【新 材 料】突破性方法将“顽固”金属转化为薄膜(2023-05-30)
【摘要】 5月25日,科技日报讯,美国明尼苏达大学双城分校领导的一个团队开发出了一种首创的突破性方法,可以更容易地用“顽固”金属制造高质量的金属氧化物薄膜。这项研究为科学家开发用于量子计算、微电子、传感器和能源催化的下一代新材料铺平了道路。相关论文发表在最新一期《自然·纳米技术》杂志上。“顽固”金属氧化物,如基于钌或铱的氧化物,在量子信息科学和电子学的许多应用中发挥着关键作用。然而,由于使用高真空工艺氧化金属存在困难,因此将它们转化为薄膜一直是个挑战。论文资深作者、明尼苏达大学化学工程和材料科学系教授巴拉特·贾兰表示,这一突破代表着一项重大进步。它不仅提供了一种实现量子材料原子精确合成的方法,而且在控制各种应用中的氧化还原途径方面也具有巨大潜力,包括电池或燃料电池中发生的催化和化学反应。
【关键词】金属,薄膜,突破性方法
【新 材 料】芬兰Fiberwood开发新型生物基绝缘和包装材料(2023-04-28)
【摘要】 4月20日,芬兰初创公司Fiberwood是一家100%生态木纤维绝缘和包装材料的生产商,这些材料由机械木工的废弃物制成,已筹集了300万欧元的后期种子资金。该轮融资由Mets?集团旗下的创新公司Mets? Spring领投,Stephen Industries参与,芬兰商业公司(Business Finland)提供公共融资。这笔资金将用于开发和扩大其试点工厂的生产能力,使其进入工业水平的连续生产。价值250亿欧元的全球绝缘市场目前由两类产品主导:无机矿物棉,如石材或玻璃棉,以及化石基塑料产品,如聚苯乙烯。然而,这些产品对环境的负面影响更大,因为它们不可回收或降解。Fiberwood的生物基、无塑料和可堆肥隔热板是由机械木材工业的木浆和废弃物使用特殊的泡沫成型技术制成的。隔热板包括树木的自然特性,以及增加材料隔热能力的气囊。这些产品是负碳的,因为只要二氧化碳存在,它们就会将二氧化碳储存在木材上。绝缘板安装简单、安全、快捷。一旦它们准备好回收,绝缘板将生物降解为无塑料土壤。
【关键词】芬兰,,生物基,包装
【新 材 料】金刚光伏4.8GW高效异质结电池首线成功投产(2023-04-28)
【摘要】 4月25日,上海证券报讯,金刚光伏官微23日晚间表示,2023年4月23日,金刚光伏(酒泉基地)4.8GW高效异质结电池片及组件生产项目(下称“项目”)已顺利实现首线全线贯通,首批210半片双面微晶异质结电池片已于酒泉生产基地成功下线,转换效率均突破25.0%。这意味着,光伏行业第一个GW级210半片双面微晶异质结电池生产基地正式进入量产阶段,开启了中国太阳能电池产业化发展新时代。由控股股东欧昊集团及上市公司金刚光伏合资设立的金刚羿德高效异质结电池片及组件生产项目,位于酒泉经济技术开发区,占地约800亩,总投资41.91亿元,一期设计产能4.8GW采用最新的双面微晶量产异质结电池片生产线,是目前行业内最大规模的HJT电池工厂。
【关键词】金刚光伏,电池,成功投产
【新 材 料】我国高端材料核心技术突破进入关键时期(2023-04-28)
【摘要】 4月20日,中国工业新闻网讯,冶金工业规划研究院院长范铁军在主持“2023(第二届)高端磁性新材料发展论坛”时认为,高端磁性材料作为我国战略性、功能性新材料,已成为新能源低碳化技术创新与应用的关键材料。他说,随着科技与环保不断深入社会生产生活,我国信息技术、能源技术、交通技术等领域高端材料核心技术突破进入关键时期。4月18日,中国工业报记者在“2023(第二届)高端磁性新材料发展论坛”上获悉,电工钢是电力行业重要的软磁功能性材料,而具有低铁损、高磁感特点的高端电工钢,更是制作高效节能电机和变压器的基础性功能材料,为国家“双碳”目标推进提供重要支撑。
【关键词】高端材料,核心技术,关键时期
【新 材 料】钠电池正极材料技术路线多样,我国布局企业快速增多(2023-04-28)
