成果55：高容量锂离子电池负极材料的基础研究

项目领域：新材料（新技术）

院校名称：浙江大学

成果简介：

该项目以解决高容量锂离子电池负极材料关键科学问题、开发核心技术为目的，以研究课题的前瞻性、开拓性和创新性为着力点，围绕新型金属间化合物负极材料和纳米化复合化这两条科学主线，重点开展了金属锑化物负极材料、纳米硅复合负极材料、纳米氧化物复合负极材料以及纳米金属间化合物溶剂热合成等方面的研究。

主要创新成果：

1. 提出了金属锑化物作为锂离子电池高容量负极材料的创新设想，研究发现并在国际上第一次报道Zn4Sb3、CoFe3Sb12 等高容量金属锑化物负极材料，拓展了高容量负极材料的研究范围。

2. 首次采用溶剂热方法合成了Fe、Co、Ni等过渡金属的锑基和锡基金属间化合物纳米材料，发现纳米化对缓减充放电过程中活性物质颗粒内部应力具有显著的作用，为提高金属锑化物负极材料循环稳定性提供了有效解决方案。

3. 采用机械球磨法和溶胶-凝胶法制备的可逆容量分别达到 1039mAh/g和1690mAh/g的Si-C和Si介孔ZrO2 纳米复合负极材料，都是公开报道时的最高性能，解决了硅基高容量负极材料的循环粉化失效问题。

4. 设计和制备了双纳米相结构过渡金属氧化物/n-Ni 原位复合材料，解决了金属氧化物负极材料首次不可逆容量过高的问题，并有效提高了负极材料的高倍率充放电性能和循环寿命。

应用领域及前景：

广泛地应用在手机、笔记本电脑、数码相机等可携带的电子产品上。

成果56：柔性电子新器件新材料科技联盟

项目领域: 新材料（新技术）

院校名称：浙江大学

项目简介：

微电子器件的发展方向和趋势使人与信息的交互融合并推动微电子器件柔性化。柔性电子技术是将有机材料/无机薄膜电子器件附着于柔性基底上的新兴电子技术，实现可变形、便携、轻质、可大面积应用等特性，并通过大量应用新材料和新工艺产生出大量新应用。它颠覆性改变传统器件刚性的物理形态，实现信息与人／物体／环境的高效共融。柔性电子技术在学术上趋于成熟，但柔性电子行业处于起步阶段，它有着不可估量的巨大市场， IDTechEx 预测 2023 年柔性电子技术市场将达 1000 亿美元（不含健康医疗市场）。

主要创新成果：

1. 发明了软体仿生机器鱼:国际上已知报道中游得最快的软体机器鱼,可很好的适应水温环境和压力；

2. 发明了新型三维复杂形变柔性衬底材料:形状记忆高分子网络中引入可编程可逆共价键,可主动展开复杂三维柔性电子；

3. 制备了一系列柔性电子器件，应用于医疗健康的监测和诊断以及机器人领域；

4. 制备了超薄可拉伸多通道肌电极，应用于肌肉损伤评估、人机交互等领域；

5. 制备了黒磷墨水，实现良好一致性和空间均匀性打印，适用于规模化、集成化可延展柔性光电器件制造；

6. 发明了可整合性质各异的软材料，适用于任意加工工艺，为柔性器件的发展提供无限的可能性；

7. 发明了基于超薄可拉伸驱动器的仿生软体机器人。

应用领域及前景：

本项目的研发成果“基于柔性 MEMS 离子源快速质谱仪”已经先后在广州地铁、伊斯坦布尔机场等用于爆炸物检测。

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