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我們已采用磁控濺射沉積方法成功地制備和研究了環境友好的鈦酸鋇和鉍鎂鋯鈦氧的復合薄膜，發現其儲能密度和儲能效率在-100~200 °C溫度區間內都表現出了良好的熱穩定性，并且其寬溫儲能密度明顯高于鉛基材料在這個溫度區間報道的最大值，使其成為替代鉛基儲能材料的最佳選擇。為了降低生產成本，目前我們正在通過研究和調控薄膜的生長工藝來實現在成本低廉的Si、Ni等襯底上制備大面積、高質量、高性能的復合儲能薄膜。

成果與項目的背景及主要用途：當前，為了解決能源和環境問題，世界上許 多國家的政府和汽車制造商均投入大量資金進行電動汽車的研究與開發，采用二 次電池的電動車雖然取得了長足的進步，但仍難以解決快速充放電性能差、價格 將復合薄膜置于導電玻璃上 染料溶液的配制 電解質溶液的配制 對電極 40°C，12 h 染料敏化浸泡處 組裝 DSSCs 光伏性能 導電玻璃（FTO）清洗 TiO2/ZnO 復合薄膜 的制備天津大學科技成果選編 高、安全性差的問題。超級電容器由于具有比功率高（大于 1kW/kg 到十幾 kW/kg 的功率密度）、循環壽命長（10 萬次以上）、使用溫度范圍寬（-40℃～60℃） 以及充電迅速（小于 10min）等優異的特性，非常適合電動車對功率特性的要求， 已成為近年來電動車動力電源開發中非常重要的領域之一。 超級電容器的主要用途分為：1 城市公交車主電源；2 與高性能蓄電池配合 使用，可作為電動車的輔助電源，滿足電動車在啟動、加速、爬坡時提供峰值功 率的要求，同時回收汽車在剎車、空載時產生的機械量，可大大提高能量的利用 效率；3 作為太陽能電池和風力發電的儲能系統，白天儲存太陽能電池和風力發 電產生的電能，夜間提供照明等所需的能量；4 可作為消費類電子產品的電源, 如 手機、數碼相機、無繩電話、電子手表、電動玩具、記憶性存儲器、微型計算機、 系統主板、鐘表等。 技術原理與工藝流程簡介：本技術的關鍵在于采用新型工藝制備極化電極， 制備工藝簡單，設備投資小。由于本產品的技術原理本質上與傳統的雙電層電容 器的原理相同，因此，在充放電過程中由于沒有化學反應的發生，電極材料的結 構不會變化，能夠保證大于 10 萬次以上長期循環的穩定性。 工藝流程：配料→混漿→制電極→組裝→注液→老化→檢測包裝。 技術水平及專利與獲獎情況：前期已開發出 14V-5F，28V-28F 的水系超級 電容器樣品，相關專利正在申請之中。 應用前景分析及效益預測：隨著便攜式電子器械的普及和發展，超級電容器 的應用范圍越來越廣泛。有業內專家預測，僅就中國市場而言，目前的年需求量 可達 2,150 萬只，而整個亞太地區的總需求量則超過 9,000 萬只，市場前景非常 廣闊。同時，權威部門已經證明了燃料電池驅動的電動汽車在 20～30 年內不可 能實現商業化，那么我們中國會盡快將電動車的研究方向轉向其他類型的電動車， 包括鎳氫電池和鋰離子電池的電動車，而且其中特別強調了一種混合動力的電動 車，即燃油+電源的混合電動車，電源可以是鎳氫電池也可以是鋰離子電池，還 應包括超級電容器。因此，超級電容器在電動車方面的應用，無論在國內還是國 際上研究和應用的步伐將會更快，性能也會有快速的飛躍。僅電子產品和電動車 領域，超級電容器的市場前景就非常廣闊。 95天津大學科技成果選編 預計項目投資 300～500 萬元，正式投產后每年效益在 200～500 萬元。 應用領域：1 城市公交車主電源；2 與高性能蓄電池配合使用，可作為電動 汽車的輔助電源；3 作為起重機等大型吊裝機械的輔助電源；4 作消費類電子產 品的電源, 如手機、數碼相機、無繩電話、電子手表、電動玩具、記憶性存儲器、 微型計算機、系統主板、鐘表等；5 作為太陽能電池和風力發電的儲能系統，白 天儲存太陽能電池和風力發電產生的電能，夜間提供照明等所需的能量。 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）：本技術 的投資規模為 100～200 萬元左右，其中原料約為 50 萬，設備費用約為 50 萬， 廠房面積約 1000m2，廠房投資約為 30 萬元，流動資金約 70 萬。 合作方式及條件：具體合作方式電話聯系或面議。 