【摘要】 4月19日,新思界讯,从成本方面来看,钠资源储量丰富,而锂资源储量较少,采用钠盐成本远低于锂盐;钠电池负极集流体采用铝箔,锂电池负极采用铜箔,铝箔成本更低。在钠离子电池中,正极材料的功能是储存钠离子,充电时钠离子从正极材料通过电解液向负极材料移动,放电时钠离子从负极材料通过电解液向正极材料移动。钠电池正极材料的性能会对钠离子电池的能量密度、功率密度、循环寿命等产生影响,其研究开发重要性突出。钠离子电池结构与锂离子电池一致,由正极、负极、电解液、隔膜等组成,由于采用钠盐,其核心技术存在差异。目前,钠离子电池其他组成部分的技术路线已经确定,仅钠电池正极材料、钠电池电解液存在路线分歧。与锂离子电池相比,钠离子电池的能量密度、循环寿命较低,需要向高比容量、长寿命方向升级,因此钠电池正极材料研究还在不断深入。
【关键词】钠电池,正极材料,技术路线
【新 材 料】美国研究机构发展用于碳纤维制造的生物基丙烯腈原料(2023-03-31)
【摘要】 3月29日,中国航空报讯,Trillium可再生化学公司员工在该公司位于美国西弗吉尼亚州查尔斯顿的试验生产线上的工作,该生产线生产源自豆油原料的生物基丙烯腈。Trillium已获得A轮融资,并将很快在美国某地建立示范生产工厂。该公司正在与索尔维公司合作评估生物基丙烯腈作为石油基丙烯腈的直接替代品的可行性。纱架上的聚丙烯腈(PAN)由丙烯腈(ACN)聚合而成,它是碳纤维制造中最常用的前驱体。丙烯腈通常来自石油基原料,这使得生产碳纤维的碳足迹相对较大。发展为基于生物的丙烯腈将大大改善丙烯腈原料的可持续性发展现状。2月24日,美国《复合材料世界》网站报道称,碳纤维复合材料尽管具有重量轻、强度高、耐用强等优点,但也同时包含一些明显缺点,在一个迅速转向强调低CO2足迹和全面脱碳发展的世界中,这些缺点并不能很好地适用于可持续发展要求。其一是生产碳纤维需要消耗大量能量,耗能多少取决于其原料来源,每制造1吨碳纤维最多可产生30吨CO2。其二是原料丙烯腈,它是用于生产碳纤维前驱体聚丙烯腈PAN的主要原料,丙烯腈传统意义上主要来源于石油基化学品。
【关键词】美国,碳纤维,生物基丙烯腈
【新 材 料】国产全涂覆型丙烯酸催化剂实现首次工业化应用(2023-03-30)
【摘要】 3月30日,上海证券报讯,从中海油天津化工研究设计院有限公司(以下简称海油发展天津院)获悉,国产唯一全涂覆型球形丙烯酸催化剂日前在中海油惠州石化有限公司(以下简称惠州石化)14万吨/年丙烯酸工业装置上实现首次工业化应用,标志着全涂覆型丙烯酸催化剂的自主知识产权化。项目团队创新开发出的催化剂涂覆技术、催化剂级配装填技术、催化剂性能调变技术等核心技术均达到行业先进水平。该丙烯酸催化剂由中海油天津化工研究设计院有限公司(以下简称海油发展天津院)自主研发,主要应用于丙烯气相氧化生产丙烯酸。项目团队长期致力于全涂覆型丙烯酸催化剂的国产化工作,现已建成2500吨/年催化剂生产线。该生产线的运行,可以供应市面上50%的丙烯酸涂覆型催化剂。国产全涂覆型丙烯酸催化剂的工业应用是中国海油从“炼油”到“化工新材料”产业升级中的重要一环,标志着国产催化剂的高质量发展与化工新材料一体化制造能力的提升。
【关键词】国产,全涂覆型,丙烯酸催化剂
【新 材 料】中国科大提出一种新型技术路线 充分释放全固态锂电池潜力(2023-03-20)
【摘要】 3月20日,中国新闻网讯,从中国科学技术大学获悉,该校马骋教授提出了一种关于全固态电池正极材料的新型技术路线,可以大幅提升复合物正极中的活性物质载量,从而更充分地发挥出全固态锂电池在能量密度上的潜力。3月14日,研究成果发表于国际著名学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)。电池技术是新能源车、储能等关键“双碳”技术的核心。全固态锂电池由于采用了不可燃的无机固态电解质替代有机液态电解质,因此相比较目前商业化锂离子电池,它具有更高的安全性和更大的能量密度提升空间,成为下一代锂电池的研究焦点。