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        研發團隊針對NASICON型結構鈉離子電池正極材料面臨的瓶頸問題，通過新穎的合成方法和材料晶體結構設計理念，成功開發了具有自主知識產權的長壽命、高功率和低成本的鈉離子電池及其超穩定的正極材料。材料合成方法簡單，反應條件溫和，不需要特殊設備，目前已完成實驗室中試，具備了公斤級的制備能力。成果具有高的振實密度，可實現高體積能量密度，具有非常優秀的實用化潛力。         意向開展成果轉化的前提條件：中試放大及產業化工藝開發資金支持

衛星在軌運行和返回過程中需經歷極端高低溫環境，構件尺寸的穩定是保證衛星在軌高精度、返回高安全、任務高可靠的關鍵。針對衛星搭載的某寬帶微波載荷與衛星本體材料之間熱膨脹系數不匹配極易導致的載荷在軌及返回過程中載荷接收精度不穩定、信息傳輸不連續等問題。我校陳駿教授團隊以原創的負熱膨脹技術研發了具有輕質、熱膨脹系數低、力學性能優異、尺寸穩定性好的高性能低膨脹鋁基復合材料，并研制了系列關鍵連接內置件、環件等高性能低膨脹構件，首次將負熱膨脹技術應用到我國的衛星上，填補了高性能低膨脹金屬構件在工程應用領域的空白。該技術使得某寬帶微波載荷與衛星本體之間熱膨脹匹配性增強、界面應力大幅度減小，保證了衛星在軌與返回過程中信號高精度傳輸與接收，助力衛星成功返回。 圖1 實踐十九號衛星成功返回（圖片來源國家航天局） 圖2 高性能低膨脹鋁基復合材料及構件應用于全球首顆可重復使用返回式技術試驗衛星（圖片來源央視新聞頻道）

針對現有血液凈化材料的血液相容性不理想、臨床使用時需不斷加入抗凝劑這一 問題，提出類肝素自抗凝血的全新思路和方法，實現了聚醚砜表面類肝素化，從而提高其血液相容性，設計研發的類肝素抗凝膜及體外抗凝裝置,拓展了血液吸附材料在尿毒癥以外的多種疾病中應用。 此外，國產品牌血液透析器生產線現已投產，其性能完全媲美進口高價的FILATECH生產線,降低了國產透析器的生產成本，迫使國外血液透析器產品連續幾次大幅度降低價格，從20多年前的每個透析器上千元人民幣降低到目前的120元人民幣左右，極大程度地降低了醫療成本和治療費用，使我國腎衰竭患者的治療率不斷提升。在此基礎上實現第二代(高通量)血液透析器產業化，累計銷售量800余萬支，直接經濟效益達13.1億元，打破了國外壟斷。在國家重點研發計劃支持下，現已研發出便攜式人工腎的第一代原型機，并正推進新一代佩戴式人工腎所需要材料和關鍵加工技術研發及產業化。 高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器 血液透析是一種有效治療腎衰竭的醫療手段并已廣泛應用于臨床治療。采用“相轉化”原理，利用“干噴濕紡”的紡絲工藝紡制出具有類肝素結構及良好血液相容性的聚醚砜中空纖維膜并成功實現了透析器產品的國產化與規模化；臨床治療效果顯著，安全性高。從原料、生產設備、關鍵工藝技術到透析器產業鏈國產化等方面突破了目前領域的卡脖子問題，降低生產成本并推動了國產血液透析器行業的發展與轉變。 中空纖維膜血液透析器 原材料   提出類肝素結構血液凈化膜概念 研制出優異血液相容性的聚醚砜中空纖維膜

