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[成果] 1800240303 江苏
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2018
成果简介:该项目为用于电子产品的石墨散热膜材料,产品具有高导热系数、高拉伸强度、高粘着力、高保持力,并且具有耐弯折性、易模切加工等特殊功能,该产品广泛应用于消费电子行业,如智能手机、平板电脑等移动设备,是其导热散热组件的核心部分。 一、技术内容: 该项目采用独有的超高温、可控卷状烧结核心技术,合成超长人工石墨散热材料,其特有的一次性成型方法,大大提高了生产率,有效的降低了能源消耗,特定分子结构和功能设计,结合热处理工艺,使得产品中石墨晶体高度有序、结构规整,减少晶格缺陷,形成完整的散热网络,提高了产品的散热性能;采用无尘精密涂布技术,实现了生产环节可控的高精密度,确保了散热材料的高洁净度,采用膜厚在线自动测量系统,有效提高了良品率和产品质量。 二、项目已授权专利与获奖情况: 通过技术集成和创新,公司在产品设计、设备选择与改进、规模化生产设计等方面均进行独立研发,拥有该产品的所有核心技术,共申请专利30余件,已获得授权发明专利8件和授权实用新型专利11件。项目产品获得以下荣誉及奖项:①2012年通过了江苏省经信委组织的省级新产品新技术科技成果鉴定(证书号:苏经信鉴字【2012】994号);②2013年获得江苏省科技厅“江苏高新技术产品认定证书”(编号:130585G1536N);③2013年获得江苏省经信委颁发的“江苏省级优秀新产品金奖”;④2014年获得江苏省科技厅“科技支撑计划(工业)项目”(编号:SBE2014000740);⑤2014年获得国家科技部“国家火炬计划项目”(项目编号:2014GH030269)。 三、技术经济指标: 1、技术指标:项目产品导热系数大于1800W/(m2k),并且耐高温强度达400℃,抗拉伸强度达40Mpa,热扩散率9~10cm2/s,密度为1.9g/m3,比热容(50℃)为0.85J/gK,耐弯折性能(R5/180°)超过30000次,使产品具有优良的散热性能和后期易于模切加工的优越性。 2、经济指标:该项目自2012年2月启动研发及产业化工作,于2016年2月完成项目整体建设并形成规模化生产,该产品至2017年12月底已累计完成销售11747.66万元,获得利润1762.15万元,缴税693.56万元,创汇150万美元。 四、应用推广及社会效益: 该项目围绕石墨散热材料的高导热性、高拉伸强度和耐弯折性等技术进行创新,指标先进且具有多功能化,最终实现电子产品的石墨散热膜材料的重大技术的突破,形成规模产业化,主要体现在关键部件的国产化和多功能化,特别是高端散热组件的产业化,实现国内自主配套,提高国内超精密加工的基础工业水平,打破三星、美国eGRAF等国际知名企业的垄断,促进行业整合与技术进步,完善该省消费电子产业链,符合国家提出的关于加大新材料开发的重要目标。该项目实施后已新增就业岗位80个,公司上市材料已提交,预计2018年下半年在深交所创业板上市。
[成果] 1800220296 安徽
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2018
成果简介:超级电容器是一种主要通过正负离子在多孔材料表面的吸附和脱附来实现充电和放电的储能器件。与锂电池相比,超级电容器具有充电速度快和使用寿命长等优点。但是,超级电容器较低的能量密度制约其推广应用。中国已把超级电容器关键材料的研发列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》。如何对多孔碳的结构进行精细调控是一个富有挑战性的难题。在3项国家基金和1项教育部新世纪人才项目的资助下,该项目取得了如下主要成果。 (1)建立了高效制备石油焦基微孔碳材料的新方法为了实现对反应物进行气氛保护、高效均匀加热、温度在线测控和降低微孔碳制备成本的目的,该项目开发了微波快速加热氢氧化钾活化石油焦制备微孔碳材料的新方法。微波加热时间约为常规电炉加热时间的15%,节能效果明显。所得材料中的微孔为离子吸附提供了大量活性位,作为超级电容器用电极材料显示了高达342.8 F/g的容量,超过了商品微孔碳的容量。实现了石油化工副产物的高附加值利用。 (2)建立了高效制备生物质基中孔碳材料的新方法为了使有机电解液中直径较大的离子或离子簇被多孔碳吸附,亟需建立制备具有较大孔径的中孔碳(孔径介于2-50 nm)的新方法。该项目提出了一种以氯化锌为造孔剂通过微波高效加热生物质制备中孔碳材料的新方法。由高中孔含量(达99.0%)的中孔碳制造的超级电容器在有机电解液中的能量密度约为水系电解液中的3倍。实现了中孔碳的低成本制备和农业废弃物稻壳等的高附加值利用。 (3)建立了高效制备沥青基分级多孔碳材料的新方法为了适应不同电解液体系对多孔碳材料孔径的要求,亟需建立制备兼有微孔和中孔的分级多孔碳的新方法。 该项目首次建立了以颗粒状纳米氧化镁或氧化铁为模板耦合原位活化煤焦油沥青制备分级多孔碳材料的新方法。石墨烯作为一种薄片状的新型碳材料,是主导未来高科技产业竞争的战略材料。但是,石墨烯薄片制备成本高且易堆叠,限制了其推广应用。该项目分别提出了制备相互连接的中空多孔石墨烯球和具有褶皱的石墨烯纳米片的新方法。所得球形或褶皱的薄片不仅防止石墨烯片的堆叠,而且薄片上大量的孔为离子的吸附和传输提供大量的活性位和通道。上述材料可以满足不同电解液体系对材料孔径的要求。解决了石墨烯材料制备工艺复杂、成本高等难题。所得石墨烯材料具有高的比表面积(达3449 m2/g),超过了单层石墨烯的理论值(2630 m2/g)。由石墨烯材料制造的超级电容器在离子液体电解液中显示了高的能量密度(143 Wh/kg)。实现了石墨烯材料的低成本制备和化工副产物的高附加值利用。 该项目发表论文50余篇。8篇代表论文均发表在国际主流学术刊物上,2篇入选ESI高被引论文,2篇被选为刊物封面。8篇代表论文共被他引592次,其中SCI他引541次,单篇最高他引120次。申报人已获授权发明专利14件。