產品詳細介紹

已有樣品/n該項目提供了一種新型低輻射薄膜，分別采用金屬薄銀層來抑制長波長紅外波和短波長紫外波的透射，采用周期性結構來增強可見光波段的透射；對可見光的透射率達到70~96%，對紫外波段的透射率降低到15%、對780nm~1200nm 紅外波段的透射率降低到10%以下、對1200nm~3000nm 紅外波段的透射率降低到25%以下，層數顯著降低，很大程度上縮減了成本，簡化了工藝流程。該項目提供的薄膜具有防紫外線、透明和

產品特點： · 整機功能集成化，外觀簡潔、大方 · 電氣化控制簡潔、實用 · 內部結構采用多分區、模塊化設計，滿足不同工藝下使用要求 · 設備可以整體移動、固定，對于需要在不同環境使用具有較高適用性。 · 操作、維護方便，性能安全可靠 · 可以通過不同的萃取時間、方案，完全模擬出萃取線的過程及其結果 產品應用： · 開發新的薄膜配方和材料 · 測試新的薄膜表面/添加劑 · 驗證薄膜生產工藝條件 · 測試不同萃取方案對于材料的影響 · 萃取后薄膜樣品性能測試 · 小批量薄膜生產 技術參數： · 萃取樣品尺寸規格——850mm×850mm · 樣品薄膜厚度——20 - 5000 μm · 內部分區——3區 · 萃取介質進出——雙泵單獨控制 · 輔助萃取（可選）——強力超聲波發生器 · 設備尺寸—— 1m×1m×1.3m （長×寬×高）

產品特點： · 符合人體工程學設計 · 簡單、直觀的電氣化控制 · 通過循環空氣或紅外加熱，薄膜達到精確、可靠的溫度 · 通過精準的溫度平衡實現完美的工藝控制 · 調試維修方便簡單，使用性能可靠 · 可進行縱向、橫向或在任何位置的雙向同步或異步拉伸 · 可通過不同拉伸速度拉伸薄膜，完美模擬薄膜拉伸流水線工藝 產品應用： · 開發新的薄膜配方和材料 · 測試新的薄膜表面/添加劑 · 驗證薄膜生產工藝條件 · 測試不同萃取方案對于材料的影響 · 萃取后薄膜樣品性能測試 · 小批量薄膜生產 技術參數： · 設備配置——5鋏子配置 · 推薦的初始樣品膜尺寸——80mm×80mm · 拉伸比率——10：10 · 最大拉伸尺寸——780mm×780mm（包含鋏頭區域） · 拉伸樣品膜厚度——20 - 5000 μm · 拉伸速度——500mm/S · 最大夾緊力——1000N · 每一軸拉伸力——2000N · 設備尺寸——4m×2m×2m（長×寬×高） · 拉伸樣品膜加熱系統可到300°C

  超級電容器是一種介于傳統電容器和電池之間的新型儲能元件，與傳 統電容器相比具有更大的容量，與二次電池相比具有更高的功率密度和更長的 充¤放電循環壽命。是一種新技術含量高的科技產品。超級電容器技術特點為：（1）比功率高（能夠提供幾百W¤Kg 到幾千W¤Kg的功率密度）；（2）大電流快速充電特性好；（3）電壓與容量的模塊化；（4）使用溫度范圍寬，為－40°C～＋70°C；（5）循環使用壽命長，可達10 萬次；（6）無污染，真正免維護；（7）價 格低；（8）不需冷卻及其它附屬設備。北京科技大學在（1）集電極材料；〔2〕高活性、高比表面積炭材料；〔3〕粘合劑和隔膜材料；〔4〕無機和有機電解質；〔5〕高電壓、大容量超級電容器等方面展了系統研究開發。前期開發出了作為混合動力電動車輔助電源用的超級電容器樣品.

集成電路產業需要大量高端薄膜生長設備，上個世紀80年代，MBE作為一種尖端技術，國外就對中國進行了技術封鎖，禁運中國。甚至在今天，MBE仍然屬于美國對中國出口的管制類產品，每一臺都要經過復雜的審批過程。

中試階段/n透明導電薄膜是平臺式材料，是光電產業上游重要產品。柔性透明導電薄膜可以用于大尺寸柔性觸控，柔性顯示與照明、薄膜太陽能電池，可穿戴設備等戰略性新興柔性光電子產業，解決陶瓷基透明電極面臨主要成分的資源短缺和固有的脆性等不利因素，在相關領域取代ITO薄膜及金屬網格。本項目開發從材料到薄膜加工工藝的全鏈條技術，開發一系列面向不同光電器件需求的產品。目前，團隊通過第三方機構認證的樣品透過率導電性耐彎折特性處于國際先進水平。目前，正在進行小試階段的研發工作，高純原料和部分裝備可國產化。