項目成果/簡介: 針對現有血液凈化材料的血液相容性不理想、臨床使用時需不斷加入抗凝劑這一 問題，提出類肝素自抗凝血的全新思路和方法，實現了聚醚砜表面類肝素化，從而提高其血液相容性，設計研發的類肝素抗凝膜及體外抗凝裝置,拓展了血液吸附材料在尿毒癥以外的多種疾病中應用。 此外，國產品牌血液透析器生產線現已投產，其性能完全媲美進口高價的FILATECH生產線,降低了國產透析器的生產成本，迫使國外血液透析器產品連續幾次大幅度降低價格，從20多年前的每個透析器上千元人民幣降低到目前的120元人民幣左右，極大程度地降低了醫療成本和治療費用，使我國腎衰竭患者的治療率不斷提升。在此基礎上實現第二代(高通量)血液透析器產業化，累計銷售量800余萬支，直接經濟效益達13.1億元，打破了國外壟斷。在國家重點研發計劃支持下，現已研發出便攜式人工腎的第一代原型機，并正推進新一代佩戴式人工腎所需要材料和關鍵加工技術研發及產業化。 高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器 血液透析是一種有效治療腎衰竭的醫療手段并已廣泛應用于臨床治療。采用“相轉化”原理，利用“干噴濕紡”的紡絲工藝紡制出具有類肝素結構及良好血液相容性的聚醚砜中空纖維膜并成功實現了透析器產品的國產化與規模化；臨床治療效果顯著，安全性高。從原料、生產設備、關鍵工藝技術到透析器產業鏈國產化等方面突破了目前領域的卡脖子問題，降低生產成本并推動了國產血液透析器行業的發展與轉變。中空纖維膜血液透析器 原材料  提出類肝素結構血液凈化膜概念 研制出優異血液相容性的聚醚砜中空纖維膜知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國際先進水平成果獲得方式:獨立研究

MoTe2是由MoTe6八面體結構單元構成的原子層沿c方向堆疊形成的二維材料系統，不同的堆疊方式具有不同晶體對稱性。1T-MoTe2在室溫時是單斜的1T’相，隨著溫度降低在250K時發生結構相變，轉變成正交的T_d相，其中可以存在第二類外爾費米子。王楠林課題組通過實驗發現高強度的近紅外激光脈沖可以在亞皮秒時間尺度內將中心反演對稱性破缺的T_d相驅動到具有中心反演對稱的1T’相。該相變發生的最明顯的特征是時間分辨的反射率變化中橫向剪切振蕩聲子的消失和二次諧波強度的急劇下降。通過選擇和改變激發脈沖的脈寬和波長，從實驗上排除了激光加熱效應。該項研究首次在超快亞皮秒尺度內實現了激光誘導的非加熱效應引起的MoTe2晶體中第二類Weyl半金屬相與正常半金屬相的超快結構相變。它為超快激光控制固體的拓撲特性開辟了新的可能性，使超快激光激發的拓撲開關器件具有潛在的實際應用價值。 該工作于2019年5月22日在線發表于著名學術期刊Physical Review X（Phys. Rev. X 9, 021036 (2019)），第一作者為量子材料中心博士生張夢瑤，王楠林教授和其研究組的董濤博士是通訊作者，量子材料科學中心王健教授研究組為該工作提供了樣品。該項研究得到國家自然科學基金委員會、國家重點研究開發項目等項目的支持。Figure: Pump induced SHG time traces of MoTe2 at selected fluences at T=10 K. The graph shows that as the laser fluence increases, the signal of the second harmonic of the sample drops significantly. The inset is a time-resolved schematic diagram of second harmonic detection

隨著科技的不斷發展，笨重的陰極射線管(CRT)顯示器越來越不能滿足需求。而液晶顯示器(LCD)則因具有能耗低、重量輕、超薄、圖像柔和等一系列突出的性能得到了迅猛發展。 液晶材料是液晶顯示器的核心材料之一，它賦予液晶顯示器各種優良的性能。國內高檔液晶材料主要被大日本油墨化學工業株式會社、日本Chisso公司、德國Merck公司壟斷。目前，國內只有幾家企業能批量生產中低檔液晶材料，尚無廠家

液體磁性磨具是由我在國際上首先提出并研制成功的一種新型精密光整加工技術，具有良好的材料適應性，可以實現對各種金屬材料零件、陶瓷材料零件等的光整加工，可以獲得較低的表面粗糙度 值，具有良好的可控性，可方便的通過調節磁場強度來控制整個加 工表面或局部表面研磨壓力的大小，且光整加工所需要的設備簡單，對設備的精度要求不高，可以方便地應用于生產實踐，在復雜 型面、孔等表面精密加工方面具有具有明顯的優勢，居國內領先水平。

并網逆變器作為太陽能光伏并網發電系統的核心組成部分，對提高太陽能轉換效率、輸出高品質電能起著關鍵作用。光伏并網逆變器核心技術主要包括最大功率跟蹤、直流變換電路、逆變控制技術和孤島檢測等。光伏組件將太陽能轉化為直流電，經直流變換電路提升并穩定直流電壓輸出，再通過并網逆變電路將直流電轉化為交流電，利用數字鎖相技術和逆變控制技術，將與電網同頻同相的高品質電能饋入電網，為保證并網發電系統不危及電網輸電線路安全，孤島檢測技術能實時檢測系統是否處于孤島狀態并能停止并網運行。本項目主要利用先進數字控制技術實現最大功率跟蹤、逆變閉環控制、孤島檢測及系統保護等，特別在大功率三相并網發電逆變系統高品質輸出的控制技術及太陽能直流電到輸出電能的高轉換率技術方面有技術積累。采用自主研發的控制技術，使得并網輸出電流總畸變率低，輸出功率因素高且可調，系統發電效率高。光伏并網發電監控軟件可實時遠程監控多臺并網逆變器工作狀態，具有記錄、存儲、圖形化顯示系統各項輸出如電壓、電流、饋入電網電能數量等功能。

