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一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 能源消耗和氣候變化是人類面臨的兩大問題。傳統熱管理系統所帶來的高能耗挑戰，以及由此導致的溫室氣體的過度排放，不斷加劇全球變暖和極端天氣，對世界經濟造成重大影響。同時，人們在生產和作業時不可避免地需要暴露在高溫暴曬的室外環境，因此，實現零能耗的戶外防護成為人們迫切的需求，具有重要的科研價值和戰略意義。作為一種面向人體個性化需求、實現人體局部環境加熱或冷卻的技術，“個人熱管理”可以避免將多余的電力浪費在加熱或冷卻整個建筑物上，具有更高的能源效率，逐漸成為綠色環保、高科技、個性化的方案。通過衣物進行熱管理是維持人體個性化熱舒適需求的有效方法，有望高效率、低能耗地避免熱應激對人體造成的傷害。

?  成果簡介：本系統由超級電容器組、發電機、電壓監控與充電控制模塊、整流模塊、保護電路等部件組成。系統輸出功率為1.5KW，充電時間為20s，工作溫度為-40℃～60℃，滿足國軍標相應環境適應性與電磁兼容性要求。作為大容量能量貯存裝置，適合為隨動系統、電動車輛等各類動力裝置提供工作能源。?  項目來源：自行開發?  技術領域：電子信息?  應用范圍：野外電源系統、后備電源、通信

成果創新點 發展綠色友好反應體系，通過核心過程的耦合，實現關 鍵中間體 HMF 百噸級生產新工藝研發與中試；開發了基于 HMF 下游新型聚合單體的高選擇性合成，實現合成呋喃聚合材料 單體的高效催化氧化新工藝，在提高反應濃度的同時提高了 產物收率及選擇性，降低反應成本及三廢排放；開展并制備 了呋喃基聚合材料，同時對材料的結構調控及結構性能關系 進行研究，呋喃基聚酯材料 PEF 表現出優于石油基材料 PET

發展綠色友好反應體系，通過核心過程的耦合，實現關鍵中間體 HMF 百噸級生產新工藝研發與中試；開發了基于 HMF 下游新型聚合單體的高選擇性合成，實現合成呋喃聚合材料單體的高效催化氧化新工藝，在提高反應濃度的同時提高了產物收率及選擇性，降低反應成本及三廢排放；開展并制備了呋喃基聚合材料，同時對材料的結構調控及結構性能關系進行研究，呋喃基聚酯材料 PEF 表現出優于石油基材料 PET的結構性能。 主要產品預期可實現參數指標：1） 建成千噸級呋喃基新材料單體 FDCA 產業化示范工程，單體 FDCA 純度達到聚合級，生產成本控制在 15 萬/噸以內； 2）建立呋喃基新材料產品質量標準和性能評價標準，對比傳統聚酯材料隔水性能提高 2 倍，隔氧性能提高10 倍； 3） 進行呋喃聚酯、聚酰胺材料工程應用實驗，完成 1-2 項終端應用產品設計開發。 

新材料、有色金屬研究、家居設計等領域

（專利號：ZL 201410286150.3） 簡介：本發明公開了一種超級電容器用微孔炭/石墨烯復合電極材料的制備方法，屬于炭材料制備技術領域。該方法是以煤瀝青和氧化石墨為碳源，以氫氧化鉀為活化劑，將煤瀝青和氧化石墨濕法混合，干燥后再與氫氧化鉀干法混合，將得到的混合物置于管式爐內，在氮氣氣氛下進行加熱，制得超級電容器用微孔炭/石墨烯復合電極材料。本發明采用氫氧化鉀同時活化煤瀝青和氧化石墨制備超級電容器用微孔炭/石墨烯復合電極材料的方法，具有制備工藝簡單，生產成本低廉，所制備的微孔炭/石墨烯復合電極材料在超級電容器中具有高比容和高倍率性能等優點。

簡介：本發明公開一種電化學電容器用活性炭材料的制備方法，屬于炭材料與微波化學技術領域。該方法是以花生殼為原料，將花生殼先后用KOH溶液及氫氧化鉀堿液進行處理，然后將氫氧化鉀堿液處理后的花生殼轉移至剛玉坩堝中，置于微波反應器內進行微波加熱活化，得到電化學電容器用活性炭材料。該方法以花生殼為碳源，氫氧化鉀為活化劑，通過微波輔助加熱氫氧化鉀活化花生殼制備活性炭材料，所制得的活性炭比表面積為990－1277m2/g，總孔容為0.47－0.63cm3/g，產率介于14.2－24.4%之間。本發明所制得的活性炭作為電化學電容器電極材料，具有良好的穩定性和優異的綜合性能。

（專利號：ZL 201410379821.0） 簡介：本發明公開了一種離子液體活化稻殼制備超級電容器用多孔炭材料的方法，屬于炭材料制備技術領域。該方法是以脫灰后的稻殼為碳源，以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體作為模板和活化劑，離子液體經無水乙醇溶解分散后加入到脫灰稻殼中，再蒸干無水乙醇；將所得離子液體與稻殼的混合物轉移至剛玉瓷舟中，置于箱式爐內在氮氣氣氛下進行加熱，制得超級電容器用多孔炭材料。所得多孔炭材料的比表面積介于697～1

本發明公開了一種頻率可調的太赫茲波超材料調制器，包括周 期排列的單元器件，每一個單元器件包括襯底、位于襯底上的功能材 料層以及位于功能材料層上的金屬諧振單元；當功能材料層從絕緣相 變成金屬相，功能材料層的電導率呈指數倍增加使得金屬諧振單元的 中間開口電容的面積增加，金屬諧振單元的諧振頻率隨著電容的增大 而變小實現了對單元器件的頻率調諧。本發明采用在太赫茲波段低傳 輸損耗襯底上制作周期排列的金屬開口諧振單元、利用金屬絕

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。