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本成果涉及一種石墨烯在全氟烷氧基樹脂（PFA）聚合物基材中定向排布的導熱新材料。其復合材料熱導率在平行于石墨烯排布方向，可達 25 W/(m·K) 以上，是原聚合物基材全氟烷氧基樹脂（PFA）熱導率的約 100 倍。

本項目提出采用常壓流動氣氛燒結制備Ce3+:YAG基熒光陶瓷的技術路線，大幅降低熒光陶瓷的制備成本，打通熒光陶瓷大規模商業化進程的一個最重要環節。 通過復相結構、氣孔控制等手段提高出光效率。同時，為獲得更高光色品質的透明晶態熒光體，正在積極研發Ce3+、Eu2+離子激活分子篩衍生物透明晶態熒光體，獲得紫外激發下具有高效、高猝滅溫度的綠、紅發光新型熒光體。提升高流明密度固態光源的光品質。相比熒光單晶及熒光玻璃，熒光陶瓷在光品質調控上更具優勢；制備成本低、易于實現批量生產；離子價態穩定，基質結構調控自由度大；顯色指數、色溫調制能力強；易于復雜形狀制備，以提高出光效率或實現光場分布設計。

中心通過“裝備與工藝的協同創新”，創新發展了具有自主產權的大科學裝置—MOCVD高端裝備，并在硅襯底上生長第三代半導體InGaN黃光LED材料，取得了歷史性突破，將黃光LED的光效由國際上報道的不足10%，提升到了27.9%，結束了國際市場上長期缺乏高光效黃光LED的局面。國際同行、諾貝爾獎獲得者中村修二教授高度稱贊這項成果：“硅基黃光LED的技術水平國際領先，這是屬于中國人首次發明的照明技術，它有非常大的價值。”陳良惠院士領銜的12位業內專家，對

最近以來，LED照明以其節能環保等優點，獲得了大規模的應用。以氮化物結構陶瓷相關材料（如AlN，Si3N4）為寄出的氧氮化物熒光粉在保持了高溫、化學和力學穩定性的基礎上，還具有較為優異的光轉換性能，贏得了越來越廣泛的關注。其中， 有潛力應用在紫外激發的白光LED上的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉不僅具有較高的光量子效率，而且與常用的熱淬滅嚴重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的熱穩定性。但是，目前報道的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉的制備方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高純度氮化物粉體在高溫下通過固相反應合成，要求2050℃的高溫下，10個大氣壓的氮氣壓力，保溫4個小時以上獲得，粉體還要在保護環境中球磨粉碎由于高溫產生的團聚，成本及其高昂，且顆粒尺寸控制困難。探索能夠得到高純度、粒徑均勻可控、發光性能好的熒光粉且成本低的合成方法，對于這類新型材料的研究、應用都具有重要意義。 目前， AlN的合成方法主要有以下幾種: 鋁粉直接氮化法、碳熱還原法、氣相還原氮化法、裂解法、等離子體法、電弧熔煉法、自蔓延高溫合成法、微波合成法，其中前兩種方法已經應用于工業化大規模生產。比較而言，鋁粉直接氮化法為強放熱反應,反應不易控制，反應過程中放出的大量熱易使鋁形成融塊，造成反應不完全，難以制備高純度、細粒度的產品；碳熱還原法制備的氮化鋁粉末純度高、性能穩定、粉末粒度細小均勻、成形和燒結性能良好，但是因為反應物中必須加入稍過量的碳以保證反應完全，這種方法難以避免碳的殘留；而氣相還原氮化法制得的AlN純度高、粉末粒度細小均勻并且大大減少了碳的殘留。而在制備氮化鋁前驅體時溶膠-凝膠法又以成分易分布均勻、顆粒細小勝過固相混合法。我們首次利用檸檬酸做絡合劑，通過溶膠凝膠法制備Eu2O3和Al2O3均勻混合的反應前驅體，結合氣相還原氮化法的方法來合成AlN：Eu2+熒光粉，如下圖。這種制備方法成本低，且具有很強的普適性，可應用于合成其他高純氮化物應該材料。 該方法解決了生產氮化物熒光材料中需要高純氮化物作為起始粉料成本高等劣勢，利用價格低廉，原料易得的氧化物作為原料，合成出所需的氮化物熒光材料。而且此方法反應活性高，低溫下得到顆粒大小均勻，發光穩定可控的發光材料，節約后處理成本。

