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隨著社會的發(fā)展與進步，日益突出的能源供需矛盾不斷將尋找清潔、高效、經(jīng)濟的新型能源材料推向研究前沿。熱電材料是一類能利用熱電效應，直接將熱能（包括太陽能、地熱、工業(yè)余熱等能量）轉(zhuǎn)換成電能的材料，由于熱電轉(zhuǎn)換技術便捷、環(huán)保等優(yōu)勢，在車載冰箱、深空探測器電源等領域具有不可替代的地位，受到科學家們的高度重視。而探索發(fā)現(xiàn)低成本、高豐度、低毒性的高效熱電材料，是該領域基礎研究的重點，是一項面臨巨大挑戰(zhàn)的研究工作。 吳立明2004年發(fā)明了獨特且安全的固相合成方法——硼硫化法（J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4676-4681.），近期，課題組利用該方法，發(fā)現(xiàn)了一種新的四方相α-CsCu5Se3，并實現(xiàn)宏量合成。該材料擁有前所未見的獨特晶體結(jié)構：Cs+由類中國結(jié)形狀的Cu8Se8結(jié)構單元構筑的三維無限擴展結(jié)構，其中鑲嵌Cs+金屬陽離子。α-CsCu5Se3熱穩(wěn)定性好，表現(xiàn)出典型晶態(tài)固體的熱傳輸行為，并遵循Umklapp散射機制，這與具有類液態(tài)的熱傳導行為的二元化合物Cu2-xSe完全不同。晶體學及熱傳輸性能研究表明α-CsCu5Se3指出了一個有效抑制Cu+液體傳輸行為特征的方法。與吳立明老師2016年發(fā)現(xiàn)的高性能熱電材料CsAg5Te3（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11431–11436）相比，α-CsCu5Se3的晶體單胞體積減小了30％，導致材料具有更強的原子間d軌道重疊作用，從而顯著降低有效質(zhì)量(m*)，這使得α-CsCu5Se3相比于CsAg5Te3實現(xiàn)了功率因子200％的增長，達到8.17 μW/cm/K2，是目前報道的堿金屬富銅硫?qū)倩衔镏凶罡咧担煌瑫r，理論研究表明，由于結(jié)構中的Cu–Se軟化學鍵和Cs+ 離子擾動作用，該材料具有很低的熱導率。綜合上述各方面因素，該化合物的本征熱電優(yōu)值ZT達到1.03（980 K）。進一步通過Sb摻雜優(yōu)化熱電性能的研究發(fā)現(xiàn)：Sb3+的孤對電子能夠增大材料的晶格非諧性，有效增強Umklapp型散射，從而降低聲子速度，使得α-Cs(Cu0.96Sb0.04)5Se3的晶格熱導率進一步降低至0.40 W/m/K，熱電優(yōu)值ZTmax提升到1.30。該工作系統(tǒng)深入研究了α-CsCu5Se3體系結(jié)構和熱電相關性能的關系，為低成本，高豐度，高性能硫?qū)倩衔锊牧系脑O計探索研究邁出重要的一步。

新能源汽車的迅猛發(fā)展，為動力電池產(chǎn)業(yè)提供了萬億級的市場容量，到 2020 年底，城市公交、出租車及城市配送等領域新能源車保有量達 60 萬輛。目前使 用的石墨類伏擊材料容量低，無法滿足高能量密度的需求。該項目通過為動力電 池廠商提供高性能硅碳負極及其他負極材料，以提高純電動汽車的續(xù)航里程 2 倍以上。硅負極材料具有極高的理論容量(~4200 mAh/g)，其容量是現(xiàn)有商業(yè)化 的石墨負極的 10 多倍。但其充放電過程中產(chǎn)生的大體積膨脹(~400%)會嚴重影響 其循環(huán)壽命。我們團隊經(jīng)過數(shù)年研究，提出“清矽硅碳”使普通微米硅粉進行包 覆“均勻+可控”功能層的工藝過程實現(xiàn)“性能+成本”的最優(yōu)產(chǎn)業(yè)升級。美國能 源部高度評價了該項研究成果（2015 年僅有 2 項研究成果受此殊榮）。

傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金工模具材料耐磨性和強韌性難以兼得，而其中的鎢、鈷元素屬于稀有貴重元素。本項目所采用的Ti(C,N)基金屬陶瓷不但具有較高的硬度、耐磨性、紅硬性、優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和高溫抗氧化性、與金屬間極低的摩擦系數(shù)、無磁性、而且還具有較高的強韌性，不含稀有貴重元素，其制造成本僅為硬質(zhì)合金的35～40%，已在市場上得到較廣泛的應用。該成果發(fā)明了系列無鈷金屬陶瓷強韌化、無磁化制備技術，開發(fā)了系列高性能低成本無鈷金屬陶瓷材料，是硬質(zhì)合金理想的升級替代材料，也具有陶瓷材料、聚晶立方氮化硼等超硬材料難以相比的強韌性。 技術特征 該材料主要性能指標可達：硬度≥92.2HRA，抗彎強度≥3250MPa，斷裂韌性≥9.4 MPa·m1/2。 獲得相關授權國家發(fā)明專利8項，相關技術曾獲國家技術發(fā)明二等獎，達到國際先進水平。