[成果] 1800180074 上海
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于信息功能材料领域的基础研究。石墨烯具有独特的二维结构、优异的电学特性,在电子学领域具有广阔的应用前景。制备出高质量石墨烯材料是电子学应用的前提和基础。该项目系统深入地开展了化学气相沉积法(CVD)制备高质量石墨烯材料的基础研究,在晶圆级高质量石墨烯材料生长方面取得创新性研究成果,在国内外产生重要影响,得到了包括石墨烯的发现者、诺贝尔物理学奖获得者A. K. Geim教授等的高度评价和引用,推动了石墨烯材料制备科学和技术的发展,为电子学应用奠定了要基础。主要科学发现点包括: (1)国际独创石墨烯单点核心控制,实现英寸级石墨烯单晶快速生长。发现Cu85Ni15合金衬底石墨烯等温析出物理新机理,通过局部碳源控制,在国际上首次研制成功1.5英寸石墨烯单晶晶圆。通过单核控制制备石墨烯单晶晶圆被认为是三维硅单晶技术在二维材料中的再现,对于推动石墨烯在微电子领域的应用具有重要意义,研究成果发表在《自然?材料》上。中国科学院成会明院士评价该项工作为“2016年中国高质量石墨烯制备方面两项最重要成果之一”。 (2)率先开展六方氮化硼(h-BN)表面石墨烯直接生长研究,并在石墨烯气相催化生长与六方氮化硼制备研究取得重要进展。国际上首次实现h-BN表面高质量石墨烯晶畴CVD生长,揭示石墨烯形核、取向、气相催化相关机理,获得极高电学质量的CVD石墨烯,室温霍尔迁移率超过20000cm2/Vs。同时,在国际上首次通过在铜衬底中固溶镍,成功制备出高质量单层h-BN单晶畴。相关成果两次发表在《自然·通讯》上,获得包括诺贝尔奖获得者A. K. Geim教授、碳纳米管的发现者S.Iijima教授等知名学者以及9篇综述性论文的点名图文引用和高度评价。 (3)系统阐明半导体元素衬底催化石墨烯生长物理机制,在国际上首次报道半导体Ge基石墨烯CVD生长。发现锗晶圆、液态镓等半导体元素衬底表面催化功能与石墨烯成核生长物理机制。率先在国际上报道半导体兼容锗晶圆上石墨烯研制,引起韩国三星等知名研究机构跟踪研究,被Chem. Soc. Rev.等知名综述期刊多次点名引用。 该项目制备的石墨烯材料成功实现石墨烯电子学应用,获得截止频率高达150 GHz的石墨烯射频晶体管。该项目成果发表的8篇代表性论文(包括《自然·材料》1篇,《自然·通讯》2篇),共被他引619次,其中SCI他引520次。获得包括《科学》等著名刊物的多次引用,《自然·材料》新闻和观点栏目予以专文报道。获邀在重要国际学术会议上做邀请报告20余次,获授权专利59项(国内授权56项,国外授权3项)。 项目组成员获国家自然科学基金委员会优秀青年基金、中组部“万人计划”青年拔尖人才项目资助。
[成果] 1700240720 广西
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:该发明涉及一种应用于锂离子电池正极材料锰酸锂的包覆工艺,特别是一种锰酸锂固相包覆工艺,属于新能源材料领域。锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一,相比钴酸锂等传统正极材料,锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点,是理想的动力电池正极材料,但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状结构锰酸锂,其中尖晶石型锰酸锂结构稳定,易于实现工业化生产,市场产品均为该种结构。尖晶石型锰酸锂属于立方晶系,理论比容量为148mAh/g,由于具有三维隧道结构,锂离子可以可逆地从尖晶石晶格中脱嵌,不会引起结构的塌陷,因而具有优异的倍率性能和稳定性。国内外锰酸锂产业正在进入一个蓬勃发展的阶段,但锰酸锂作为锂离子动力电池的主要原材料,也存在循环性不好、高温性能差等缺点,究其原因,锰酸锂在高温环境下或者在常温下随着充放电次数的增加。其内部结构发生了畸变,导致材料的电性能急剧降低;此外,在高温状态下,传统电解液体系不稳定而产生分解以及电解液体系下正极材料中的Mn溶解也是导致LiMn<,2>O<,4>正极材料循环性能不好、高温循环性能降低的原因。近年来,主要是通过阴离子、阳离子或多元体相掺杂、表面包覆、电解液改性等研究来改善。该发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种锰酸锂液相包覆工艺,以解决其用于锂离子电池时循环性能不稳定、高温性能差的问题。该发明技术方案:洗涤锰酸锂至滤液电导率低于100μs/cm,加入去离子水配制成锰酸锂悬浊液,水和锰酸锂的质量比为1.5-2.5;配制氢氧化锂和氨水的混合碱溶液;配制硝酸铝溶液;在搅拌状态下同时将氢氧化锂与氨水的混合碱溶液和硝酸铝溶液加入至锰酸锂悬浊液中;加入完毕后将溶液进行喷雾干燥;将喷雾干燥得到的混合料进行焙烧,焙烧温度为700~900℃,时间为9~11小时,随炉冷却;冷却后过200目标准筛,得到铝包覆的锰酸锂成品。该发明的有益效果:该锰酸锂固相包覆工艺简单,包覆均匀,可以显著降低锰酸锂与电解液的接触面积,减小锰元素在电解液中的溶解,提高了循环性能和高温性能。
