納米晶電動汽車
1. 太陽能電動車的工作原理
陽光照射電池陣列時,產生光生電流。能量(電流)通過峰值功率跟蹤器2被直接傳送到電機控制器中,驅動電機5旋轉,使車輛行駛。剩餘電量由蓄電池儲存起來,以便太陽電池板電量不足或陰雨天氣時驅動電機。這一過程由控制器控制。車輛的啟動、加速、轉向、制動由駕駛員操縱。
太陽能電池是一種對光有響應並能將光轉換成電力的器件裝置。能產生光伏效應的材料有許多種,如單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、硒銦銅等,它們的發電原理基本相同。以晶體為例:P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結。當光線照射太陽能電池陣列板的表面時,一部分光子被硅材料吸收,光子的能量傳遞給了硅原子,使電子產生了躍遷,成為自由電子,在P-N結兩側集驟形成了電位差,當外部電路接通時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路,從而產生一定的輸出功率。這個過程的實質是:光子能量轉換成電能的過程。太陽能陣列電池板是由光敏半導體材料製成的,大多使用硅化合物。
根據所用材料的不同,太陽能電池板可分為:硅太陽能電池;以無機鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、硒銦銅等多元化合物為材料的電池;功能高分子材料制備的太陽能電池;和納米晶太陽能電池等。不論以何種材料來製作電池,對太陽能電池材料一般的要求有:半導體材料的禁帶不能太寬;要有較高的光電轉換效率;材料本身對環境不造成污染;材料便於工業化生產且材料性能穩定。基於以上幾個方面考慮,硅是最理想的太陽能電池材料,這也是太陽能電池板以硅材料為主的主要原因。
太陽能電池組件是供電系統中的核心部分,也是太陽能供電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能量轉換為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。太陽能組件中的質量和成本將直接決定整個系統的質量和成本。太陽能控制器的作用是管理和控制整個系統的工作狀態,並對蓄電池起到充電保護、過放電保護的作用,與純電動汽車的電動源控制管理系統具有相同的作用。在溫差較大的地方,合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其它附加功能如光控、時控等應當都是控制器的可選項。蓄電池的作用是在有光照時將太陽能電池組件所提供出的電能儲存起來,到需要的時候再釋放出來。
太陽能電池組件是由單個光伏電池拼接組成,或由折疊式支架拼接組成陣列。因為單個光伏電池(如硅電池)的電壓太低,所以都要把它們串、並聯構成有實用價值的光伏電池板,陣列成一個應用單元,然後根據供電要求,再由多個應用單元的串、並聯組成整個太陽能光伏電池板的供電組件。蓄電池組是太陽能光伏電池的儲能裝置,在夜間或光照不足及負載消耗超出光伏電池的發電量時,由蓄電池組向負載供電。為了減輕整個系統的重量,應採用高能蓄電池組。
太陽能電動汽車與燃油汽車在動力結構上有很大的不同,但與純電動汽車的結構卻有許多相同之處。所不同的是純電動汽車的充電方式必須依靠電源,而太陽能電動汽車的電能裝置來自於太陽能光伏電池和電源兩種充電方式,而純電動車不必背負巨大的太陽能光伏陳列電池板。當太陽能電池板產生電能,與控制裝置和儲能裝置連接後,再由另一端連接負載,負載就是電動汽車的電動機(驅動裝置)。一般在電動車運行時,被轉換的太陽光能通過控制裝置直運送到負載,而在停駛或太陽光足時,剩餘部分的電能向蓄電池充電並儲存起來,當太陽光不足時,由太陽能光伏電池和蓄電池同時向負載供電;當汽車減速或剎車時,還應設計「回授性制動裝置」,將電能量通過控制器,將發動機變成發電機,反向進入蓄電池進行儲存。用互補式不間斷供電技術,改變嚴重依賴天氣的缺陷,完善電動車的性能。
在設計電動車整個供電系統時應綜合考慮以下幾個方面:
一是光強與負載。太陽能光伏電池是一種光電轉換裝置,其輸出功率的大小取決於光照的強度,要拼裝多大的太陽能光伏電池組件主要取決於能夠接受光照的強度及所用負載的大小。
二是蓄電池組的選擇。要根據光伏電池組合的發電容量來選擇蓄電池組的容量,以便在陰雨天及晚上可以由蓄電池向負載供電,為了減輕系統重要,最好選用高比能量的蓄電池。
三是機械強度。考慮到電動汽車的整個供電系統都是在運動和運行中使用,必須考慮系統的機械強度,耐腐蝕性,耐氣候變化等各種因素。太陽能光伏電池組陣列應採取高強度鋼化玻璃外殼,支架系統應採用高強度材料。使整個供電系統具有便於運行、重量輕、效率高、可靠性好、造價低等優勢。
5太陽能電動汽車的控制系統
太陽能光伏電池板是將太陽能量轉變為電能,是因為光子在日光下產生能量帶動電子從一個半運動的金屬粒子的一層轉移到另一層面,電子的運動產生了通用的電力。太陽能光伏電池板可以由光電轉化率、能量比大小來選擇。由於許多獨立的矽片被組合,形成龐大的太陽能光伏陣列,並產生能夠電動汽車驅動的電能,而這種電能量還必須達到高電壓、高功率的程度,這就要有一個重要的系統-電力控制系統。
