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【项目精选】315期:新能源材料技术领域精选科技成果推荐(系列二)

新能源 材料 领域 科技成果
技术项目精选    2023-03-07    680

315

新能源材料技术领域

精选科技成果推荐


本期精选6项新能源材料技术领域的科技成果进行推荐,感兴趣的企业朋友可以长按识别文末二维码,进行咨询对接。

项目1:柔性二氧化钛纳米晶薄膜太阳能电池的关键技术研究

项目2:超吸水性材料

项目3:柔性透明导电膜的制备

项目4:新型固体酒精的研发及其应用

项目5:自组装膜的超长程能量转移及界面比率荧光传感方法

项目6:剥离-重堆垛法构筑氧化物半导体介孔光催化材料



项目一:柔性二氧化钛纳米晶薄膜太阳能电池的关键技术研究
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项目简介


新能源开发被列为今后五十年人类面临十大问题之首。染料敏化太阳电池是太阳能领域研究的重点,柔性二氧化钛纳米晶膜太阳电池具有多方面的优势,是近年来研究的热点。


课题组设计钛箔做阳极基板,钛网做阴极基板,光线从阴极入射,以“三明治”方式组装了一种全钛基背投式大面积柔性染料敏化太阳能电池。在户外太阳光辐照下,该电池的光电转化效率为6.69%,输出功率为0.368W。金属钛良好的延展性、导电性、稳定性和对电解质的抗腐蚀性使之成为染料敏化电池柔性基板的优选材料,采用钛网和背投式的光入射(光阴极),使太阳光能被电池充分吸收,有利于提高电池的光电转化效率。成果报道在Advanced Materials等重要刊物上,此项成果将加速柔性染料敏化太阳能电池的实用化进程。



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项目二:超吸水性材料

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项目简介


超吸水性材料是一种吸水能力特别强的新型功能高分子材料。它可以吸收自身重量的几百倍甚至几千倍的水,而且其保水能力也非常好,即使在加压的情况下也不脱水,或者脱水很少。超吸水性材料已在农林园艺、生理卫生用品、医药、食品、土木建筑日用化工等方面取得了广泛的应用。


项目技术从粘土的结构层型、层电荷、层间距、阳离子交换容量、比表面积和膨胀率等各方面综合比较研究粘土矿物的性质,选择了高岭土、膨润土和绢云母这三种粘土矿物作为无机填料,制备粘土—有机聚合物超吸水性复合材料。该方法不仅可以显著地降低生产成本而且能有效地发挥粘土作为功能填料的作用,改善该超吸水性复合材料的综合性能。



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项目三:柔性透明导电膜的制备

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项目简介


根据导电层材料的不同,目前应用的透明导电膜主要分为:金属系、氧化物膜系(或称半导体)、高分子膜系、复合膜系及其他透明导电膜。金属系、氧化物系,生产工艺复杂,成本高,并且无机材料一般难以应用在柔性基底上。金属复合系一般很难处理团聚,要添加分散剂,从而影响导电性。虽然ITO可挠曲性差,但由于ITO优异的导电和透明性,目前,其占据很大市场比重。


本项目选择最合适的基材PET,及最优的高分子导电材料PEDOT:PPS(目前最好的工艺可将纯PEDOT:PSS的导电率做到1000S/cm左右),保证了膜的柔性;另外,为提高高分子系柔性透明导电膜的导电性能,我们综合采用掺杂和改性的手法(通过成熟的工艺,改性的PEDOT:PPS有望做到大于3000S/cm的范围)。


由于采用简单的类似于印刷的涂布方法,即可制备出可随意挠曲,且具备优良透明性和导电性的PET基底膜,生产工艺简单,使生产成本大大降低。其属一种特殊的经过改性的高分子复合系柔性透明导电膜。柔性透明导电膜还常应用于透明电磁屏蔽、防静电透明导电膜、防霜透明电热膜等。


本项目制备的柔性透明导电膜不但弥补了传统透明导电材料的缺陷,还由于有机原料可合成,工艺简单的优势,大大降低了柔性透明导电膜的价格。如果投入生产,不仅其导电和透明性能可与ITO的PET基膜相近,还具备随意挠曲的柔性。一般ITO价格为1500元每平方米,而运用我们的配方及方法制成的柔性透明导电膜估计大约在400元每平方米,并且PEDOT:PPS属有机物,可再合成,不易枯竭。



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项目四:新型固体酒精的研发及其应用

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项目简介


本项目技术制备的固体酒精具有更清洁、更安全、燃烧热值更高、燃烧时间更长,成本更低廉等特点。


新型固体酒精的制备方法简单易行、成本低廉、储运安全、产品燃烧热值高且清洁环保,适用于医院、酒店、户外旅行、实验室等场合。制得的固体酒精具有燃烧时间长、不融化、热值高、残渣量少等优点,可直接用于各种器件制品的加热。除了应用在固体酒精燃料领域外,还可应用于焰火设计材料、抗菌杀菌材料、清香缓释剂、驱虫剂、驱蚊剂、药物载体、导电凝胶、干洗手凝胶等其他领域,从而达到一种聚合物多种功用的效果。



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目五:自组装膜的超长程能量转移及界面比率荧光传感方法

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项目简介


为突破传统能量转移距离极限,解决其应用的瓶颈问题,本项目拟以光学性能优异和波长可调的量子点作为能量供体,建立全新的多重能量转移识别模式。


项目针对不同识别物种,设计能量给体和/或受体,及不同的组装层,构筑新型的自组装膜能量转移的识别模型,用于对生命科学具有重要意义的核酸、糖、肽和蛋白质等的高灵敏比率传感,并开展识别传感的构-效关系研究,为研究核酸-蛋白等生物分子的相互作用提供定性定量检测的方法,为生物大分子的微观测距打造高精度的荧光“纳米尺”。




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目六:剥离-重堆垛法构筑氧化物半导体介孔光催化材料

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项目简介


课题组研制出具有高量子效率和高太阳能利用率的光催化环境净化材料,是当前乃至今后几年光催化研究领域中的重中之重。项目采用超声技术,发展了单分子层剥离-重堆垛法制备技术。首次实现了钽钨酸盐、四钛酸盐和钛铌酸盐等二维纳米片层的单分子层剥离;基于掺杂调控能带结构和异质结提高载流子寿命的策略,以氧化钛和氧化锡等纳米粒子为客体,以钛酸盐、铌酸盐和钽钨酸盐等为主体,制备了10多种具有优越光催化性能的插层型与柱撑型氧化物半导体介孔材料。


项目拓展和深化了氧化物半导体纳米片层基功能材料的研究,在无机基复合材料的剥离-重堆垛制备技术和光催化剂的异质结耦合上具有鲜明的特色。





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声明:综合整理自各高校成果汇编

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