[成果] 1700240729 广西
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:该发明涉及一种锂离子电池用改性锰酸锂正极材料及制备方法,尤其涉及一种锂离子电池用钛掺杂改性锰酸锂粉体材料及其制备方法。尖晶石结构的锰酸锂被认为是锂离子电池最有前途的正极材料之一,相比钴酸锂等传统正极材料,锰酸锂具有价格低廉、资源丰富、安全性能高及对环境友好等优点,特别是随着动力电池的发展,安全、廉价的锰酸锂具有非常明显的竞争优势。但是在充放电过程中,其尖晶石结构易发生Jahn-Teller效应,晶型由原来稳定性较好的立方晶系LiMn<,2>O<,4>向稳定性较差的四方晶系LiMn<,2>O<,4>转变,此时,锰酸锂晶胞中X轴和Y轴收缩,而Z轴伸长,晶型的扭曲造成晶体结构坍塌,阻碍了锂离子进出的通道,导致在循环过程中发生容量的衰减,从而大大限制了其商品化。发明一种既能够改善锰酸锂的循环功能,又能够保持或提高原有放电容量,是从事锂离子电池研究的技术人员需要做的工作。该发明的目的是提供一种既能够改善锰酸锂正极材料的循环功能,又能够保持或提高原有放电容量的掺杂改性锰酸锂粉体材料及提供一种掺杂改性锰酸锂粉体材料的制备方法。为了实现上述目的,该发明还提供了一种锂离子电池用改性锰酸锂正极材料及其制备方法。有益效果:该发明钛掺杂锰酸锂粉体材料的制备方法,采用了先合成Ti-Mn-O复合氧化物的方式,使得掺杂元素能完全和原料混合均匀,紧密结合,烧制后的产物在组成、结构、粒度分布等方面都优于常规掺杂方式;烧制过程中,掺杂元素也能完全嵌入晶体结构中;而钛元素的掺杂提高了锰离子的平均氧化态,能够有效地稳定尖晶石结构,抑制Jahn-Teller效应,降低容量的衰减,从而改善循环性能。但相比其它阳离子(如Al、Ni、Co、Mg)掺杂改性,钛掺杂改性锰酸锂的容量不仅没有下降,反而有所提高。并且能大幅度地提高产品的一致性和稳定性,为合成具有优异电化学性能的锰酸锂提供重要保障。普遍采用的干法制备掺杂锰酸锂的方法,获得的材料晶粒无规则形状、物相均匀性较差;该发明技术方案相比于普遍采用的干法制备掺杂锰酸锂的方法,有了质的飞跃。
[成果] 1700470369 北京
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:电化学储能材料与器件是国家中长期科技发展纲要中“高效能源材料技术”中的重要研究方向。锡化物电极材料因具有高比容量、优异导电性及安全性等特点被认为是最具应用前景的下一代电极材料之一。然而,受限于锡化物储锂后体积变化较大等本征特性,容易导致其容量衰减快、能量密度和功率密度难以兼顾,因而成为锡化物储能领域的重大难题。基于此,该项目率先提出复合组分维度匹配性的概念,并开辟了一条新的途径用以构建具有良好维度匹配性的全一维、二维石墨烯复合电极材料,进而实现了锡化物电极材料储能性能的大幅提升。重要科学发现和科学价值包括: 1)围绕石墨烯/锡化物复合电极材料,在国际上率先提出了复合组分维度匹配性的概念,揭示了维度匹配性对复合电极材料电化学性能的显著影响,从而发展了一种新的复合电极材料设计与优化策略。相关成果被新加坡国立大学化学与生物分子工程系主任Jim Yang Lee教授正面引用,肯定了该具有维度匹配性的复合材料可在锂离子电池应用中展现出优异的储锂性能。 2)发现了石墨烯二维限域空间内金属锡的二维化热还原转化现象,开辟了新的通过化学方法构建全二维石墨烯复合电极材料的路径,为低熔点活性材料的二维化及化学方法构建复杂复合电极界面提供了新的思路。相关成果被Wiley出版集团的Materials Views网站进行了专题报道,肯定了这种复合电极界面构建的重要意义。 3)发现了一种新的液态金属锡表面原位生长石墨烯形成石墨烯/锡一维复合电缆结构材料的方法,揭示了石墨烯一维化与金属锡一维化的实现机制,进而开拓了一种新的全界面石墨烯复合电极的构建策略,为发展高性能、多功能复合电极提供了一种新途径。“世界前100名化学家”Shouheng Sun教授认为通过使用该空隙工程来容纳适应锡的体积变化可有效改善锡基材料循环稳定性。 基于上述三个发现点,项目10篇代表性论文包括Adv. Mater.2篇、Energy Environ.Sci.2篇、Small 1篇、Mater. Today 1篇、Nanoscale 2篇、J. Mater. Chem. 1篇、J. Mater. Chem. A 1篇,被SCI他引1089次,6篇入选ESI高被引论文,单篇最高他引344次。成果被美国劳伦斯伯克利国家实验室能量存储部门leader Venkat Srinivasan教授等在内的来自50余个国家与地区600余个科研机构的学者正面他引。在ACS EMN等国际会议做特邀报告10余次。项目第一完成人因出色的研究成果,2015、2016连续两年被汤森路透集团评为国际材料领域高引用科学家,并获得国家杰出青年基金资助。
[成果] 1700470472 北京