電動汽車的心臟部位就是電源及其蓄電池組,而運行系統基本上是由電源、電控、電機來組成。而在太陽能電動汽車上其控制系統不僅僅控制電動源(電池),還要增加太陽能光伏電池陣列的控制功能。太陽能光伏電池所供應的電壓與蓄電池組飽和電壓基本相同,可以直接耦合,在太陽能功率充足時,多餘的能量進入儲能的蓄電池,在太陽能光電功率不足時由蓄電池完成電力驅動的任務。這些,必須由控制系統來完成。控制系統的功能就是對充電和放電的過程進行控制和保護,這樣才能保證對整個電動源系統的正常充電、放電及其對電動汽車的驅動。最簡單的控制系統也應該起到以下三個方面的作用:
一是按照使用要求給出穩定的電壓、電流;
二是蓄電池過充電或過放電時可以報警或自動切斷電路;
三是負載發生短路時可以自動切斷電源電路。
控制系統是控制太陽能光伏電池陣列板對蓄電池的充電以及蓄電池和太陽能電池對負載的放電過程,實現對太陽能光伏電池和蓄電池的科學管理,指示蓄電池過壓、欠壓等運行狀態,具有兩路負載輸出的管理,或兩路負載可以隨意設置為同時工作、分時工作或單獨工作等模式,同時具有負載過流、短路保護功能,具有較高的自動化和智能化水平。其硬體結構主要由電壓採集電路、負載輸出控制與檢測電路、指示或顯示電路及鍵盤電路等部分組成。電壓採集電路包括太陽能光伏電池板和蓄電池電壓採集,用於太陽光線強弱的識別以及蓄電池電壓的獲取等。
在電動源控制系統利用子系統的控制功能對蓄電池進行充電管理時,若太陽能光伏電池正常充電蓄電池時,控制器將關斷負載,以保證負載不被損傷,當充電電壓高於保護電壓時自動關斷對蓄電池的充電;此後若電池電壓掉至維護電壓時,蓄電池進入浮充狀態,當蓄電池低於維護電壓時,啟動的應當是均充狀態。當蓄電池荷電電壓低於保護電壓時,控制系統應當自動關閉負載開關,以保護蓄電池不受損壞。在蓄電池負載關閉後,有兩路充電電路可選擇使用,在太陽光照較強時自動啟動太陽能光伏電池板充電電路,使其發揮更大功效,或使用外充電源進行快速充電。
太陽能電動汽車電動源控制系統的軟體設計與硬體電路是相對應的,包括有主程序、定時中斷程序、A/D轉換子程序、外部轉換子程序及鍵盤處理子程序、充放電管理子程序、負載管理子程序等。作為太陽能電動汽車的「心臟」——電動源的控制系統,不僅僅需要具備基本的電力控制功能,還要能體現現代控制理念,也就是達到「一體化」控制,並實現「智能化」的控制管理能力,在基本電動源電力系統基礎上,「智能化」的電動源控制系統是以電子模塊為控制中心,增加了以鍵盤輸入、遙控及液晶顯示組成的人工界面模塊,還增加了以安全報警模塊,在內部控制演算法還可採取模糊控制或其它智能控制演算法實現,此外還可以使用預留可擴展模塊。
2. 太陽能電動車可以一邊行駛一邊充電嗎
太陽能電動車可以一邊行駛一邊充電。
電動車是一種以電力為能源的車子,一般使用鉛酸電池或是鋰離子電池進行供電。而太陽能電動車是在此基礎上,將太陽能轉化成電能對車進行供電的,在很大程度上降低了電動車的使用成本,而且非常環保。其結構性能更加卓越超群,及時有效地補充電動車野外行駛途中的電量,增強行駛電能,維護和延長蓄電池使用壽命。設計獨特,安裝使用方便,保持電動車現有的配置和車輛結構,是目前同類產品中功率最大、價格最低、性能最優的太陽能充電器。
陽光照射電池陣列時,產生光生電流。能量(電流)通過峰值功率跟蹤器2被直接傳送到電機控制器中,驅動電機5旋轉,使車輛行駛。剩餘電量由蓄電池儲存起來,以便太陽電池板電量不足或陰雨天氣時驅動電機。這一過程由控制器控制。車輛的啟動、加速、轉向、制動由駕駛員操縱。
太陽能電池是一種對光有響應並能將光轉換成電力的器件裝置。能產生光伏效應的材料有許多種,如單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、硒銦銅等,它們的發電原理基本相同。以晶體為例:P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結。當光線照射太陽能電池陣列板的表面時,一部分光子被硅材料吸收,光子的能量傳遞給了硅原子,使電子產生了躍遷,成為自由電子,在P-N結兩側集驟形成了電位差,當外部電路接通時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路,從而產生一定的輸出功率。這個過程的實質是:光子能量轉換成電能的過程。太陽能陣列電池板是由光敏半導體材料製成的,大多使用硅化合物。
根據所用材料的不同,太陽能電池板可分為:硅太陽能電池;以無機鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、硒銦銅等多元化合物為材料的電池;功能高分子材料制備的太陽能電池;和納米晶太陽能電池等。不論以何種材料來製作電池,對太陽能電池材料一般的要求有:半導體材料的禁帶不能太寬;要有較高的光電轉換效率;材料本身對環境不造成污染;材料便於工業化生產且材料性能穩定。基於以上幾個方面考慮,硅是最理想的太陽能電池材料,這也是太陽能電池板以硅材料為主的主要原因。