此次研究中,马骋课题组采用非常规的材料设计思路,选择氯化物,而非氧化物,构筑了一种全固态锂电池的新型正极材料——氯化钛锂。研究发现,氯化钛锂极为柔软,只要经过冷压即可达到86.1%以上的相对密度,而且它的室温离子电导率高达1.04毫西门子每厘米,远远超过了氧化物正极材料,甚至与电池中主要负责离子传输的固态电解质材料相比也毫不逊色。此次研究中,马骋课题组采用非常规的材料设计思路,选择氯化物,而非氧化物,构筑了一种全固态锂电池的新型正极材料——氯化钛锂。研究发现,氯化钛锂极为柔软,只要经过冷压即可达到86.1%以上的相对密度,而且它的室温离子电导率高达1.04毫西门子每厘米,远远超过了氧化物正极材料,甚至与电池中主要负责离子传输的固态电解质材料相比也毫不逊色。
【关键词】中国科大,锂电池,技术路线
【新 材 料】我国创新突破新型功能性复合弹性体制备技术(2023-03-10)
【摘要】 3月10日,中化新网讯,成都硅宝科技股份有限公司董事长王有治在“2023年科技创新大会·有机硅成果对接会”上透露,新型功能性复合弹性体制备技术项目是有机硅领域唯一的“十三五”国家重点研发计划项目,于近期通过国家验收。“功能化是弹性体材料发展的重要方向,是推动橡胶工业转型升级的重要途径。”王有治指出。项目共包含三个课题,分别是大形变高稳定性碳纳米管导电弹性体、高性能有机硅橡胶复合弹性体、高体感相容性热塑性硫化胶(SiTPV),其中课题二与课题三都与有机硅紧密相关。
【关键词】创新突破,新兴功能,技术
【新 材 料】稀土顺丁橡胶制备方法获专利(2023-02-28)
【摘要】 2月28日,中国化工报讯,近日,锦州石化研究院申报的发明专利“稀土催化剂、其制备方法及其应用”获得国家知识产权局授权。据了解,该专利技术为国内领先的稀土催化剂合成及新型稀土顺丁橡胶合成技术,是在稀土顺丁橡胶合成技术领域的又一次重大突破。稀土顺丁橡胶具有出色的物理机械性能,但由于其高度线性结构、高弹性特点,造成稀土顺丁橡胶相对胶液黏度较大,给生产和加工带来一定局限性。为解决上述问题,该研究院开展新型稀土催化剂及稀土顺丁橡胶研发工作。科研人员依靠长期的研究积累,结合行业发展先进技术,确定科学的技术方案,经过数百次试验,不断优化调整,终于实现技术突破,成功研制具有低胶液黏度特点的新型改性稀土顺丁橡胶。锦州石化研究院项目负责人李传光介绍,该专利技术攻克了稀土顺丁橡胶降低胶液黏度的关键技术,解决了稀土顺丁橡胶胶液流动性差、生产能耗高、加工困难等工程问题,在中试装置上成功完成长链支化稀土顺丁橡胶合成试验。通过增加部分用作改性的原料配制工艺线路,该专利技术可利用现有顺丁橡胶装置满足稀土顺丁橡胶柔性化、定制化生产的需求。
【关键词】稀土顺丁橡胶,化工,生产
【新 材 料】中国科大制备仿木气凝胶(2023-02-08)
【摘要】 2月8日,中国化工报讯,近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队利用天然生物质和天然矿物为原料,制备了一种具有优良隔热和耐火性能的纯天然仿木气凝胶。研究人员通过巧妙的表面化学调控方法,实现了在温和条件下活化微米尺度的木屑颗粒表面,从而暴露出纤维素纳米纤维。这些颗粒表面的纳米纤维显著增强了颗粒之间的相互作用,结合单向冷冻技术成功构建了强韧耐用的仿木气凝胶。据了解,这种全天然仿木气凝胶的隔热和防火性能均优于天然巴沙木和大多数商业海绵,有望成为现有商业隔热材料的理想替代品。此外,其天然的原料来源和低能耗低排放的制备工艺使得这种气凝胶具有良好的生物降解性和可持续性,减少隔热材料在生产、使用和废弃过程中对环境产生的负面影响。
【关键词】中国科大,仿木,气凝胶
【新 材 料】突破性生物材料从内到外治愈组织(2023-02-07)