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于纳米炭材料、无机非金属材料、电化学能源存储研究领域。旨在以动力电池负极用纳米炭、炭基金属(氧化物)纳米复合材料为主要研究对象,围绕如何提高负极材料容量、倍率性能和循环寿命开展了材料结构设计、形态控制和电化学性能研究,探索材料微观结构、界面对电化学性能的影响,获得规律性研究结果,为构建新颖结构、电化学性能优异的新型动力电池负极材料开拓了新途径。主要科学发现点包括: 1.提出了一条合成核壳型炭包覆过渡金属(氧化物)纳米结构的新途径——共炭化方法,实现多种纳米炭材料和炭/纳米金属复合材料的大量制备;阐明氧化作用下纳米金属在碳壳限域空间内的扩散、逸出机制,获得扩散模型及空心核壳结构的控制方法;确立碳壳限域空间及空心结构对电极容量、倍率性能和循环稳定性的影响机制,为高性能电极材料开发提供新思路。 2.针对炭负极材料高倍率充放电可逆容量低、衰减快的问题,从改善锂离子的扩散动力学入手,设计出多种适于Li+嵌入/脱出的新型高性能炭负极材料(膨胀中间相沥青炭微球、一端开口的鱼骨型四边形纳米碳管及多孔纳米炭片等),明晰了材料形貌、结构与其电化学性能的构效关系,为高倍率炭负极材料的设计奠定了基础。 3.开展了石墨烯纳米片的制备、组装以及石墨烯/金属氧化物复合材料合成及储锂性能研究,确立石墨烯与金属氧化物之间的共价键作用,阐明该作用力对锂离子电池高倍率性能和长周期循环稳定性的促进机理;提出石墨烯/过渡金属氧化物电极在长周期循环中储锂容量升高的新机制——粉化纳米粒子与石墨烯片层间的交互作用。为石墨烯在高性能锂离子电池电极中的应用提供指导。 该项目从2000年至2015年,发表SCI代表性论文10篇,总计SCI他引896次,最高单篇SCI他引322次,SCI篇均他引89次。引用者中包括美国工程院院士、中国科学院院士、J B Goodenough、Ruoff、J M Tour、Hongjie Dai、Sheng Dai等多位知名学者。一篇论文2010年被Electrochem Commun杂志评为2008-2009年度引用率最高的TOP25论文之一,成为ESI高被引论文;一篇论文2012年被RSC Adv评为该期刊锂离子电池领域10篇亮点文章之一;培养全国百篇优秀博士学位论文提名获得者2人,北京市优秀博士学位论文获得者2人。
[成果] 1700451093 广西
TG7 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:杯形磨边砂轮一般指用于磨削面宽度小于砂轮的直径(更合理的是小于砂轮的半径),金刚石杯形磨边砂轮,分为有齿和无齿两大类。有齿的砂轮,其常见设置的有:通齿(也叫全齿)、外齿、内齿等结构。通齿具有断续磨削功能且排屑好,但若齿槽比较宽,则振动大,易造成被加工材料的崩边。外齿具有断续磨削能力,但冷却能力差。内齿具有蓄水功能,冷却能力强,但排屑能力弱。所以有不要对现有的这些技术问题进行解决。课题组研发的这是一种具备通齿、内齿和外齿的金刚石杯形磨边砂轮。包括砂轮基体和固结在砂轮基体上的金刚石工作环,其特征在于:所述金刚石工作环上设置有通齿槽、内齿槽和外齿槽。本使用新型涉及一种具备通齿、内齿和外齿的金刚石杯形磨边砂轮,包括砂轮基体和固结在砂轮基体上的金刚石工作环,所述金刚石工作环设置有通齿槽、内齿槽和外齿槽。相对现有技术,该实用新型用于被加工材料的边宽小于砂轮半径,具有断续磨削功能、冷却能力强,且排屑能力强。这一技术具有创造性和先进性,将原有的不利于生产的缺陷大大弥补了。这样降低了冷却时间,大大提高了工作的效率,同时也减少了清理时间,从而不用进行繁冗的工作,简单而明了。操作也是非常的简单。该技术现在在课题组的客户中已经广泛使用了,均得到客户的一致好评,使用也是非常方便的,最重要的一点就是安全性能也提高了很多。现该实用新型已经获得了实用新型专利证书,并已经得到广泛的使用。项目研发成功后,创源公司可对现有生产设备及厂房进行改造,形成复合齿形金刚石外通齿磨轮规模化生产,年可为企业新增产值200万元以上,年可新增利税35万元以上,经济效益良好。
[成果] 1700451094 广西
TG7 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:杯形磨边砂轮一般指用于磨削宽度小于砂轮的直径(更合理的是小于砂轮的半径),金刚石杯形磨边砂轮,分为有齿和无齿两大类。有齿的砂轮,其常见设置的有:通齿(也叫全齿)、内齿等结构。通齿具有断续磨削功能且排屑好,但若齿槽比较宽,则振动就会大,容易造成被加工材料的崩边。外齿具体断续磨削能力,但冷却能力差。该实用新型涉及砂轮技术领域,特别设计一种通齿与外齿结合的金刚石杯形磨边砂轮。该实用新型涉及一种通齿与外齿结合的金刚石杯形磨边砂轮,包括砂轮基体和固结在砂轮基体上的金刚石工作环,所述金刚石工作环上设置有通齿槽和外齿槽。相对现有技术,该实用新型其适合于非金属材料的大工作量加工,改善了排屑和冷却的能力,使外齿的断续磨削功能得到提高,弱化了通齿振动的负作用,提高加工速度的同时,能有效保证加工质量。现该实用新型已经获得了实用新型专利证书,并已经得到广泛的使用。其技术水平属于国内领先技术,产品性能达到了国际同类产品先进甚至领先水平。该实用新型研发成功后,创源公司可对现有生产设备及厂房进行改造,形成复合齿形金刚石外通齿磨轮规模化生产,年可为企业新增产值200万元以上,年可新增利税35万元以上,使得课题组厂房经济效益良好,进而提高公司的价值。该实用新型的实施,对非金属材料加工和超硬材料的产业结构调整具有重要意义,项目目标产品适应市场要求,具有较强的市场竞争能力,提高了使用价值。也获得了客户的一致好评。
[成果] 1700451114 广西