太陽能電池組件是供電系統中的核心部分,也是太陽能供電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能量轉換為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。太陽能組件中的質量和成本將直接決定整個系統的質量和成本。太陽能控制器的作用是管理和控制整個系統的工作狀態,並對蓄電池起到充電保護、過放電保護的作用,與純電動汽車的電動源控制管理系統具有相同的作用。在溫差較大的地方,合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其它附加功能如光控、時控等應當都是控制器的可選項。蓄電池的作用是在有光照時將太陽能電池組件所提供出的電能儲存起來,到需要的時候再釋放出來。
太陽能電池組件是由單個光伏電池拼接組成,或由折疊式支架拼接組成陣列。因為單個光伏電池(如硅電池)的電壓太低,所以都要把它們串、並聯構成有實用價值的光伏電池板,陣列成一個應用單元,然後根據供電要求,再由多個應用單元的串、並聯組成整個太陽能光伏電池板的供電組件。蓄電池組是太陽能光伏電池的儲能裝置,在夜間或光照不足及負載消耗超出光伏電池的發電量時,由蓄電池組向負載供電。為了減輕整個系統的重量,應採用高能蓄電池組。
太陽能電動汽車與燃油汽車在動力結構上有很大的不同,但與純電動汽車的結構卻有許多相同之處。所不同的是純電動汽車的充電方式必須依靠電源,而太陽能電動汽車的電能裝置來自於太陽能光伏電池和電源兩種充電方式,而純電動車不必背負巨大的太陽能光伏陳列電池板。當太陽能電池板產生電能,與控制裝置和儲能裝置連接後,再由另一端連接負載,負載就是電動汽車的電動機(驅動裝置)。一般在電動車運行時,被轉換的太陽光能通過控制裝置直運送到負載,而在停駛或太陽光足時,剩餘部分的電能向蓄電池充電並儲存起來,當太陽光不足時,由太陽能光伏電池和蓄電池同時向負載供電;當汽車減速或剎車時,還應設計「回授性制動裝置」,將電能量通過控制器,將發動機變成發電機,反向進入蓄電池進行儲存。用互補式不間斷供電技術,改變嚴重依賴天氣的缺陷,完善電動車的性能。
3. 新能源電動車可以一邊充電一邊行駛嗎
現在越來越多的車有電池動能回收,但不是邊走邊充電,只是把釋放出去多餘的電能回收利用,繼續儲存到電池裡。
這種狀態將來一定會實現的,現在眾多車企都大全力的進行創新,新能源汽車有很大的發展空間正確掌握充電時間汽車電池跟普通電池一樣,都得避免過度充電或長時間充不滿電,這樣會導致電池壽命縮短。出行時提前安排好充電,避免行駛中電量不足。
理性購車對於每一個消費者來說才是正確的選擇,經過這些年的篩選,只有留下來的才是精品,才是值得入手的好車。
4. 重慶大學的新能源科學與工程怎麼樣是今年新增的,出來好找工作嗎就業前景怎麼樣
是10年新增的 就業什麼的 不好說 畢竟沒人出來過 新新專業
這專業的話學術研究價值還是很高的
重大有一個「新能源化工」重慶市高校創新團隊 下面是個簡介
新能源化工重慶市高校創新團隊於2007年12月經重慶市教育委員會批准。
該團隊圍繞「氫能與燃料電池」和「染料敏化納米晶太陽能電池」 中的核心科學和關鍵工程問題,開展了深入系統的研究工作,負責完成與正在進行的項目包括國家自然科學基金10項、 863高技術項目3項、省部級重大研究項目4項、其它類別的研究課題30項,獲省部級科學技術獎勵二等獎4項。在《Chem. Comm.》、《J. Phys. Chem.》、《中國科學》等刊物上發表研究論文160餘篇,其中SCI收錄80餘篇,EI核心版收錄60餘篇,他引逾1000次,申請與授權發明專利26項。
該團隊所取得的有重要科學意義的研究成果有:提出燃料電池催化劑的「錨定效應」理論;建立了氣體多孔電極微時空尺度內物質傳遞與電化學反應及耦合規律的數學模型;提出PEMFC催化層團簇模型,發現催化層有效通道數與組成之間的非平衡耗散結構特徵;建立了描述甲醇電化學氧化過程電位振盪的非線性動力學模型,首次闡明甲醇電化學氧化電位振盪的根源在於電極電位對CO和含氧物種所參與的電化學反應和化學反應的耦合反饋作用;發明有序化抗溺水氣體多孔電極及核/殼結構燃料電池催化劑;發現對氧還原具有特別催化活性的MnO2晶面結構以及如何誘導產生該晶面的方法;承擔了我國首輛全部材料完全自主FCV電動汽車催化劑的研製任務;提出利用枝狀化合物與超支化分子的「枝」「代」效應,通過分子工程設計合成連接具有光引發能力的片斷的共軛與非共軛結構的超支化分子,在分子水平上實現多光子光引發聚合調控;設計合成可與金屬Ir、Pt、Ru等形成金屬配合物制備高穩定性與高發光效率的電致發光器件,設計合成了具有(N, N)為配位原子的枝狀化合物與超支化分子作為配體;實現了圓偏振激光光照消旋體進行不對稱有機合成。
團隊學術帶頭人基本情況
魏子棟,男,1963年9月生,工學博士,化學化工學院教授、博士生導師,國務院政府特殊津貼專家,先後入選國家「百千萬人才工程」國家級人選、教育部新世紀優秀人才支持計劃、重慶市「322」重點人才工程第一層次、英國劍橋世界傑出專業人士(2005年卷)、重慶市高校首批優秀中青年骨幹教師。現任中國表面工程學會電鍍專業委員會副主任委員,中國電工學會電子電鍍專業委員會副主任委員,中國可再生能源學會氫能專業委員會委員,中國科學院「燃料電池與氫源技術國家工程中心」專家委員會委員,國家自然科學基金委會評專家,《表面技術》、《電鍍與精飾》和《重慶大學學報》等雜志編委。作為項目負責人近幾年來,主持國家自然科學基金, 863高技術項目,省部級重大研究項目等10餘項,目前在研項目5項;獲國際國內學術機構獎勵3次,省部級科學技術獎勵二等獎2次,申請和授權發明專利13項。在《中國科學》、《Journal of Physical Chemistry》、《Electrochemical Communications》、《Journal of Power Sources》等刊物上發表研究論文80餘篇,其中SCI收錄55篇,EI核心版收錄47篇,他引逾700次。