高比能電池面向國家重大需求，僅鋰電池 2017 年市場規模已超過 1 億 kWh，并且隨著電動汽車、規模儲能市場的迅速發展，電池需求快速增加，市場規模很快將超過 3000 億元。 本項目為陳軍教授團隊十余年的研發成果，主要包含新型鋰電池、鈉電池、鋅電池等新能源電池，可用于電動汽車、可再生能源風光發電儲能等領域。 1. 開發了兩類新型鋰電池正極材料：取代型錳系尖晶石正極材料和摻雜型超高鎳含量三元層狀材料。這兩種材料原料便宜、制備工藝（連續共沉淀與梯度加熱）簡單，成本優勢明顯，并且性能優異，產品晶相純度高、形貌規整、振實密度大、長周期循環穩定性好。 2. 針對傳統無機電極材料的不足，研發有機電極材料，它們由高豐度的 C、H、O、N 等元素組成，具有易合成、低成本、綠色環保等突出優點，并且由于可實現多電子反應，容量大、能量密度高，此外有機電極材料柔韌性強，在柔性可折疊等新穎結構電池體系中應用前景巨大。 部分有機電極材料在實驗室中已實現公斤級制備，并組裝 Ah 級軟包全電池，經 18 所等權威機構檢測鑒定，能量密度超過 300Wh/kg，通過安全性測試。計劃 5 年內完成 1-2 種有機電極材料的中試，并實現部分電池產品的應用示范，具有清潔環保優勢。 可合作宏量制備及大容量電池裝配，推進中試和產業化，將產生顯著經濟效益、環境效益和社會效益。

最近以來，LED照明以其節能環保等優點，獲得了大規模的應用。以氮化物結構陶瓷相關材料（如AlN，Si3N4）為寄出的氧氮化物熒光粉在保持了高溫、化學和力學穩定性的基礎上，還具有較為優異的光轉換性能，贏得了越來越廣泛的關注。其中， 有潛力應用在紫外激發的白光LED上的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉不僅具有較高的光量子效率，而且與常用的熱淬滅嚴重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的熱穩定性。但是，目前報道的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉的制備方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高純度氮化物粉體在高溫下通過固相反應合成，要求2050℃的高溫下，10個大氣壓的氮氣壓力，保溫4個小時以上獲得，粉體還要在保護環境中球磨粉碎由于高溫產生的團聚，成本及其高昂，且顆粒尺寸控制困難。探索能夠得到高純度、粒徑均勻可控、發光性能

高比能電池面向國家重大需求，僅鋰電池 2017 年市場規模已超 過 1 億 kWh，并且隨著電動汽車、規模儲能市場的迅速發展，電池需 求快速增加，市場規模很快將超過 3000 億元。 本項目為陳軍教授團隊十余年的研發成果。 1. 開發了兩類新型鋰電池正極材料：取代型錳系尖晶石正極材 料和摻雜型超高鎳含量三元層狀材料。相對于 LiCoO2，這兩種材料 原料便宜、制備工藝（連續共沉淀與梯度加熱）簡單，成本優勢明顯， 并且性能優異，產品晶相純度高、形貌規整、振實密度大、長周期循 環穩定性好。 2. 針對傳統無機電極材料的不足，研發有機電極材料，它們由高 豐度的 C、H、O、N 等元素組成，具有易合成、低成本、綠色環保等 突出優點，并且由于可實現多電子反應，容量大、能量密度高，此外 有機電極材料柔韌性強，在柔性可折疊等新穎結構電池體系中應用前 景巨大。部分有機電極材料在實驗室中已實現公斤級制備，并組裝 Ah 級 軟包全電池，經18所等權威機構檢測鑒定，能量密度超過300Wh/kg， 通過安全性測試。計劃 5 年內完成 1-2 種有機電極材料的中試，并實 現部分電池產品的應用示范。 所需條件支持：希望能獲得 60-80 萬/年經費與 100-200m2實驗室 支持，用于購置大容量控溫控壓反應釜、連續式沉淀反應釜、箱式氣 氛爐、旋轉窯爐、電池封裝機等設備，進行材料制備的進一步工藝優 化、宏量放大制備以及大容量電池裝配試驗，推進中試和產業化。 