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:专利来源:银氧化锡线材是公司的主要产品之一,该专利所涉及的技术是公司自主研发的一项制备银氧化锡线材的工艺技术,为了保护该公司的产品和技术,而申请了专利。背景、应用领域和技术原理:银氧化锡是低压电器中替代有毒银氧化镉的新一代无毒环保电触头材料。研究表明,不添加任何添加剂的银氧化锡材料应用于低压电器时,在接触电阻、耐电弧侵蚀性能和抗熔焊能力方面往往不能满足电器的使用要求。通过多年的研究,人们发现,通过向银氧化锡材料中添加微量的金属氧化物,可以有效提高该材料在接触电阻、耐电弧侵蚀和抗熔焊等方面的性能。因此,含金属氧化物添加剂的银氧化锡材料成为商品化银氧化锡材料的主流形式。通常,为保证银氧化锡材料获得最佳的综合性能,金属氧化物添加剂的加入总量一般不超过2wt.%,要把如此微量的添加剂均匀分散在材料中,难度较高,而添加剂在材料中分布的不均匀性会造成材料性能的不稳定。因此,添加剂的加入技术成为制备银氧化锡触头材料最重要的核心技术。该专利技术提及的银氧化锡制备技术的主要工艺步骤是将金属添加物和余量的银,置于中频熔炼炉内熔炼成合金溶液,经雾化制成银合金粉,将银合金粉与氧化锡粉先置于三维混料器中混合,再置于V型混料机中混合,得到添加剂均匀分布的银氧化锡混合粉,再经烧结、挤压、拉拔等工序得到银氧化锡线材,使用该工艺制得的银氧化锡线材具有氧化锡颗粒和微量添加剂分布均匀、材料加工性能优良、电性能稳定等优点,而且工艺简单,适合批量生产。技术的先进性及创造性:熔炼雾化方式往银氧化锡材料中加入添加剂,并采用三维混料器和V型混料机组合混料工艺,制得的银氧化锡线材中氧化锡颗粒和微量添加剂分布更为均匀,性能稳定。该工艺在公开文献中未见报道。推广应用的范围和应用前景:随着欧盟RoHS环保指令的颁布,国内低压电器中使用量最大的银氧化镉触头材料将被银氧化锡、银镍等环保触头材料所取代。据了解,中国每年用于低压电器的银氧化镉触头材料的重量约为1000吨。根据银氧化锡材料的特点,其较为适合应用于中大电流的低压电器,而用于中大电流等级低压电器的银氧化镉触头材料约占总用量的一半,即500吨,不考虑中国低压电器的发展带来的对低压电触头总量的增加,只考虑将50%中大电流等级低压电器用的银氧化镉材料用银氧化锡材料来替代,则市场需求量约为250吨/年,且今后几年每年还将以10%以上的幅度稳定增长,因而银氧化锡材料具有较大的市场推广潜力,市场前景良好。应用情况及存在的问题:专利产品已推广应用于中大电流等级继电器中,已经取得了良好的经济效益。存在的问题主要是:由于银氧化锡材料的接触电阻较高,在中小电流等级的低压电器中,仍然不能完全替代银氧化镉材料,还需在制备工艺、添加剂等方面进行优化,以进一步提高材料的综合性能。
[成果] 1700450243 广西
TG7 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:胶体磨是湿式超微粒加工的新型设备,适用于各类乳状液的均质、乳化和粉碎,广泛应用在食品工业、化学工业、日化工业、医药工业等工业生产中。胶体磨的工作原理是由电动机通过皮带传动带动转齿与相配的定齿作相对的高速旋转,其中一个高速旋转,另一个静止,被加工物料通过本身的重量或外部压力加压产生向下的螺旋冲击力,透过定、转齿之间的间隙时,受到强大的剪切力、摩擦力、高频振动、高速旋涡等物理作用,使物料被有效的乳化、分散、均质和粉碎,达到物料超细粉碎及乳化的效果。国内的胶体磨型号较多,结构也大同小异。对于小型立式胶体磨,容量小,由于定转子和物料间的高速摩擦,极易产生较大的热量,而且物料乳化经常需要多次循环,这样会容易使被处理物料变性,尤其是像医药工业中的物料,如阿莫西林混悬液等,对温度敏感度高,易变性。技术原理及性能指标:该实用新型的技术原理如下:一种新型胶体磨,包括电机、磨盘、机壳和进料斗,所述磨盘下方的机壳处安装有出料管、回流管和阀门,所述进料斗呈漏斗形,所述进料斗外侧设有与进料斗形状相同的外壳,所述外壳与进料斗之间设有冷却管,所述冷却管为螺旋环绕的贴附在进料斗的外表面上,所述冷却管的两端部分别设有进水接头和出水接头。该实用新型的性能指标是:通过在进料斗与外壳之间设置冷却管,进水接头和出水接头分别连接外部的水管,向进水接头处输入冷水或者冷却液,使冷水或者冷却液在冷却管中进行热交换,冷水或者冷却液从出水接头处排出,这样可以将进料斗中的热量带到胶体磨外部,从而达到进料斗内物料降温的效果。技术的创造性与先进性:该实用新型结构简单,容易制作,冷却管可选用导热性能较好的钢管或者铜管;该实用新型通过进料斗外侧的冷却管导入冷水或冷却液对进料斗的物料进行有效降温,同时设置了双循化回流装置,大大加快了物料降温的速率,相比现有的立式胶体磨,物料降温的速率至少提高50%以上。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该实用新型产品处于小范围应用阶段,正逐步扩大影响力和使用。其广泛应用在食品工业、化学工业、日化工业、医药工业等工业生产中。该品是在电动机通过皮带传动带动转齿与相配的定齿作相对的高速旋转下进行,电机包裹于不锈钢内,安全可靠。应用情况及存在的问题:该实用新型结构简单,容易制作,可大大提高物料降温的速率,产品已投入使用。存在的问题是:扩大宣传,加强产品转化、熟化。历年获奖情况:无。
[成果] 1700450255 广西