5. 什麼是納米晶膠電池
據了解,此次新日推出的晶膠電池在國內首創,處於世界領先地位。新日晶膠電池使用壽命長,循環充分達到400次以上,是普通鉛酸電池使用壽命的兩倍。該電池耐低溫,續行里程長,在—10℃時的續行里程仍為正常使用時的90%以上,能廣泛適應高寒地區。而普通鉛酸電池在—10℃時的續行里程只能達到70%。同時,為降低消費者的使用成本,新日晶膠電池在世界動力電池領域率先將三包期從12個月延長到24個月。數碼磁王雙動力電機和多段式數碼脈沖充電器,這兩項技術均處於國內領先地位。新日數碼磁王雙動力電機使用壽命超過普通電機的1.5倍,具有超強的爬坡能力,可駛上18度的陡坡,能達到加人乘坐不減速的效果。和晶膠電池相配套的多段式數碼脈沖充電器不但更安全,電池使用壽命延長了20%,而且省電,一年節電20度左右。
晶膠電池-中國首創晶膠電池出爐
國內首創晶膠電池技術全球首發式今天在江蘇無錫舉行,該技術填補國內空白,每年減少近三千萬噸鉛消耗、降低廢酸污染數百萬噸,將引爆一場電動車新能源革命。
中國電動車產業近十年來的超速井噴式發展全球矚目,輕型電動車近幾年保持百分之八十的年增速,已躍居全球榜首。但中國在核心技術上的缺失仍然不敵發達國家,電池等關鍵部件仍依賴進口。 業界人士指出,從新能源汽車的長遠戰略看,電池核心技術是電動車產業發展的關鍵,日本、美國等開始大力發展電動汽車,均在電池研發上不惜血本,而國內由於行業競爭混亂,缺乏統一標准,電池研發相對落後。
晶膠電池-晶膠電池研發
晶膠電池研發商江蘇新日,該電池是目前國際最先進的電池技術,與普通鉛酸電池相比,壽命是其二倍,且續行里程長、耐低溫,零下環境可保持百分之九十五以上有效容量。
電動車晶膠電池在動力電池領域獲得世界性重大技術突破 全球電動車動力電池技術獲得重大突破,連續四年產銷量居世界第一的新日電動車6月30日在無錫舉行新日三大核心技術發布會。新日電動車董事長張崇舜宣布新日歷時18個月、累計投入5000多萬元自主研發的技術成果「晶膠電池」將全面進軍市場,並在世界動力電池領域率先將三包期從12個月延長到24個月。會上同時發布的還有新日數碼磁王雙動力電機和多段式數碼脈沖充電器兩大新型核心技術。
晶膠電池-晶膠電池引領動力時代
專家表示,隨著人們生存自然環境的惡化,新能源行業成為備受關注的焦點,電動車作為新興的朝陽產業,節能環保成為其發展的主要方向,這也對電動車提出了更高的技術要求。
晶膠電池-專家認為
隨著晶膠電池技術在國內電動車最大生產基地無錫的推廣,將帶動整個中國電動車業的技術提升,在國際市場上的中國聲音也將越唱越響。新的電池晶膠的很是不錯,比鉛酸的要耐用、不怕(充電)等等
晶膠電池-電動車晶膠電池在無錫誕生
電動車以其不耗用油氣和無尾氣污染而受市場追捧,但其使用的普通鉛酸電池的回收利用也受到環保人士質疑。此次新日推出的晶膠電池具有使用壽命長、循環充分的特點,可循環使用達400次以上,使用壽命是普通鉛酸電池的兩倍;同時該電池在零下10℃時的續行里程仍為正常使用時的90%以上,能廣泛適應高寒地區。
晶膠電池-晶膠電池的原理
硅是集成電路產業的基礎,半導體材料中98%是硅,半導體硅工業產品包括多晶硅、單晶硅(直拉和區熔)、外延片和非晶硅等,其中,直拉硅單晶廣泛應用於集成電路和中小功率器件。區域熔單晶目前主要用於大功率半導體器件,比如整流二極體,硅可控整流器,大功率晶體管等。單晶硅和多晶硅應用最廣。 中彰國際(SINOSI)是一家致力於尖端科技、開拓創新的公司。中彰國際(SINOSI)能夠規模生產和大批量供應單晶硅、多晶硅及Φ4〃- Φ6〃直拉拋光片、 Φ3〃- Φ6〃直拉磨片和區熔NTD磨片並且可以按照國內、外客戶的要求提供非標產品。
晶膠電池-單晶硅
單晶硅主要有直拉和區熔 區熔(NTD)單晶硅可生產直徑范圍為:Φ1.5〃- Φ4〃。直拉單晶硅可生產直徑范圍為:Φ2〃-Φ8〃。 各項參數可按客戶要求生產。
2013-12-22
6. 談談對納米材料和納米技術的認識求解釋
(一)納米材料簡介
從尺寸大小來說,通常產生物理化學性質顯著變化的細小微粒的尺寸在0.1微米以下(注1米=100厘米,1厘米=10000微米,1微米=1000納米,1納米=10埃),即100納米以下。因此,顆粒尺寸在1~100納米的微粒稱為超微粒材料,也是一種納米材料。
納米金屬材料是20世紀80年代中期研製成功的,後來相繼問世的有納米半導體薄膜、納米陶瓷、納米瓷性材料和納米生物醫學材料等。
納米級結構材料簡稱為納米材料(nanometer material),是指其結構單元的尺寸介於1納米~100納米范圍之間。由於它的尺寸已經接近電子的相干長度,它的性質因為強相干所帶來的自組織使得性質發生很大變化。並且,其尺度已接近光的波長,加上其具有大表面的特殊效應,因此其所表現的特性,例如熔點、磁性、光學、導熱、導電特性等等,往往不同於該物質在整體狀態時所表現的性質。
