鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2018年10月04日
鋰電池的創(chuàng)新在核心技術(shù)的突破情況下有望實現(xiàn)
中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“變革性納米產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)聚焦”團隊13日在北京宣布,經(jīng)過5年協(xié)同攻關(guān),專項在長續(xù)航動力鋰電池、納米綠色印刷、納米催化、健康診療及飲用水等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域形成了一系列納米核心技術(shù)創(chuàng)新,吸引和帶動社會資本投入超過50億元。
在長續(xù)航動力鋰電池方面,專項開發(fā)的多款動力電池單體電芯能量密度達到300瓦時/千克以上,居世界先進水平,目前正在進行電池組集成優(yōu)化,為裝車演示做準(zhǔn)備;開發(fā)的鋰電池關(guān)鍵材料均已進入中試階段,已供貨30多家電池與電動汽車等企業(yè)并形成合作關(guān)系,初步形成了產(chǎn)業(yè)影響;在高能量密度鋰離子電池新一代正負極材料、固態(tài)電池、鋰硫電池、高水平動力電池失效分析技術(shù)方面,取得了大量原創(chuàng)成果,為我國下一代動力電池發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。
中科院五年前啟動“變革性納米產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)聚焦”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(簡稱“納米先導(dǎo)專項”),針對新能源動力汽車、綠色印刷、能源、健康等領(lǐng)域的國家重大需求和行業(yè)迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題,通過一系列研究攻關(guān),實現(xiàn)相應(yīng)納米材料的規(guī)?;a(chǎn)和應(yīng)用,推動相關(guān)行業(yè)的發(fā)展?!凹{米先導(dǎo)專項”首席科學(xué)家——國家納米科學(xué)研究中心研究員王琛12日介紹:“我們通過這項努力,實現(xiàn)納米技術(shù)從基礎(chǔ)研究的突破,到變革性產(chǎn)業(yè)技術(shù)的跨越,打通‘最后一公里’,促進了我們納米技術(shù)創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的精準(zhǔn)對接。在長續(xù)航動力鋰電池、納米綠色印刷制造以及納米健康技術(shù)方面的進展,都體現(xiàn)了我們納米科學(xué)從基礎(chǔ)研究開始,到關(guān)鍵材料體系、關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)以及工藝裝備、系統(tǒng)集成方面的這些努力,最終實現(xiàn)了它的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;膽?yīng)用,同時在環(huán)境、社會以及經(jīng)濟效益方面都取得了很顯著的進展?!?/p>
在納米綠色印刷方面,研究人員突破國際上通行的感光制版技術(shù)思路,發(fā)展了納米綠色印刷制版技術(shù);突破傳統(tǒng)版材電解氧化的工藝路線,建成世界上首條無電解氧化工藝的600萬平方米納米綠色版基示范線;突破水性油墨難以用于塑料包裝印刷的國際難題,實現(xiàn)綠色水性塑料印刷油墨的關(guān)鍵技術(shù)突破;從源頭解決了制版工藝高危廢水排放、版基生產(chǎn)電解廢液/廢渣/VOC等排放的歷史性難題,形成了包括“綠色版材、綠色制版、綠色油墨”在內(nèi)的完整的綠色印刷產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)。
在納米健康技術(shù)方面,將“納米健康技術(shù)”成功應(yīng)用到體外診斷產(chǎn)品和納米藥物制劑開發(fā)領(lǐng)域中。專項研發(fā)了多項具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的體外診斷關(guān)鍵技術(shù)。其中,炎癥納米微流控免疫檢測芯片,將三種炎癥標(biāo)志物進行聯(lián)合檢測,能夠快速區(qū)分細菌感染和病毒性感染,判斷感染所處的階段,為科學(xué)、有效使用抗生素提供依據(jù)。此外,研發(fā)新型的“腫瘤捕手”技術(shù)基于高親和力磁顆粒—多肽納米材料,實現(xiàn)了對循環(huán)腫瘤細胞的高效富集和檢測,產(chǎn)品性能顯著高于國內(nèi)外同類型產(chǎn)品。在藥物研發(fā)方面,完成多項納米藥物制劑的初期研發(fā)工作,部分樣品已進入臨床審批環(huán)節(jié)。