【摘要】 2月7日,中国科学报讯,一种新的生物材料可以通过静脉注射减少组织炎症,促进细胞和组织修复。该生物材料已在啮齿动物和大型动物中进行了测试,并被证明能有效治疗心脏病发作引起的组织损伤。研究还表明,它甚至对创伤性脑损伤和肺动脉高压患者有益。“这是再生工程的一种新方法。”美国加州大学圣地亚哥分校生物工程学教授、该材料开发团队首席研究员Karen Christman说,“这种生物材料可以从内到外治疗受损组织。”近日,研究人员在《自然-生物医学工程》上公布了这一发现。Christman补充说:“一项关于这种生物材料在人体实验中的安全性和有效性研究将在一两年内启动。该团队还在创伤性脑损伤和肺动脉高压大鼠模型中,用相同的生物材料靶向其他类型的炎症。
【关键词】生物材料,治愈组织,突破性
【新 材 料】中科大提出热固性材料3D打印新方法(2023-02-07)
【摘要】 2月7日,安徽日报讯,2月3日从中国科学技术大学获悉,该校工程科学学院机器人与智能装备所副教授李木军、近代力学系特任教授王柳与国外学者合作,提出了一种原位双重加热策略,成功实现了对具有多种流变性质和功能特性的热固性材料的墨水直写打印。相关研究成果日前发表于《自然-通讯》。热固性材料在交联后形成三维空间网络结构,具有非常优异的力学性能和稳定性。近年来,热固性材料在软体机器人和柔性电子等领域扮演着愈发重要的角色。新型软体机器人对复杂结构与功能性提出更高的需求,面向其开发一种简单、普适、廉价的热固性材料制造方法具有重要意义。然而,热固性材料的3D打印仍然存在诸多限制,如固化原理、材料的流变性和成型效率等。此种打印方式带来的丰富功能性,也展示出其在新兴的软体机器人、柔性电子等领域的广阔应用空间。
【关键词】中科大,热固性,3D打印
【新 材 料】自响应可变机电性能材料问世(2023-01-31)
【摘要】 1月30日,科技日报讯,中国科学技术大学表示,该校工程科学学院机器人与智能装备研究所张世武教授团队与英国和澳洲合作者组成的联合研究组,成功开发了一种可以响应外界机械载荷和电信号变化从而自主调节机械刚度、电导率和灵敏度的新型复合材料。相关研究成果日前发表在《科学进展》上。传统材料的电导率和机械刚度等物理性能往往是固定不变的。但如今越来越多的应用场景,例如软体机器人、医疗手术设备和可重构电子器件,需要一种可根据环境变化主动调节物理性能的智能材料。然而,现有的此类材料往往需要外部控制装置来调节温度,不能自主响应压力或变形等环境变化。这些材料只能在绝缘体和导体间切换,而不能实现电阻的连续调节。
【关键词】自响应,可变机电,性能材料
【新 材 料】中科院金属所研发出新型仿生金属陶瓷(2023-01-31)
【摘要】 1月31日,科技日报讯,轻质、高强韧、高阻尼材料对于促进结构减重、保障安全服役,以及提升减振、吸能、降噪等功能具有重要作用,在航空航天、精密仪器等领域具有广泛应用前景。记者1月30日从中国科学院金属研究所获悉,该所科研人员与国内外科研团队合作,发明出一种具有高轻、高强、高阻尼性能的仿生材料——镁-MAX相仿生金属陶瓷。该研究成果近日在《Materials Today》发表并已申请发明专利。由金属和陶瓷组成的复合材料又称为金属陶瓷。金属陶瓷综合了陶瓷和金属的性能优势,并可同步获得轻质、高强韧、高阻尼性能,但现有金属陶瓷大多以强化相分散于连续基体相中,各相三维空间连通性较差。
【关键词】中科院,金属所,金属陶瓷
【新 材 料】华科大团队制备一种仿生超疏水阻燃复合材料(2023-01-31)
【摘要】 2月2日,科技日报讯,记者从华中科技大学(以下简称“华科大”)获悉,该校化学与化工学院瞿金平院士团队、吴婷老师一项关于《受防护林启发具有根-土互锁微纳结构的超疏水阻燃复合材料》的最新研究成果日前在《先进功能材料》杂志在线发表。该研究在仿生超疏水阻燃复合材料领域取得重要进展。阻燃材料是指能够抑制或者延滞燃烧、而自己并不容易燃烧的材料,在电子电器、家电、化工、消防、国防等领域被广泛应用。当电气设备逐渐向轻量化、微型化、精细化方向发展,阻燃材料在电气领域的应用已成为当前热点。
【关键词】华科大,仿生,复合材料
【新 材 料】突破性生物材料从内到外“疗伤”,对心脏病、外伤性脑损伤具应用...(2023-01-31)