研發階段/n成果簡介：高導電高分子電磁屏蔽彈性密封材料是一種具有電磁屏蔽功能、使用時可在施工部位就地成型的一類電磁密封材料。在成型前呈膏狀，成型時通過在需要電磁密封部位擠壓成所需要的形狀，在常溫下自動固化，形成彈性體襯墊。具有高電性能而達到電磁屏蔽的目的。該材料最大的優點是可將這種半流體狀材料，按照客戶指定的尺寸和形狀要求，直接點涂到電子裝置部件，在室溫下成型成襯墊，消除了使用傳統襯墊時裁切成型及裝配工序，從而大大節省裝配時間和制造成本，產品無污染。主要用于電子產品。效益分析：設備投入：50萬元/年

成果簡介： 最近以來，LED照明以其節能環保等優點，獲得了大規模的應用。以氮化物結構陶瓷相關材料（如AlN，Si3N4）為寄出的氧氮化物熒光粉在保持了高溫、化學和力學穩定性的基礎上，還具有較為優異的光轉換性能，贏得了越來越廣泛的關注。其中， 有潛力應用在紫外激發的白光LED上的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉不僅具有較高的光量子效率，而且與常用的熱淬滅嚴重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的熱穩定性。但是，目前報道的Eu2+摻雜AlN藍色熒光粉的制備方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高純度氮化物粉體在高溫下通過固相反應合成，要求2050℃的高溫下，10個大氣壓的氮氣壓力，保溫4個小時以上獲得，粉體還要在保護環境中球磨粉碎由于高溫產生的團聚，成本及其高昂，且顆粒尺寸控制困難。探索能夠得到高純度、粒徑均勻可控、發光性能好的熒光粉且成本低的合成方法，對于這類新型材料的研究、應用都具有重要意義。 目前， AlN的合成方法主要有以下幾種: 鋁粉直接氮化法、碳熱還原法、氣相還原氮化法、裂解法、等離子體法、電弧熔煉法、自蔓延高溫合成法、微波合成法，其中前兩種方法已經應用于工業化大規模生產。比較而言，鋁粉直接氮化法為強放熱反應,反應不易控制，反應過程中放出的大量熱易使鋁形成融塊，造成反應不完全，難以制備高純度、細粒度的產品；碳熱還原法制備的氮化鋁粉末純度高、性能穩定、粉末粒度細小均勻、成形和燒結性能良好，但是因為反應物中必須加入稍過量的碳以保證反應完全，這種方法難以避免碳的殘留；而氣相還原氮化法制得的AlN純度高、粉末粒度細小均勻并且大大減少了碳的殘留。而在制備氮化鋁前驅體時溶膠-凝膠法又以成分易分布均勻、顆粒細小勝過固相混合法。我們首次利用檸檬酸做絡合劑，通過溶膠凝膠法制備Eu2O3和Al2O3均勻混合的反應前驅體，結合氣相還原氮化法的方法來合成AlN：Eu2+熒光粉，如下圖。這種制備方法成本低，且具有很強的普適性，可應用于合成其他高純氮化物應該材料。 該方法解決了生產氮化物熒光材料中需要高純氮化物作為起始粉料成本高等劣勢，利用價格低廉，原料易得的氧化物作為原料，合成出所需的氮化物熒光材料。而且此方法反應活性高，低溫下得到顆粒大小均勻，發光穩定可控的發光材料，節約后處理成本。

高導熱寬頻強吸收吸波彈性體材料通過將氮化硼、石墨烯等二維納米材料進行高效剝離、與納米鐵氧體顆粒雜化、采用高效均勻的混合攪拌和高精度的壓延成型工藝制備而成，具有導熱吸波性能、力學性能好、硬度低等特點，其導熱系數大于3wm-1k-1， 吸收頻寬（RL<-10dB）高達 5GHz，最小反射損耗低于-50dB，達國內先進水平。