納米顆粒材料又稱為超微顆粒材料,由納米粒子(nano particle)組成。納米粒子也叫超微顆粒,一般是指尺寸在1~100nm間的粒子,是處在原子簇和宏觀物體交界的過渡區域,從通常的關於微觀和宏觀的觀點看,這樣的系統既非典型的微觀系統亦非典型的宏觀系統,是一種典型的介觀系統,它具有表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應。當人們將宏觀物體細分成超微顆粒(納米級)後,它將顯示出許多奇異的特性,即它的
光學、熱學、電學、磁學、力學以及化學方面的性質和大塊固體時相比將會有顯著的不同。
納米技術的廣義范圍可包括納米材料技術及納米加工技術、納米測量技術、納米應用技術等方面。其中納米材料技術著重於納米功能性材料的生產(超微粉、鍍膜、納米改性材料等),性能檢測技術(化學組成、微結構、表面形態、物、化、電、磁、熱及光學等性能)。納米加工技術包含精密加工技術(能量束加工等)及掃描探針技術。
納米材料具有一定的獨特性,當物質尺度小到一定程度時,則必須改用量子力學取代傳統力學的觀點來描述它的行為,當粉末粒子尺寸由10微米降至10納米時,其粒徑雖改變為1000倍,但換算成體積時則將有10的9次方倍之巨,所以二者行為上將產生明顯的差異。
納米粒子異於大塊物質的理由是在其表面積相對增大,也就是超微粒子的表面布滿了階梯狀結構,此結構代表具有高表面能的不安定原子。這類原子極易與外來原子吸附鍵結,同時因粒徑縮小而提供了大表面的活性原子。
就熔點來說,納米粉末中由於每一粒子組成原子少,表面原子處於不安定狀態,使其表面晶格震動的振幅較大,所以具有較高的表面能量,造成超微粒子特有的熱性質,也就是造成熔點下降,同時納米粉末將比傳統粉末容易在較低溫度燒結,而成為良好的燒結促進材料。
一般常見的磁性物質均屬多磁區之集合體,當粒子尺寸小至無法區分出其磁區時,即形成單磁區之磁性物質。因此磁性材料製作成超微粒子或薄膜時,將成為優異的磁性材料。
納米粒子的粒徑(10納米~100納米)小於光波的長,因此將與入射光產生復雜的交互作用。金屬在適當的蒸發沉積條件下,可得到易吸收光的黑色金屬超微粒子,稱為金屬黑,這與金屬在真空鍍膜形成高反射率光澤面成強烈對比。納米材料因其光吸收率大的特色,可應用於紅外線感測器材料。
納米技術在世界各國尚處於萌芽階段,美、日、德等少數國家,雖然已經初具基礎,但是尚在研究之中,新理論和技術的出現仍然方興未艾。我國已努力趕上先進國家水平,研究隊伍也在日漸壯大。
[1]
納米材料的發現和發展
1861年,隨著膠體化學的建立,科學家們開始了對直徑為1~100nm的粒子體系的研究工作。
真正有意識的研究納米粒子可追溯到20世紀30年代的日本的為了軍事需要而開展的「沉煙試驗」,但受到當時試驗水平和條件限制,雖用真空蒸發法製成了世界第一批超微鉛粉,但光吸收性能很不穩定。
到了20世紀60年代人們開始對分立的納米粒子進行研究。1963年,Uyeda用氣體蒸發冷凝法制的了金屬納米微粒,並對其進行了電鏡和電子衍射研究。1984年德國薩爾蘭大學(Saarland University)的Gleiter以及美國阿貢實驗室的Siegal相繼成功地製得了純物質的納米細粉。Gleiter在高真空的條件下將粒子直徑為6nm的鐵粒子原位加壓成形,燒結得到了納米微晶體塊,從而使得納米材料的研究進入了一個新階段。
1990年7月在美國召開了第一屆國際納米科技技術會議(International Conference on Nanoscience&Technology),正式宣布納米材料科學為材料科學的一個新分支。
自20世紀70年代納米顆粒材料問世以來,從研究內涵和特點大致可劃分為三個階段:
第一階段(1990年以前):主要是在實驗室探索用各種方法制備各種材料的納米顆粒粉體或合成塊體,研究評估表徵的方法,探索納米材料不同於普通材料的特殊性能;研究對象一般局限在單一材料和單相材料,國際上通常把這種材料稱為納米晶或納米相材料。
第二階段(1990~1994年):人們關注的熱點是如何利用納米材料已發掘的物理和化學特性,設計納米復合材料,復合材料的合成和物性探索一度成為納米材料研究的主導方向。
第三階段(1994年至今):納米組裝體系、人工組裝合成的納米結構材料體系正在成為納米材料研究的新熱點。國際上把這類材料稱為納米組裝材料體系或者納米尺度的圖案材料。它的基本內涵是以納米顆粒以及它們組成的納米絲、管為基本單元在一維、二維和三維空間組裝排列成具有納米結構的體系。
納米結構
納米結構是以納米尺度的物質單元為基礎按一定規律構築或營造的一種新體系。它包括納米陣列體系、介孔組裝體系、薄膜嵌鑲體系。目前對納米陣列體系的研究集中在由金屬納米微粒或半導體納米微粒在一個絕緣的襯底上整齊排列所形成的二位體繫上。而納米微粒與介孔固體組裝體系由於微粒本身的特性,以及與界面的基體耦合所產生的一些新的效應,也使其成為了研究熱點,按照其中支撐體的種類可將它劃分為無機介孔復合體和高分子介孔復合體兩大類,按支撐體的狀態又可將它劃分為有序介孔復合體和無序介孔復合體。在薄膜嵌鑲體系中,對納米顆粒膜的主要研究是基於體系的電學特性和磁學特性而展開的。美國科學家利用自組裝技術將幾百隻單壁納米碳管組成晶體索「Ropes」,這種索具有金屬特性,室溫下電阻率小於0.0001Ω/m;將納米三碘化鉛組裝到尼龍-11上,在X射線照射下具有光電導性能, 利用這種性能為發展數字射線照相奠定了基礎。
技術指標
納米氧化鋁外觀 白色粉末。
納米氧化鋁晶相γ相。
納米氧化鋁平均粒度(nm) 20±5.