成果描述：針對磷酸鐵鋰鋰電正極材料存在的不足和制約磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一系列問題，本項目通過基于混合溶劑的液相合成方法，利用定向分子組裝技術，結(jié)合獨特的煅燒工藝構建了具有三維（3D）導電網(wǎng)絡結(jié)構的正極材料，從而制備出具有獨特晶體結(jié)構、良好導電性、高離子遷移速率和高振實密度的新型改性磷酸鐵鋰鋰離子電池正極材料，同時通過先進的回收利用技術實現(xiàn)了生產(chǎn)工藝的低成本、無污染。市場前景分析：以磷酸鐵鋰正極材料制備的鋰離子電池在移動電源、電動工具、電動自行車、電動汽車以及儲能領域中有著極大的市場前景。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：通過本項目的實施，達到了以下技術目標： （1）基于混合溶劑的液相法制備工藝的設計，解決現(xiàn)有工藝存在的材料批次間一致性差的不足，實現(xiàn)批次間材料克容量變化＜2%； （2）構建3D導電網(wǎng)絡，從而解決制約LiFePO4大規(guī)模應用的重大技術難題—材料導電性差的缺陷，將材料的電導率提高到10-2Scm-1； （3）將壓燒技術引入LiFePO4制備工藝，結(jié)合二次造粒粒徑控制技術得到尺寸均一的亞微米顆粒，將材料振實密度提高到1.2gcm-3； （4）以本項目研制的LiFePO4作為正極材料并采用改進工藝裝配的鋰離子電池將達到如下性能指標： ⅰ 0.1C比容量≥160mAhg-1，1C比容量≥140mAhg-1； ⅱ 循環(huán)充放電3000次，常溫放電容量高于80%； ⅲ 支持常溫50C以上倍率放電，-20℃環(huán)境支持20C以上倍率放電，-20℃環(huán)境放電容量不低于常溫放電容量的80%。 （5）創(chuàng)新反應溶劑和反應副產(chǎn)物的循環(huán)回收利用技術，實現(xiàn)生產(chǎn)過程綠色化、低排放和原子經(jīng)濟性，與現(xiàn)有同類材料比較，生產(chǎn)成本降低30%以上。

傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金工模具材料耐磨性和強韌性難以兼得，而其中的鎢、鈷元素屬于稀有貴重元素。本項目所采用的Ti(C,N)基金屬陶瓷不但具有較高的硬度、耐磨性、紅硬性、優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和高溫抗氧化性、與金屬間極低的摩擦系數(shù)、無磁性、而且還具有較高的強韌性，不含稀有貴重元素，其制造成本僅為硬質(zhì)合金的35～40%，已在市場上得到較廣泛的應用。該成果發(fā)明了系列無鈷金屬陶瓷強韌化、無磁化制備技術，開發(fā)了系列高性能低成本無鈷金屬陶瓷材料，是硬質(zhì)合金理想的升級替代材料，也具有陶瓷材料、聚晶立方氮化硼等超硬材料難以相比的強韌性。?技術特征該材料主要性能指標可達：硬度≥92.2HRA，抗彎強度≥3250MPa，斷裂韌性≥9.4 MPa·m1/2。獲得相關授權國家發(fā)明專利8項，相關技術曾獲國家技術發(fā)明二等獎，達到國際先進水平。應用范圍:主要用途：①適用于制作各種可轉(zhuǎn)位刀片，用于難加工材料的干式切削；②適合用于制作加工磁性材料的刀具和成型模具；③用于碳纖維預浸料的切割時，使用的穩(wěn)定性和壽命大大高于目前進口產(chǎn)品；④適合于制作電子元器件生產(chǎn)及激光加工生產(chǎn)線中的專用模具，綜合性能優(yōu)良；⑤適合制作苛刻環(huán)境下使用的密封環(huán)和耐磨件。

一、項目簡介本磷化液使用范圍寬，性能穩(wěn)定，處理面積大，沉渣少，成本低廉。磷化速度快，液體的使用壽命長。磷化膜分布均勻，色澤一致，膜層致密，光亮，磷化膜與基體的結(jié)合力強，可顯著增強鋼鐵表面的耐蝕性。廣泛用于螺絲、螺栓、螺帽、等鋼鐵材料的防腐。鹽霧試驗合格。可以不用硝酸配置，安全性好。二、市場前景成本低廉，操作方便，市場廣闊。三、規(guī)模與投資根據(jù)市場需求，包括磷化設備最大不超過1萬元。四、生產(chǎn)設備塑料、陶瓷或不銹鋼容器。五、效益分析噸成本約1700元，售價約2600元。六、合作方式配方出售，教授配制和磷化方法，或提供磷化液。

