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1、纳米结构材料的可控制备与工程化及工业应用,徐云龙华东理工大学材料科学与工程学院,新能源材料研究室暨无机非金属材料工程教研室简介,发展历程,研究团队,研究领域,研究室介绍,发展历程,新能源材料研究室暨无机非金属材料工程教研室于2005年由原无机非金属材料工程教科与2000年成立的电子信息材料研究室组合并而成。1995年前，无机非金属材料工程是学校建校初期就设立的专业方向之一，无机非金属材料工程在全国一直处于领跑地位。1995年后，因多方面的原因，学科建设和发展一度停滞不前。2007年，研究室将无机材料工程的学科优势与新能源材料技术进行交叉融合，在继承传统无机非金属材料工程学科特色和优势的同时，将
2、学科发展的主方向调整为新能源领域，并实行两块牌子一套班子的管理模式，以期达到教学与科研齐头并进，协同发展。,研究领域,新型绿色储能材料体系及其化学电源技术开发纳米结构材料的制备及其能源应用研究电子废弃物资源化利用关键技术与成套设备的研究纳米结构的设计、构建及其微波诱导催化作用无机材料绿色、高效合成技术及过程控制与优化新型窑炉设计及计算机仿真与节能技术的研究,研究团队,本课题组研究工作,纳米陶瓷电容器,1,纳米结构锂离子电池及电极材料,2,纳米二氧化钛规模化制备及工业应用,3,纳米钛酸锶超级电容器粉体纳米PMN多层陶瓷电容器粉体与涂层,磷酸铁锂/碳复合正极材料 钛酸锂/碳介孔微球复合负极材料纳米
3、结构锂离子电池研制,年产2000吨化纤用超细钛白粉烟气净化用催化剂制备与应用电子级二氧化钛规模化制备技术纳米光催化空气净化器技术及产业化,1-1 纳米钛酸锶超级电容器粉体,研究内容溶胶-凝胶法制备工艺纳米粒径可控技术成型方法和烧结工艺烧结作用机理颗粒尺寸与介电性能,1-1 纳米钛酸锶超级电容器粉体,SrTiO3陶瓷制备工艺流程图,1-2 纳米PMN多层陶瓷电容器粉体与涂层,液相包裹法制备PMN陶瓷工艺流程,液相包裹法制备PMN陶瓷工艺流程,2-1 磷酸铁锂/碳复合正极材料,研究内容前驱体合成方法：固相法、共沉淀法、旋蒸法 喷雾干燥法等烧结工艺：传统固相烧结、微波快速烧结原料体系：硝酸盐、柠檬酸
4、盐、草酸盐等不同碳源：蔗糖、CRF、CTAB、PEG等结构控制：磷酸铁锂/碳介孔结构的设计、构筑与合成,2-1 磷酸铁锂/碳复合正极材料,共沉淀法制备LiFePO4/C正极材料,旋蒸法制备LiFePO4/C正极材料,2-1 磷酸铁锂/碳复合正极材料,旋蒸法所制备LiFePO4/C的HRTEM图,LiFePO4/C的充放电性能0.1C倍率下放电比容量大于169mAh/g1C倍率下放电比容量大于160mAh/g5C倍率下放电比容量大于150mAh/g,2-1 磷酸铁锂/碳复合正极材料,LiFePO4/C复合正极材料批量化制备流程图,2-2 钛酸锂/碳介孔微球复合负极材料,设计和构筑具有介孔结构的L
5、i4Ti5O12/C微球材料阐明工艺方法对介孔微球结构和电化学性能的影响规律明确工艺条件的影响及其前后工序之间的协同作用优化工艺，合成出具有高放电效率，长循环稳定性，能 适合大电流充放电的Li4Ti5O12/C介孔微球材料,2-2 钛酸锂/碳介孔微球复合负极材料,Li4Ti5O12/C的SEM图,Li4Ti5O12/C放电曲线,2-3 纳米结构锂离子电池研制,研究内容不同纳米尺寸正负电极材料对电池性能的影响现有纳米电解质、隔膜与纳米电极材料的性能匹配问题研究新型可与纳米电极材料匹配的纳米电解质与隔膜的研制纳米结构锂离子电池的稳定化组装流程研究大电流充放性能研究与评价纳米结构锂离子电池电动自行车
6、的动力性能与安全性评价纳米结构锂离子电池的技术经济分析和评估纳米锂离子电池结构的优化设计、电极制备与电池工艺技术研究,3-1 年产2000吨化纤用钛白粉,新型晶种制备及其水解技术,新型晶种活性好、稳定期长、诱导期短、水解率高，水解得到的偏钛酸形貌圆整，粒径分布均一,改进的预处理及煅烧技术,生产的锐钛型钛白晶型纯、粒子形貌圆整、烧结均匀、粒径在200-350nm,先进的表面处理技术,通过改变钛白颗粒表面性质，明显改善了其在极性介质中的分散和润湿，显著提高了水分散性和热稳定性,关键技术及创新点,3-2 烟气净化用催化剂制备及其应用研究-中乌合作,研究目标 将微波热点效应与纳米催化技术相结合，开发一
7、种用于燃煤电厂烟气净化的新型、高效、实用纳米催化剂及其同时脱硫脱硝技术,研究内容MnO2/Al2O3催化剂制备及微波诱导催化V2O5/TiO2催化剂制备及催化脱硫脱硝V2O5/TiO2-C催化剂制备及微波诱导催化,3-2 烟气净化用催化剂制备及其应用研究-中乌合作,纳米催化-电磁辐照耦合烟气净化脱硫脱硝实验装置,3-3 电子级二氧化钛规模化制备技术,成功开发了偏钛酸水解工艺路线制备电子级二氧化钛规模化生产技术；提供了1000吨/年高纯超细电子级二氧化钛技改方案,与广西华纳光电材料有限公司合作，采用低温晶型转化的独特方法；有效控制了二氧化钛晶型、形貌和颗粒尺寸，以及产品纯度,项目简介,电子级二氧化钛生产工艺流程图,3-3 电子级二氧化钛规模化制备技术,3-4 新型纳米光催化空气净化器技术及产业,研究目标 以纳米光催化技术为核心，通过技术集成，生产一种具有除尘、杀菌、去除有机挥发物的多功能空气净化器；通过产品的商品化和市场化，解决目前空气污染对人体健康造成的危害，提高人们的生活质量,3-4 新型纳米光催化空气净化器技术及产业,空气净化器施工进度网络图,谢谢！,