納米氧化鋁含量% 大於 99.9%。
熔點:2010℃-2050 ℃
沸點:2980 ℃
相對密度(水=1)】:3.97-4.0
應用范圍
1、 天然納米材料
海龜在美國佛羅里達州的海邊產卵,但出生後的幼小海龜為了尋找食物,卻要游到英國附近的海域,才能得以生存和長大。最後,長大的海龜還要再回到佛羅里達州的海邊產卵。如此來回約需5~6年,為什麼海龜能夠進行幾萬千米的長途跋涉呢?它們依靠的是頭部內的納米磁性材料,為它們准確無誤地導航。
生物學家在研究鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂等生物為什麼從來不會迷失方向時,也發現這些生物體內同樣存在著納米材料為它們導航。
2、 納米磁性材料
在實際中應用的納米材料大多數都是人工製造的。納米磁性材料具有十分特別的磁學性質,納米粒子尺寸小,具有單磁疇結構和矯頑力很高的特性,用它製成的磁記錄材料不僅音質、圖像和信噪比好,而且記錄密度比γ-Fe2O3高幾十倍。超順磁的強磁性納米顆粒還可製成磁性液體,用於電聲器件、阻尼器件、旋轉密封及潤滑和選礦等領域。
3、 納米陶瓷材料
傳統的陶瓷材料中晶粒不易滑動,材料質脆,燒結溫度高。納米陶瓷的晶粒尺寸小,晶粒容易在其他晶粒上運動,因此,納米陶瓷材料具有極高的強度和高韌性以及良好的延展性,這些特性使納米陶瓷材料可在常溫或次高溫下進行冷加工。如果在次高溫下將納米陶瓷顆粒加工成形,然後做表面退火處理,就可以使納米材料成為一種表面保持常規陶瓷材料的硬度和化學穩定性,而內部仍具有納米材料的延展性的高性能陶瓷。
4、納米感測器
納米二氧化鋯、氧化鎳、二氧化鈦等陶瓷對溫度變化、紅外線以及汽車尾氣都十分敏感。因此,可以用它們製作溫度感測器、紅外線檢測儀和汽車尾氣檢測儀,檢測靈敏度比普通的同類陶瓷感測器高得多。
5、 納米傾斜功能材料
在航天用的氫氧發動機中,燃燒室的內表面需要耐高溫,其外表面要與冷卻劑接觸。因此,內表面要用陶瓷製作,外表面則要用導熱性良好的金屬製作。但塊狀陶瓷和金屬很難結合在一起。如果製作時在金屬和陶瓷之間使其成分逐漸地連續變化,讓金屬和陶瓷「你中有我、我中有你」,最終便能結合在一起形成傾斜功能材料,它的意思是其中的成分變化像一個傾斜的梯子。當用金屬和陶瓷納米顆粒按其含量逐漸變化的要求混合後燒結成形時,就能達到燃燒室內側耐高溫、外側有良好導熱性的要求。
6、納米半導體材料
將硅、砷化鎵等半導體材料製成納米材料,具有許多優異性能。例如,納米半導體中的量子隧道效應使某些半導體材料的電子輸運反常、導電率降低,電導熱系數也隨顆粒尺寸的減小而下降,甚至出現負值。這些特性在大規模集成電路器件、光電器件等領域發揮重要的作用。
利用半導體納米粒子可以制備出光電轉化效率高的、即使在陰雨天也能正常工作的新型太陽能電池。由於納米半導體粒子受光照射時產生的電子和空穴具有較強的還原和氧化能力,因而它能氧化有毒的無機物,降解大多數有機物,最終生成無毒、無味的二氧化碳、水等,所以,可以藉助半導體納米粒子利用太陽能催化分解無機物和有機物。
7、納米催化材料
納米粒子是一種極好的催化劑,這是由於納米粒子尺寸小、表面的體積分數較大、表面的化學鍵狀態和電子態與顆粒內部不同、表面原子配位不全,導致表面的活性位置增加,使它具備了作為催化劑的基本條件。
鎳或銅鋅化合物的納米粒子對某些有機物的氫化反應是極好的催化劑,可替代昂貴的鉑或鈀催化劑。納米鉑黑催化劑可以使乙烯的氧化反應的溫度從600 ℃降低到室溫。
8、 醫療上的應用
血液中紅血球的大小為6 000~9 000 nm,而納米粒子只有幾個納米大小,實際上比紅血球小得多,因此它可以在血液中自由活動。如果把各種有治療作用的納米粒子注入到人體各個部位,便可以檢查病變和進行治療,其作用要比傳統的打針、吃葯的效果好。
使用納米技術能使葯品生產過程越來越精細,並在納米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布製造具有特定功能的葯品。納米材料粒子將使葯物在人體內的傳輸更為方便,用數層納米粒子包裹的智能葯物進入人體後可主動搜索並攻擊癌細胞或修補損傷組織。使用納米技術的新型診斷儀器只需檢測少量血液,就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病。
9、納米計算機
世界上第一台電子計算機誕生於1945年,它是由美國的大學和陸軍部共同研製成功的,一共用了18 000個電子管,總重量30 t,佔地面積約170 m,可以算得上一個龐然大物了,可是,它在1 s內只能完成5 000次運算。
經過了半個世紀,由於集成電路技術、微電子學、信息存儲技術、計算機語言和編程技術的發展,使計算機技術有了飛速的發展。今天的計算機小巧玲瓏,可以擺在一張電腦桌上,它的重量只有老祖宗的萬分之一,但運算速度卻遠遠超過了第一代電子計算機。
如果採用納米技術來構築電子計算機的器件,那麼這種未來的計算機將是一種「分子計算機」,其袖珍的程度又遠非今天的計算機可比,而且在節約材料和能源上也將給社會帶來十分可觀的效益。
可以從閱讀硬碟上讀卡機以及存儲容量為目前晶元上千倍的納米材料級存儲器晶元都已投入生產。計算機在普遍採用納米材料後,可以縮小成為「掌上電腦」。
10、納米碳管
1991年,日本電氣公司的專家制備出了一種稱為「納米碳管」的材料,它是由許多六邊形的環狀碳原子組合而成的一種管狀物,也可以是由同軸的幾根管狀物套在一起組成的。這種單層和多層的管狀物的兩端常常都是封死的,如圖所示。
這種由碳原子組成的管狀物的直徑和管長的尺寸都是納米量級的,因此被稱為納米碳管。它的抗張強度比鋼高出100倍,導電率比銅還要高。
在空氣中將納米碳管加熱到700 ℃左右,使管子頂部封口處的碳原子因被氧化而破壞,成了開口的納米碳管。然後用電子束將低熔點金屬(如鉛)蒸發後凝聚在開口的納米碳管上,由於虹吸作用,金屬便進入納米碳管中空的芯部。由於納米碳管的直徑極小,因此管內形成的金屬絲也特別細,被稱為納米絲,它產生的尺寸效應是具有超導性。因此,納米碳管加上納米絲可能成為新型的超導體。
納米技術在世界各國尚處於萌芽階段,美、日、德等少數國家,雖然已經初具基礎,但是尚在研究之中,新理論和技術的出現仍然方興未艾。我國已努力趕上先進國家水平,研究隊伍也在日漸壯大。
11、家電
用納米材料製成的納米材料多功能塑料,具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外線等作用,可用為作電冰箱、空調外殼里的抗菌除味塑料。
12、環境保護
