40h。產業化前景
哈爾濱工業大學
2021-04-14
雙膜法生物燃料技術
乙醇回收滲透汽化膜是由無機材料經過高溫燒制制備而成的基膜為支撐層，在支撐層表面經過特殊制備工藝制備而成的致密膜為分離層的非對稱結構的管式復合膜，膜表面平整無缺陷，膜層厚度均勻；分離膜與基膜結合完好，具有抗污能強，使用壽命長的特點，可以用來富集低濃度的含醇溶液的富集。主要應用方向有：燃料乙醇發酵液、丁醇發酵液、低濃度含醇溶液中的醇類物質的富集。
南京工業大學
2021-01-12
鋅-空氣燃料電池系統
1 成果簡介
鋅-空氣燃料電池作為一種新型的燃料電池系統，用鋅作能量來源，實現發電。鋅-空氣燃料電池具有如下特點：
與一般氫空氣燃料電池比，成本低，不需要貴金屬做催化劑；
與一般蓄電池比，不需要充電，可像加油一樣快速補料；
與燃油內燃機比，燃料可再生，鋅發電后變為氧化鋅可通過電解得以還原；
環保安全，放進火里也不燃燒。
本研究組已研究開發出 200 瓦的 5 節燃料電池堆，其電流密度指標達到國際先進，證明了設計方案的可行性。利用該技術方案，依據功率需求可開發大小不等的鋅-空氣燃料電池系統。為產業化應用，接下來需要做的工作是設計產品構型、完善整體集成。 2013_8_1 上圖 用于方案驗證的鋅-空氣燃料電池系統
2 應用說明
鋅-空氣燃料電池可做軍用電源，具有補充能量快、安全的優勢；可配合風力發電、太陽能發電系統的大型儲能-發電裝置，為電網調峰補谷，具有安全、成本低優勢；可作為未來電動汽車的動力電源，具有安全、價廉、不需要充電、續駛里程長等優勢。
3 效益分析
量產的鋅-空氣燃料電池系統，制造成本與鉛酸蓄電池相當，而使用壽命更長。
4 合作方式
聯合開發。
清華大學
2021-04-13
強子結構理論的研究進展
研究強子（比如質子、中子）的內部結構，對理解強相互作用規律以及我們現實世界的物質構成至關重要。但是對強子結構的理論研究極其困難，在強相互作用基本理論量子色動力學（QCD）提出約40年后的今天，人們依然未能利用QCD計算得到夸克和膠子在質子內部的動量分布函數（PDFs）。近些年，PDFs的第一原理計算方法上有了巨大的突破。 在2013年，季向東教授提出了時間無依賴可用格點QCD計算的 quasi-PDFs，并發現，當動量非常大的時候quasi-PDFs可以近似為PDFs。近期，馬滟青研究員與合作者把季向東教授的方法進行推廣，提出了最一般的方法“格點散射截面”。在該方法中，保留了時間無依賴這一要求，但是與PDFs之間的聯系是通過證明因子化定理來保證。馬滟青研究員與合作者構造出了一系列便于格點QCD計算的“格點散射截面”，并量子場論框架下嚴格證明了它們與PDFs之間聯系的因子化定理，從而能夠利用格點QCD計算得到PDFs。結果已發表在《物理評論快報》上【Phys.Rev.Lett. 120 (2018) 022003】，馬滟青研究員是第一作者。 此外，在量子場論框架下，quasi-PDFs要想能夠用于計算PDFs，它們必須滿足紫外發散的可重整性質。馬滟青研究員與合作者嚴格證明了這一性質，這為quasi-PDFs的應用奠定了堅實的理論基礎。結果已發表在《物理評論快報》上 【Phys.Rev.Lett. 122 (2019) 062002】，物理學院理論所的李正陽博士生是第一作者、馬滟青研究員是通訊作者。 相關文章鏈接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.062002https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.022003