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:MnO作为一种过渡金属氧化物,其比容量高(理论容量756mAh/g,是石墨的2倍)、密度大(5.43g/cm<'3>)、电动势低(1.032V vs. Li+/Li)、资源丰富、环境友好,是一种非常有前景的负极材料。但电导率低、充放电过程中体积变化大、首次库伦效率低限制了它的实际应用。人们可通过减少颗粒粒径并在表面包覆导电材料(如碳、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、石墨、金属、氮化钛等)的方法来克服MnO的上述不足。制备MnO颗粒主要有水热(溶剂热)法、液相氧化还原法、锰有机物热解法、浸渍法、电沉积法等,上述方法或多或少存在一些缺点,如对温度或压力要求高,反应时间长,产率低,产物颗粒不均等。该成果为一种制备锂离子电池负极材料的方法,包括以下步骤:1)制备前驱体MnCO<,3>:将浓度比为1:1~2.5的MnSO<,4>和NH<,4>HCO<,3>两种反应溶液分别注入微通道反应器的两个进口,两种溶液在微通道反应器的两个进口的相交节点处进行碰撞并发生快速共沉淀反应,所得反应产物经微通道反应器的出口流出,对反应产物进行收集,过滤,并用去离子水洗涤后在水中旋转蒸发,得到MnCO3前驱体;2)制备MnO/C:将步骤1)所制备的MnCO<,3>与碳源按质量比为1:0.15~0.4进行混合,混合后在温度为400~600℃的氮气环境下煅烧3~8小时,得到MnO/C。该制备方法不仅工艺简单,大大缩短了反应时间,适合大规模生产,且材料的颗粒均匀,具有多孔结构,提高了材料的电化学性能。
[成果] 1700450256 广西
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:TiO<,2>作为锂离子电池负极材料,在嵌锂和脱锂过程中体积膨胀小(3%),放电平台在1.7V左右,而且原料丰富、绿色环保,具有循环稳定性好和安全性好等优势,是一种具有发展前途的负极材料。由于TiO<,2>的电子导电率和锂离子扩散系数较低低,导致其倍率性能差而没有得到广泛应用。电极材料的纳米化被证明是提高其电化学性能的有效方法之一。近年来人们用各种方法合成了纳米TiO<,2>用做锂离子电池负极材料,通过碳包覆、纳米化和形貌构建使材料的电化学性能有所提高。然而文献所报道的水热、溶剂热等制备方法需要大量溶剂、较高能量且反应难控制,不利于大量生产。尿素-氯化胆碱作为功能化离子液体制备简单,原料成本低,适合工业生产;对水相对稳定,易于保存,无毒,绿色环保;而且其表面张力小,利于成核,有效减小颗粒粒度。基于上述优点,该成果发明了一种二氧化钛负极材料及其制备方法。上述方法为:将钛酸四丁酯加入尿素·氯化胆碱离子液体、水和冰乙酸组成的混合液中进行反应,水洗过滤,将滤得物干燥后,焙烧,即得。钛酸四丁酯、尿素·氯化胆碱离子液体、水和冰乙酸的较优体积比为:2-4:3-8:3-4:1-2。该方法简单环保,易于产业化,所得产品可以达到纳米级,且具有较高的容量和良好的循环稳定性。
[成果] 1700442016 浙江
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:与常规电池相比,PERC电池的开路电压和短路电流均有明显提升;而由于电池背面只是在局部形成接触,使得串联电阻有所上升,填充因子有所下降。根据测算,单晶电池效率提升1%,封装而成的60片规格组件功率可以提升13-15W。按照项目实施预测,60片单晶组件平均功率可以超过285W,领先业内单晶组件平均水平15W,比多晶组件25W以上。同时PERC组件的温度系数优于常规组件,较小的温度系数,意味着组件输出功率受温度影响较小,PERC组件发电量高于常规组件。PERC电池的弱光响应良好,在800W/m<'2>的光强下,PERC组件的发电量比常规组件高2%左右。 得益于PERC组件的高转换效率、优异的温度系数、良好的弱光响应,相同的硅片制成的PERC组件发电量比常规组件提高10%左右。高发电量是PERC电池的潜在优势,随着度电成本的意识宣传,高效单晶PERC光伏组件的发电量等优势经过时间的淀积已逐步被市场接受,高效单晶PERC光伏组件的软性议价能力会逐渐上升,最终达到合理的水平。高效单晶PERC光伏组件的经济效益方面,既有随时间下降的因素,也有随时间上升的因素,上升因素的影响程度高于下降因素,总体来说前景仍然是比较乐观的。高效单晶PERC光伏组件对一个公司的收益不仅仅在产品本身,还能提升公司的品牌价值,从而创造经济效益。
[成果] 1700550626 湖北
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:锂离子电池作为一种新型的高能电池,已广泛应用于人们的日常生活中。负极材料作为锂电的主要组成部分,其性能的好坏直接影响锂电的性能。石墨作为使用最为广泛的碳基锂电负极材料,其最高理论比容量仅为372mAh·g-1,实际比容量更低,循环稳定性难以有效提高。尽管中国的石墨含量丰富,但是如果不加以保护,迟早要被消耗殆尽。寻找合适的新的碳基材料来代替商品化的负极材料并提升电池容量、提高电池循环性能,是研究的热点。中国的甘蔗种植面积仅次于巴西和印度,位居世界第三,每年都有数千万吨的甘蔗被消费掉,甘蔗渣的产量也达到数百万吨。但是由于运用开发技术落后,传统上甘蔗渣经常被废弃不用,实际利用率很低,不仅造成了资源的浪费,还带来了环境的污染。甘蔗渣的主要成分是纤维素、木质素,主要含C、O、Si等元素,经过碳化处理,形成以碳基为主,包含Si氧化物的复合材料,适合开发成为新的碳基复合电极材料。