環境科學領域將出現功能獨特的納米膜。這種膜能夠探測到由化學和生物制劑造成的污染,並能夠對這些制劑進行過濾,從而消除污染。
13、紡織工業
在合成纖維樹脂中添迦納米SiO2、納米ZnO、納米SiO2復配粉體材料,經抽絲、織布,可製成殺菌、防霉、除臭和抗紫外線輻射的內衣和服裝,可用於製造抗菌內衣、用品,可製得滿足國防工業要求的抗紫外線輻射的功能纖維。
14、機械工業
採用納米材料技術對機械關鍵零部件進行金屬表面納米粉塗層處理,可以提高機械設備的耐磨性、硬度和使用壽命。
納米材料分類
納米材料大致可分為納米粉末、納米纖維、納米膜、納米塊體等四類。其中納米粉末開發時間最長、技術最為成熟,是生產其他三類產品的基礎。
納米粉末
又稱為超微粉或超細粉,一般指粒度在100納米以下的粉末或顆粒,是一種介於原子、分子與宏觀物體之間處於中間物態的固體顆粒材料。可用於:高密度磁記錄材料;吸波隱身材料;磁流體材料;防輻射材料;單晶硅和精密光學器件拋光材料;微晶元導熱基片與布線材料;微電子封裝材料;光電子材料;先進的電池電極材料;太陽能電池材料;高效催化劑;高效助燃劑;敏感元件;高韌性陶瓷材料(摔不裂的陶瓷,用於陶瓷發動機等);人體修復材料;抗癌制劑等。
納米纖維
指直徑為納米尺度而長度較大的線狀材料。可用於:微導線、微光纖(未來量子計算機與光子計算機的重要元件)材料;新型激光或發光二極體材料等。靜電紡絲法是目前制備無機物納米纖維的一種簡單易行的方法。
納米膜
納米膜分為顆粒膜與緻密膜。顆粒膜是納米顆粒粘在一起,中間有極為細小的間隙的薄膜。緻密膜指膜層緻密但晶粒尺寸為納米級的薄膜。可用於:氣體催化(如汽車尾氣處理)材料;過濾器材料;高密度磁記錄材料;光敏材料;平面顯示器材料;超導材料等。
納米塊體
納米塊體是將納米粉末高壓成型或控制金屬液體結晶而得到的納米晶粒材料。主要用途為:超高強度材料;智能金屬材料等。
制備方法:
(1)惰性氣體下蒸發凝聚法。通常由具有清潔表面的、粒度為1-100nm的微粒經高壓成形而成,納米陶瓷還需要燒結。國外用上述惰性氣體蒸發和真空原位加壓方法已研製成功多種納米固體材料,包括金屬和合金,陶瓷、離子晶體、非晶態和半導體等納米固體材料。我國也成功的利用此方法製成金屬、半導體、陶瓷等納米材料。
(2)化學方法:1水熱法,包括水熱沉澱、合成、分解和結晶法,適宜制備納米氧化物;2水解法,包括溶膠-凝膠法、溶劑揮發分解法、乳膠法和蒸發分離法等。
(3)綜合方法。結合物理氣相法和化學沉積法所形成的制備方法。其他一般還有球磨粉加工、噴射加工等方法。
納米技術內容
納米技術包含下列四個主要方面:
1、納米材料:當物質到納米尺度以後,大約是在0.1—100納米這個范圍空間,物質的性能就會發生突變,出現特殊性能。 這種既具不同於原來組成的原子、分子,也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料,即為納米材料。
如果僅僅是尺度達到納米,而沒有特殊性能的材料,也不能叫納米材料。
過去,人們只注意原子、分子或者宇宙空間,常常忽略這個中間領域,而這個領域實際上大量存在於自然界,只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家,他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子,並通過研究它的性能發現:一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後,它就失去原來的性質,表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此,像鐵鈷合金,把它做成大約20—30納米大小,磁疇就變成單磁疇,它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期,人們就正式把這類材料命名為納米材料。
為什麼磁疇變成單磁疇,磁性要比原來提高1000倍呢?這是因為,磁疇中的單個原子排列的並不是很規則,而單原子中間是一個原子核,外則是電子繞其旋轉的電子,這是形成磁性的原因。但是,變成單磁疇後,單個原子排列的很規則,對外顯示了強大磁性。
這一特性,主要用於製造微特電機。如果將技術發展到一定的時候,用於製造磁懸浮,可以製造出速度更快、更穩定、更節約能源的高速度列車。
2、納米動力學:主要是微機械和微電機,或總稱為微型電動機械繫統(MEMS),用於有傳動機械的微型感測器和執行器、光纖通訊系統,特種電子設備、醫療和診斷儀器等.用的是一種類似於集成電器設計和製造的新工藝。特點是部件很小,刻蝕的深度往往要求數十至數百微米,而寬度誤差很小。這種工藝還可用於製作三相電動機,用於超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測准原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度,但有很大的潛在科學價值和經濟價值。
理論上講:可以使微電機和檢測技術達到納米數量級。
3、納米生物學和納米葯物學:如在雲母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗,磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜,dna的精細結構等。有了納米技術,還可用自組裝方法在細胞內放入零件或組件使構成新的材料。新的葯物,即使是微米粒子的細粉,也大約有半數不溶於水;但如粒子為納米尺度(即超微粒子),則可溶於水。
納米生物學發展到一定技術時,可以用納米材料製成具有識別能力的納米生物細胞,並可以吸收癌細胞的生物醫葯,注入人體內,可以用於定向殺癌細胞。(上面是老錢加註)
4、納米電子學:包括基於量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵,以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統更小、更快、更冷,更小,是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小並非沒有限度。 納米技術是建設者的最後疆界,它的影響將是巨大的。
7. 太陽能電池組件的功能和性能是什麼
太陽能術語解釋(中英對照)
光伏矩陣或發電板陣 (Array - photovoltaic)
太陽能發電板串聯或並聯連接在一起形成矩陣.