【摘要】 2月2日,科技日报讯,美国加州大学圣地亚哥分校研究人员开发了一种可静脉内注射的新型生物材料,可减少组织炎症并促进细胞和组织修复。该生物材料经测试证明可有效治疗啮齿动物和大型动物模型中心脏病发作引起的组织损伤。研究人员还在啮齿动物模型中证明,该生物材料或对创伤性脑损伤和肺动脉高压患者有益。研究成果近日发表在《自然·生物医学工程》杂志上。心脏病发作后,会形成疤痕组织,从而削弱肌肉功能,并可能导致充血性心力衰竭。研究团队希望开发一种可在心脏病发作后立即实施的治疗方法。这意味着开发一种生物材料,可与其他治疗方法(如血管成形术或支架)同时注入心脏血管,或静脉注射。这种新型生物材料的优点之一是均匀分布在整个受损组织中。相比之下,通过导管注射的水凝胶保留在特定位置且不会散开。
【关键词】突破性,生物材料,心脏病
【新 材 料】科研人员利用木质纤维素原料绿色高效制备琥珀酸(2022-12-23)
【摘要】 12月23日,科技日报讯,近日,中国农业科学院麻类研究所农产品生物炼制与转化创新团队通过对高温液态水预处理、高浓底物酶解糖化和分批补料发酵等工艺进行耦合和优化,构建了利用木质纤维素原料的琥珀酸绿色高效制备技术。相关研究成果发表在《生物资源技术》(《Bioresource?Technology》)上。为了减少木质纤维素预处理过程的环境污染,科研人员采用水热预处理技术降低木质纤维素原料抵抗酶解的结构壁垒,通过探究影响预处理效果的关键工艺参数并进行优化,显著提高了木质纤维素底物的可降解性。借助酶解体系复配及分批补料等策略构建木质纤维素预处理残渣免洗、免干燥的高效糖平台,不仅获得了高浓度可发酵糖,还大幅降低了预处理过程中的水耗、能耗和废液排放。在充分评估水热预处理废液对琥珀酸发酵效率影响的基础上,构建了预处理液部分回补的琥珀酸发酵工艺,在充分利用废液中戊糖的同时还可有效降低琥珀酸生物炼制过程中的废液排放。该研究得到了中国农业科学院科技创新工程和国家麻类产业技术体系等项目的支持。
【关键词】科研人员,木质纤维,绿色高效
【新 材 料】南开新能源团队突破性科研成果在《自然》发表(2022-12-23)
【摘要】 12月23日,中国高新网讯,南开大学化学学院袁明鉴研究员、陈军院士带领的科研团队与加拿大多伦多大学爱德华·萨金特教授课题组合作,围绕高性能半导体量子点固体合成中面临的关键科学问题,发展了高性能导电钙钛矿量子点固体薄膜制备全新策略,实现了多材料、跨尺寸的钙钛矿三原色电致发光器件的可控构筑。研究成果发表在最新一期《自然》杂志上。基于上述发现,研究团队随后对配体进行理性设计,创造性地实现了在基底表面上的高质量导电钙钛矿量子点固体薄膜原位合成全新策略。由于该策略可以有效避免传统量子点制备策略中所面临的配体易脱落、配体过多致使光学性能差、导电性差等问题,所合成的钙钛矿量子点固体薄膜具有极佳的光学与电学性质。同时,研究团队将该高性能钙钛矿量子点固体薄膜材料引入电致发光二极管器件中,并成功实现了具有高能量转换效率的三原色电致发光二极管的可控构筑。
【关键词】南开,新能源,《自然》
【新 材 料】高科院锂硫电池研究获突破:为高性能储能器件相关设计提供新思路(2022-12-13)
【摘要】 12月13日,中国新闻网讯,从青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院(以下简称:高科院)获悉,该院“高原绿色能源研发与应用创新团队”在锂硫电池研究方面取得进展。据悉,该院“高原绿色能源研发与应用创新”团队成立以来,聚焦绿色发展及应用技术,产出了一批有价值的成果,带动了一批校内中青年科研骨干,有效支撑了青海师范大学的物理学科建设。近年来,锂硫电池(LBS)因其较高的理论容量密度和能量密度,以及丰富的硫资源而受到广泛关注。科研团队提出了在MoS2的基面中引入空位以提高锂硫电池的其电化学性能。结果表明,CNF@ MoS2-x/ZnS-S复合阴极表现出较高的初始放电比容量,优异的速率性能和超高的循环,该研究为高性能储能器件富缺陷电极材料的设计提供了新的思路。
【关键词】高科院,储能器件,新思路