[成果] 1700580094 江西
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:1、所属科学技术领域: 该项目"锂动力电池用三元前驱体材料制备技术及产业化应用"属于化工领域。 2、主要发明点及技术的新颖性、创造性、先进性、成熟性: 项目研究开发以红土镍矿制备电解镍过程中富集的氢氧化镍钴锰废物为原料,采用自主研发的三维立体浆式搅拌技术、新制MnS粉末除Zn技术、非恒定pH控制技术等工艺技术,制备出高振实密度、高均匀性的三元材料前驱体,符合三元锂动力电池对原料的需求。核心技术已获授权国家发明专利3项,项目产品经鉴定,其工艺水平处于国内领先水平。其主要创新点如下: (1)国内首创以红土镍矿制备电解镍过程中富集的氢氧化镍钴锰废料为原料,采用自制三维立体浆式搅拌装置、非恒定pH反应体系工艺制备得到高振实密度(≥2.2g/cm3)、高均匀性、一致性好的三元材料前驱体。既回收了工业固体废料,解决了环保问题,又获得高附加值的产品。核心工艺获授权1项国家发明专利,专利名称:一种三元正极材料前驱体的制备方法,专利授权号为:ZL201310485720.7。 (2)国内首创以红土镍矿制备电解镍过程中富集的氢氧化镍钴锰废料为原料,采用研磨氧化、次氯酸钠碱性氧化、洗涤、酸溶除钴锰工艺制备高纯度电池级硫酸镍产品。核心工艺获授权1项国家发明专利,专利名称:一种以氢氧化镍钴锰为原料制备硫酸镍溶液除钴锰的方法,专利号:ZL 201310552644.7。 (3)国内首创采用酸溶、沉碳酸镍工艺循环回收含硫酸镍废料制备碳酸镍产品,工艺实现物料循环利用,节能减排。核心工艺获授权1项国家发明专利,专利名称:一种含硫酸镍废料的处理方法,专利号:ZL201510013781.2。 (4)国内首创采用新制MnS粉末除Zn新工艺,解决了传统采用H2S除Zn工艺带来的环境污染问题,且得到的产品含Zn量低,提高了产品质量。 3、应用推广情况及促进科技进步作用: 项目已经实现产业化,于2013年12月在江西赣锋锂业股份有限公司建成了一条年产4500吨三元材料前驱体生产线,产品经山东齐星、天力锂能和新乡锦润等使用,具有质量好且稳定的特点,与客户建立了长期合作关系。 从2014年1月至2017年3月,已累计生产三元材料前驱体8426.28吨,实现销售收入67088.5万元,新增利润7617.8万元,上缴税收2370.78万元。2016年公司销售三元材料前驱体3吨,占国内21%的市场份额。 项目产品为江西省重点新产品,其工艺水平达到国内领先水平,提高了三元材料锂电池的各项电化学性能,降低了生产成本,提升了中国三元材料前驱体科技创新能力与竞争力,推动了中国三元材料在锂电池中的应用,并带动了其下游锂电池产业的发展。
[成果] 1700580104 江西
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:主要科技内容: 该项目通过控制非水有机溶剂比例,以及加入成膜添加剂、阻燃添加剂、防过充添加剂、稳定剂、润湿剂等功能添加剂,使采用该电解液的锂离子电池具有高的比容量及优异的安全性能、循环寿命和高温性能,使其更易于推广及应用。 该电解液以四氟硼酸锂和六氟磷酸锂为电解质,非水有机溶剂如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等为溶剂,并添加成膜剂新型磺酸内酯衍生物、防过充剂环己基苯、阻燃剂磷酸酯等新型电解液添加剂,产品具有良好的热稳定性、导电性、安全性以及与电极材料相容性等特点,从而赋予动力锂离子电池高安全、高能量、高功率和低成本的特性。 技术经济指标: 产品应用性能指标:1、应用优选的电解质组分生产的电解液:电位在0-4.8V(vsLi/Li+)稳定;电导率>8mS/cm;水分检测<20μg/g;2、应用的开发电解液装配的动力锂离子电池的主要性能指标:比能量>130Wh/Kg;比功率>1500W/Kg;循环寿命>1000次;电池的工作温度范围为-30至80℃;充电3C/12V不起火不爆炸;其他性能达到或超过国家标准。 经济指标:自2013年12月项目实施以来,生产动力锂离子电池电解液已达12000吨,累计销售收入35804.28万元,累计新增利润8771.46万元,在公司形成了新的产品方向,成为了新的利润增长点。 促进行业科技进步作用: 公司通过该项目的实施,促进上下游企业的发展,带动了上游原料供应企业的发展,亦为下游企业提供了原料,成为上下游企业发展的纽带,有着至关重要的意义;促进新能源领域的科技进步:通过该项目的实施,形成了公司核心技术的专利群,成为行业内科技创新的样板,带动动力锂离子电池电解液产业加速发展,为下游的电池厂商提供品质卓越的电解液,从而带动整个新能源汽车产业链的发展,促进新能源领域的科技进步,为新能源领域打破国内外技术垄断,推进科技进步提供了先决条件。 应用推广情况: 一方面,该项目产品从2014年开始累计收入为35804.28万元,取得了良好的经济社会效益;另一方面,该产品已在国内新能源领域锂电行业内得到成功应用,如比亚迪、宁德凯欣、广州力柏、索尼等企业,有效地提高了这些企业主导产品的技术性能,得到了客户群的一致好评。
[成果] 1700530016 安徽