對于具體的應(yīng)用,國家納米科學(xué)中心高級工程師沈海瀅舉例介紹:“大家都知道人體內(nèi)一些生物分子,比如說蛋白質(zhì)、核酸,都是在納米這個尺度上的。那么我們就希望利用納米材料在結(jié)構(gòu)以及功能上的一些特殊性質(zhì),來實現(xiàn)對這些生物分子進行捕獲、識別和讀出,推進納米技術(shù)在體外診斷方面的應(yīng)用研發(fā)。”
沈海瀅透露,相關(guān)研究團隊在納米體外診斷技術(shù)、結(jié)核病診斷技術(shù)、腫瘤檢測技術(shù)以及藥物制劑研發(fā)方面都取得了進展,未來還會繼續(xù)推進相關(guān)醫(yī)療器械的注冊審批以及更多的醫(yī)療產(chǎn)品進入市場。這對于改善民眾健康具有重要意義?!敖?jīng)過這幾年的努力,我們已經(jīng)將實驗室的一些技術(shù)進行產(chǎn)業(yè)化開發(fā),獲得了一些技術(shù)突破。通過國家食品藥品監(jiān)督管理總局組織的注冊檢測、臨床實驗、體系考核,多款產(chǎn)品已經(jīng)獲得了醫(yī)療器械證書??梢哉f,實現(xiàn)了納米技術(shù)從實驗室走向市場。
在現(xiàn)代高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中,標(biāo)準(zhǔn)發(fā)揮著越來越重要的作用。圍繞納米制造產(chǎn)業(yè)化過程的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制修訂,專項主導(dǎo)制定8項ISO/IEC國際標(biāo)準(zhǔn)(2項已發(fā)布實施,6項在研)和30余項國家標(biāo)準(zhǔn),涵蓋了納米儲能材料、生物富集用磁性納米材料、催化劑載體用氧化物納米材料等體系,涉及熱重、紅外、熒光光譜等多種方法,并制定系列納米技術(shù)健康環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),提升了我國納米產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化水平,增強了我國在納米技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的話語權(quán),為我國納米領(lǐng)域市場健康發(fā)展和國際貿(mào)易奠定基礎(chǔ)。
此外,甲烷無氧制烯烴和芳烴技術(shù),成功構(gòu)建了晶格限域的單鐵中心催化劑,使甲烷分子在催化劑表面可控解離,實現(xiàn)了甲烷直接活化和定向轉(zhuǎn)化,破解了甲烷選擇活化這個化學(xué)領(lǐng)域的百年難題, 為碳基資源的高效、清潔利用開辟了新途徑,在國際學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界形成了重大影響。
納米科技是上世紀末開始興起的新興學(xué)科,中國就此與國際同步進行了科研布局。據(jù)中科院重大科技任務(wù)局副局長齊濤介紹:“納米科技在我國的發(fā)展速度應(yīng)該說是領(lǐng)先國際的。比如,1997年與納米相關(guān)的SCI論文中只有6%涉及我國作者,從2011年開始則超越美國而居世界首位,一直到現(xiàn)在;在納米科技論文被引次數(shù)、高影響力論文以及專利方面,也呈現(xiàn)了類似的迅猛發(fā)展態(tài)勢?!?/p>
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“變革性納米產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)聚焦” A類戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項于2013年4月25日審議通過并開始實施。專項針對我國在能源、先進制造、人口健康等領(lǐng)域迫切需要解決的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題,系統(tǒng)布局了動力鋰電池、綠色印刷、納米器件、體外診斷等8個板塊共17項研發(fā)任務(wù)。