一、項目簡介鋅系磷化所生成的磷化膜的主要成分為磷酸鋅Zn3(PO4)2?4H2O、磷酸鐵鋅Zn2Fe(PO4)2?4H2O。本磷化液適合與各種鋼鐵材料，性能穩(wěn)定，處理面積大，沉渣少，成本低廉。磷化速度快，液體的使用壽命長。磷化分布均勻，顯著增強鋼鐵表面的粗糙度和耐蝕性。減小拉拔摩擦力，廣泛用于鋼鐵材料冷加工（拉拔）。可以不用硝酸配置，安全性好。二、市場前景成本低廉，操作方便，市場廣闊。三、規(guī)模與投資根據(jù)市場需求，包括磷化設備最大不超過1萬元。四、生產(chǎn)設備塑料、陶瓷或不銹鋼容器。五、效益分析噸成本約1700元，售價約2600元。六、合作方式配方出售，教授配制和磷化方法，或提供磷化液。

產(chǎn)品詳細介紹一、低成本經(jīng)濟型液位開關LLC200A3SH 詳細說明： （1）響應速度快，（2）10mA驅(qū)動電流，光電晶體管開關輸出。（3）工作溫度：-20～85度，M12螺紋（4）引線為250mm 24AWG，8mm 鍍錫 二、液位開關LLC200A3SH典型應用： 溫泉池，漏液檢測，自動販賣飲料機，食品與飲料機，醫(yī)療，壓縮機，打印機，水泵，家用電器，油位監(jiān)控，HVAC，機床，高低液位開關，水位控制，汽車電子。

本技術在于采用低成本的污水處理方法處理工業(yè)及生活污水，特別是采用生化方法難于實現(xiàn)達標的廢水的處理。隨著工業(yè)的發(fā)展，含有各種化學成份的工業(yè)廢水排污量也日益增加，對于處理含有各種不同化學成份且難以生物降解的工業(yè)廢水，目前國內(nèi)外普遍采用的微生物法并不理想，往往還要配以化學氧化、活性碳吸附、化學混凝沉淀、催化氧化等工藝，從而使得處理工藝流程變長，運行費用增加。 本技術旨在采用自然界或工業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物強化廢水的處理，目的是降低廢水處理的一次性投資及廢水處理的運行費用。本技術包括：廢水的預處理、廢水的強化處理、廢水的后續(xù)處理三部分。廢水的預處理是采用格柵或沉淀的方法將廢水中的漂浮物及懸浮物進行分離。廢水的強化處理是采用動態(tài)微電解反應器將廢水中的有害成分進行特別處理，以利于后續(xù)工藝的處理。 對于強化處理后的廢水采用沉淀、過濾或生化等處理工藝過程既可實現(xiàn)達標排放或達到雜排水指標回用。動態(tài)微電解反應器是污水強化處理的關鍵設備。動態(tài)微電解反應器是在克服目前已有設備缺點的基礎上開發(fā)成功的，本裝置運行電耗低，約0.2kW/m3h，廢水處理時的原料消耗低，低于0.1kg。 應用范圍：本工藝技術應用于染料、印染、制藥、化工、電鍍及含重金屬廢水的處理，以及城鎮(zhèn)小區(qū)的生活污水處理。動態(tài)微電解反應器在廢水處理中適用水質(zhì)范圍寬，適應溫差大、PH范圍寬（1～12），可處理電鍍廢水、石油化工廢水、染化廢水、印染廢水、煤氣洗滌水、焦化廢水和制藥廢水等難處理的工業(yè)廢水。

南開大學 1978 年在國內(nèi)率先開展非晶硅材料及其電池的研究，該技術獲得天津市技術發(fā)明二等獎。自“六五”至“九五”期間，連續(xù) 4個五年國家科技攻關計劃，獲科技部重點攻關和天津市科委的支持，經(jīng)過 20 余年潛心研發(fā)，硅基薄膜太陽電池性能躋身世界先進行列。于 2003 實現(xiàn)非晶硅電池產(chǎn)業(yè)化。 2000 年始，在國內(nèi)率先開展新一代硅薄膜電池的研究。2007 年，該成果實現(xiàn)技術轉(zhuǎn)移生產(chǎn)。 2009 年，研制成功我國首套基于自主專利技術的、襯底面積0.79m2、線列式 5 室連續(xù) VHF-PECVD 系統(tǒng)及相應中試生產(chǎn)線及其組件制造技術。成為國際上為數(shù)不多可開展大面積新一代硅基薄膜太陽 電池研究的單位。 2011 年，開發(fā)出年產(chǎn)能 2 兆瓦、具有自主知識產(chǎn)權的、我國首條年產(chǎn)能 2 兆瓦的非晶硅/非晶硅鍺/微晶硅疊層電池生產(chǎn)線及其組件生產(chǎn)技術。生產(chǎn)出的太陽電池組件效率達 9.59%，將新一代硅薄膜電池技術推向產(chǎn)業(yè)化。