TF0 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于炼焦科学技术领域。主要内容:干熄炉酎火砌体结构及关键新型耐火材料技术研发与应用干熄炉转化设计砌体结构及材料性能不能满足高炉的连续运行要求。该问题是冶金行业共性难题。2010以来,马钢在干熄炉耐火砌体结构及关键新型耐火材料技术创新方面取得了系列技术成果,将年修周期由设计1-1.5年延长至3-4年、中修周期由4年延长至6年以上,在国内、国际干熄焦领域,该项目较早且系统地从影响干熄炉炉体寿命问题持续研究,取得4个关键技术的发明与实用新型专利,并有2个专利网上受理公示、5个专利正在申报受审之中,研发与应用水平在国内、国际处于领先水平。主要内容:炉口砌体及新型水封装置技术开发。嵌入式砖槽的发明设计,避免与高温直接接触;设计新型浇筑预制水封槽装置。解决了炉口水封槽装置寿命短的问题,从当年设计的半年寿命,延长到2年以上安全运行能力。环形气道砌体结构技术进步与及膨胀约束工装开发。环形气道砌体新型咬合设计及膨胀约束工装技术,有效抵抗储焦张力和低料位装焦热冲击,同时提高循环风道严密性,两大技术保证大型干熄炉环形风道寿命由不足2年延长到6年以上。斜道支柱砖型技术开发与新型耐火材料研发。斜道支柱双砖咬合结构设计技术,提高斜道支柱结构的稳定性;新型红柱石斜道支柱砖材料研发,其高强、高热震稳定性能填补斜道区耐火材料技术空白,斜道支柱可由原来1.5-2年提高至3年以上;研发耐磨涂抹料配套使用,有效延长斜道支柱砖至4年以上寿命;耐材制品高温使用性质的改进,以及高强度、低膨胀耐火泥保证火泥的研发与应用,系列技术解决斜道区制约炉体寿命的短板。冷却室新型耐磨材料技术开发与应用,复合相抗剥落耐磨型新材料的研发与应用,解决了冷却室磨损难题。高温烟气通道新型耐火砌体设计。设计干熄炉与锅炉之间高温烟气通道耐火砌体组合砖结构,解决浇注料的脱落问题。使用寿命由1.5年延长至4年以上。炉体多段立体式吊顶维修技术开发与应用。独创性地开发了多段立体式吊顶维修技术,有效缩短检修时间、延长运行周期。炉体检修工期由39天缩短到25天。
[成果] 1700450406 广西
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:该成果是2011年广西科学研究与技术开发计划项目“锰酸锂电池材料用低钠型电解二氧化锰新产品的研制”,计划类别为科技攻关与新产品试制,任务书编号为桂科攻11217001-1-2,第一承担单位为中信大锰矿业有限责任公司,项目实施年限为2011年1月至2013年12月。常规生产电解二氧化锰,一般采用氢氧化钠、碳酸氢钠或碳酸钠为中和剂,使最终产品中钾、钠的总含量均在3000μg/g左右,不能满足锰酸锂二次电池等的需要,该课题致力于寻找一种既不影响电解二氧化锰原有内在品质、又能保证产品最终钾、钠含量、以满足锰酸锂二次电池需要的新的中和剂,研究发现,用氢氧化锂或碳酸锂、碳酸氢锂替代氢氧化钠等做中和剂,能很好地达到上述期望,不但产品原有内在品质得以保证,而且可将产品的钾、钠总含量控制在700μg/g以下,平均正常控制水平在500μg/g以内,满足了锰酸锂二次电池对钾、钠的控制要求。技术原理及性能指标:通过采用氢氧化锂或碳酸锂或碳酸氢锂做中和剂,研制出锰酸锂电池材料用低钠型电解二氧化锰新产品。技术的创造性与先进性:采用氢氧化锂或碳酸锂或碳酸氢锂做中和剂,经反复洗涤后,所得电解二氧化锰产品的钠、钾总量控制在500ppm以下,满足锰酸锂电池材料的要求。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该项目通过采用氢氧化锂或碳酸锂或碳酸氢锂做中和剂,研制出锰酸锂电池材料用低钠型电解二氧化锰新产品,工艺过程简单且便于实施,有利于推广和应用。应用情况及存在的问题:该产品进入国内外市场、并逐步被锰酸锂电池生产厂商认可以后,现有的生产规模显然不能够满足需求。
[成果] 1700450407 广西
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:该成果是2011年广西科学研究与技术开发计划项目“锂锰电池级高纯硫酸锰新产品研发及产业化示范”,计划类别为科技攻关与新产品试制,任务书编号为桂科攻11217001-1-1,第一承担单位为中信大锰矿业有限责任公司,项目实施年限为2011年1月至2013年12月。高纯硫酸锰是湿法制备锰酸锂电池所需的关键基础原材料,其产品技术指标要求比普通级硫酸锰要高很多,产品附加值也比普通产品高出3~5倍,随着锰酸锂电池技术的发展,可以预见,高纯硫酸锰将具备极大的市场潜力,研究和开发锂锰电池级高纯硫酸锰新产品具有重要意义。技术原理及性能指标:根据实验室探索出的工艺路线,主要选择了重结晶和碳酸氢铵工艺、金属锰片法制备高纯硫酸锰。所得高纯硫酸锰的关键技术指标K、Na、Ca、Mg等含量均小于100ppm,符合锰酸锂级电池原料的要求。采用MVR浓缩结晶工艺技术,节能10%、节水10%,生产工艺达到国内领先水平。技术的创造性与先进性:形成全套国内领先水平的、以重结晶工艺生产高纯硫酸锰的新工艺技术;形成国内领先水平的、以金属锰工艺生产高纯硫酸锰的新工艺技术。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该项目充分利用公司丰富的锰矿资源进行深加工,延长现有产品链,提高附加值,生产过程达到清洁生产要求,有利于建设资源节约型和环境友好型企业,促进企业走向依靠科学技术进步提高经济效益的发展道路。应用情况及存在的问题:该产品进入国内外市场、并逐步被电池材料生产厂商认可以后,现有的生产规模不能够满足需求。
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