北京大學
2021-04-11
石河子大學科技學院
學校名稱：石河子大學科技學院 學校國標代碼：13628 學生就讀地址：新疆五家渠市前進東街109號(石河子大學商學院校區內)，郵政編碼：831300。五家渠市位于烏魯木齊市北郊，距離石河子市約150公里。 石河子大學科技學院是石河子大學舉辦的獨立學院，成立于2002年8月，2004年通過國家教育部審核。2017年面向新疆招生，在本科第二批次錄取。 學生修滿規定學分后，畢業時頒發石河子大學科技學院畢業證書;符合學位授予條件者，頒發石河子大學科技學院學位證書。 學費、住宿費收取標準根據新疆維吾爾自治區發展計劃委員會和教育廳有關文件規定嚴格執行。學費標準為：國際經濟與貿易10000元/年，工商管理10000元/年，漢語言文學9000元/年。住宿費800元/年(6人間)，如果國家調整本年度收費標準，我校將按照新規定收取。 根據兵團高等教育發展的需要，石河子大學科技學院即將轉設為民辦高校，學校名稱也將發生變更，畢業證和學位證授予高校名稱也將隨之進行變更。 學院招生咨詢電話：0993-2058175 0993-2058898 傳真:0993-2058175 網址:http://kjxy.shzu.edu.cn/ 電子信箱:[email protected]。
石河子大學科技學院
2021-02-01
絕緣子串電弧泄放裝置
該裝置屬專利技術，適用于電力系統、高壓絕緣領域。 電力系統架空輸電線路布設在戶外。雷擊線路常導致絕緣子串表面發生閃絡，而后持續的工頻續流電弧沿絕緣子表面燃燒，可能導致絕緣子瓷瓶碎裂以及其附屬的固定金具損壞從而發展成線路故障，跳閘斷電。故障后查找故障點、更換損壞的元件造成較長時間停電，降低了供電可靠性和增大了運行成本。 技術內容： 為了克服現有絕緣子技術結構在這方面不足，研制了這種絕緣子串電弧泄放裝置。 主要采用的技術是：包括并聯電弧泄放氣隙電極、絕緣子串、金具，絕緣子串兩端裝有金具，金具上固定裝有并聯電弧泄放氣隙電極。放電氣隙間距長度略小于絕緣子串的串長長度，絕緣子串兩端金具，一端和輸電線路連接；另一端和桿塔固定絕緣子的金具相接。本裝置可以在35kV、l 10KV、220kV線路上安裝。 優點：在絕緣子串的兩端加設并聯的電弧泄放氣隙，使雷電引發的電弧在遠離絕緣子表面的電弧泄放氣隙里燃燒，從而保護了絕緣子以及附屬的固定金具。
北京交通大學
2021-04-13
拓撲半金屬中Weyl費米子湮滅
物理學研究的前沿之一是在凝聚態體系中尋找Dirac方程所描述的一些基本粒子。Dirac方程是具有狹義相對論協變性的波動方程，最早由英國物理學家Paul M. Dirac 于1928年構造，用于描述自旋為1/2的費米子，典型代表如電子。Dirac方程成功地預言了正電子的存在, 并于1932年被實驗證實。Dirac方程有不同的等價表示，比如Dirac、Majorana和Weyl表示等，其對應的準粒子可以分別在不同的凝聚態體系中被實現，如石墨烯 (2010諾貝爾物理獎) 、拓撲絕緣體表面可以存在二維無質量的Dirac費米子和非常規超導體的邊界可能存在Majorana費米子等。特別是，Dirac方程的三維無質量極限，對應Weyl費米子，可以在最新發現的拓撲半金屬中被實現。 通過系統的計算和數據分析，證明了這個反常信號與Weyl費米子在強磁場下最低朗道能帶打開能隙有關。在凝聚態物理中，能譜打開能隙和狄拉克型方程描述的準粒子獲得質量是等價的，因而從理論上支持了Weyl費米子湮滅的結論。
南方科技大學
2021-04-13