并網逆變器作為太陽能光伏并網發電系統的核心組成部分，對提高太陽能轉換效率、輸出 高品質電能起著關鍵作用。光伏并網逆變器核心技術主要包括最大功率跟蹤、直流變換電路、 逆變控制技術和孤島檢測等。光伏組件將太陽能轉化為直流電，經直流變換電路提升并穩定直 流電壓輸出，再通過并網逆變電路將直流電轉化為交流電，利用數字鎖相技術和逆變控制技 術，將與電網同頻同相的高品質電能饋入電網，保證并網發電系統不危及電網輸電線路安全， 孤島檢測技術能實時檢測系統是否處于孤島狀態并能停止并網運行。 本項目主要利用先進數字控制技術實現最大功率跟蹤、逆變閉環控制、孤島檢測及系統保 護等，特別在大功率三相并網發電逆變系統高品質輸出的控制技術及太陽能直流電到輸出電能 的高轉換率技術方面有技術積累。采用自主研發的控制技術，使得并網輸出電流總畸變率低， 輸出功率因素高且可調，系統發電效率高。光伏并網發電監控軟件可實時遠程監控多臺并網逆 變器工作狀態，具有記錄、存儲、圖形化顯示系統各項輸出如電壓、電流、饋入電網電能數量 等功能。

北京大學物理學院人工微結構和介觀物理國家重點實驗室徐海潭研究員和耶魯大學Jack Harris教授研究組、芝加哥大學Aashish Clerk教授合作，在光力學研究中取得重要進展。成果以“Nonreciprocal control and cooling of phonon modes in an optomechanical system”為題發表在《自然》（Nature）上（https://www.nature.com/articles/s41586-019-1061-2）。該工作提出了基于光力相互作用的非互易聲子耦合新原理，實現了非互易的聲子傳遞和新型光力制冷方法。 學諧振子在現代科技和生活中具有廣泛的應用，大到引力波探測裝置，小到我們身邊的手機，涉及傳感、變頻、濾波等重要器件。一般的諧振子器件是互易的，即器件內部或者兩個器件之間的聲子傳遞和方向無關。而非互易的諧振子器件對于全雙工聲子信號收發、聲子隔離等有著非常關鍵的作用，甚至還可以用來對熱能進行單向傳遞，使冷的物體更冷，熱的物體更熱。圖a，基于光力相互作用的非互易聲子耦合機制。b，通過控制激光相位，聲子隔離度±30分貝連續可調。 光力學是光學和力學相結合的新興科研領域。光力相互作用可以用于光學和力學模式的精密調控和測量，有著重要的物理意義和實際應用。這個工作中的光力學系統由超高品質因子的氮化硅納米薄膜和高精細度光學腔構成。激光將聲子從納米薄膜的一個諧振模式轉化為光子，再變回另一個諧振模式中的聲子。多束激光的物理效應互相干涉，使聲子傳遞增強或者減弱。通過控制激光相位，實現了聲子隔離度在±30分貝范圍內連續可調（如圖所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他們通過拓撲操作實現了瞬態的非互易聲子傳遞，而在最新的工作中，他們通過光力相互作用產生了聲子模式間靜態的非互易耦合，從而實現了穩定的非互易聲子傳遞。 進一步地，徐海潭等人實現了用非互易相互作用來調控并觀測諧振子的熱力學漲落。當聲子傳遞是雙向的時候，兩個諧振模式通過交換熱聲子，對應的溫度會互相接近。而當聲子傳遞是單向的時候，被隔離的諧振模式把熱聲子傳遞給另一個諧振模式，這使得被隔離模式的熱聲子數減少，因此降低溫度，而另一個模式則升高溫度。從而通過非互易聲子傳遞實現了一種新型的光力制冷技術。該研究中所包含的創新方法也可以推廣應用于其他電子、力學和光學等系統。 研究工作得到北京大學人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、教育部納光電子前沿科學中心和量子材料協同中心的支持。