阻流二極體 (Blocking Diode)
用來防止反向電流, 在發電板陣中, 阻流二極體用來防止電流流向一個或數個失效或有遮影的發電板 (或一連串的太陽能發電板) 上. 在夜間或低電流出的期間, 防止電流從蓄電池流向光伏發電板矩陣."
光伏發電系統平衡 (BOS or Balance of System - photovoltaic)
光伏發電系統除發電板矩陣以外的部分. 例如開關, 控制儀表, 電力溫控設備, 矩陣的支撐結構, 儲電組件等等.
旁路二極體 (Bypass Diode)
是與光伏發電板並聯的二極體. 用來在光電板被遮影或出故障時提供另外的電流通路.
光伏發電板 (電池) (Cell-photovoltaic)
太陽能發電板中最小的組件.
充電顯示器 (表) (Charge Monitor/Meter)
用以測量電流安培量的裝置, 安培表.
充電調節器 (Charge Regulator)
"用來控制蓄電池充電速度和/或充電狀態的裝置, 連接於光伏發電板矩陣和蓄電池組之間. 它的主要作用是防止蓄電池被光伏發電板過度充電, 同時監控光伏發電矩陣和/或蓄電池的電壓."
組件 (Components)
指用於建立太陽能電源系統所需的其他裝置.
交直流轉換器 (Converter)
將交流電轉換成直流電的裝置.
晶體狀 (Crystalline)
具有三維的重復的原子結構.
直流電 (DC)
"兩種電流的形態之一, 常見於使用電池的物件中, 如收音機, 汽車, 手提電腦, 手機等等."
無序結構 (Disordered)
減小並消除晶格的局限性. 提供新的自由度, 從而可在多維空間中放置其他元素. 使它們以前所未有的方式互相作用. 這種技術應用多種元素以及復合材料. 它們在位置, 移動及成分上的不規則可消除結構的局限性, 因而產生新的局部規則環境. 而這些新的局部環境決定了這些材料的物理性質, 電子性質以及化學性質. 因此使得合成具有新潁機理的新型材料成為可能.
電網連接 - 光伏發電 (Grid-Connected - photovoltaic)
是一種由光伏發電板陣向電網提供電力的光伏發電系統. 這些系統可由供電公司或個別樓宇來運作.
直流交流轉換器 (Inverter)
用來將直流電轉換成交流電的裝置.
千瓦 (Kilowatt)
1000瓦特, 一個燈泡通常使用40至100瓦特的電力.
百萬瓦特 (Megawatt)
1,000,000瓦特
光伏發電板 (Mole - photovoltaic)
光伏電池以串聯方式連在一起組成發電板.
奧佛電子 (Ovonic)
[以S. R. 奧佛辛斯基(聯合太陽能公司創始人)及電子的組合命名] - 用來描述我們獨有的材料, 產品和技術的術語.
奧佛辛斯基效應 (Ovshinsky effect)
一種特別的玻璃狀薄膜在極小電壓的作用下從一種非導體轉變成一種半導體的效應..
並聯連接 (Parallel Connection)
一種發電板連接方法. 這種連接法使電壓保持相同, 但電流成倍數增加
峰值輸出功能 (Peak Power)
持續一段時間(通常是10到30秒)的最大能量輸出.
光伏 (Photovoltaic - PV)
光能到電能的直接轉換.
光伏發電板 (電池) (Photovoltaic Cell)
經過特殊處理可將太陽能輻射轉換成電力的半導體材料.
卷到卷工序 (Roll-to-Roll Process)
將整卷的基件連續地轉變成整卷的產品的工序.
串聯連接 (Series Connection)
電流不變電壓倍增的連接方式.
太陽能 (Solar)
來自太陽的能量.
太陽能收集器 (Solar Collectors)
用以捕獲來自太陽的光能或熱能的裝置. 太陽收集器用於太陽能熱水器系統中 (常見於住家), 而光伏能收集器則是用於太陽能電力系統.
太陽能加熱 (Solar Heating)
利用來自太陽的熱能發電的技術或系統. 太陽能收集器用於太陽能熱水器系統中(常見於住家), 而光伏能收集器則是用於太陽能電力系統中
太陽能發電模塊或太陽能發電板 (Solar Mole or Solar Panel)
一些由太陽能發電板單元所組成的太陽能發電板板塊.
穩定能量轉換效率 (Stabilized Energy Conversion Efficiency)
長期的電力輸出與光能輸入比例.
系統, 平衡系統 (Systems; Balance of Systems)
"太陽能電力系統包括了光伏發電板矩陣和其它的部件. 這些部件可使這些太陽能發電板得以應用在需要可控直流電或交流電的住家和商業設施中. 用於太陽能電力系統的其它部件包括:接線和短路裝置, 充電調壓器,逆變器, 儀表和接地部件."
薄膜 (Thin-Film)
在基片上形成的很薄的材料層.
伏特 (Volts)
電動勢能單位. 能促使一安培的電流通過一歐姆的電阻.
電壓 (Voltage)
電勢的量.
電壓表 (Voltage Meter)
用以測量電壓的裝置.
瓦特 (Watts)
用電壓乘以電流的值來衡量的電力度.
8. 廣東工業大學研究生導師張海燕怎麼樣
張海燕教授
材料能源學院2014-6-16 16:08:24
1.教育與研究經歷:
1978-1982,中山大學半導體物理專業,學士學位。
1995-1998,中山大學凝聚態物理專業,博士學位。
2007,法國南特大學,訪問學者。
2.研究方向:
超級電容器;
鋰離子電池;
染料敏化太陽能電池;
鎳氫電池;
納米復合導熱材料;
納米電磁波吸收和屏蔽材料;
3.職務、兼職和榮譽稱號:
廣東工業大學教授、博導;
中國材料研究學會理事,
廣東省材料研究學會副理事長,
廣東省學位委員會學科評議組成員;
廣東省動力電池及太陽能轉換與儲存材料工程技術研究開發中心主任;
廣東省教育廳功能材料的制備與應用技術重點實驗室主任。
4.主持的主要項目:
(1)國家自然科學基金項目:納米碳-金屬核殼型結構顆粒復合材料的熱傳導特性及其機理研究(51276044),2013.1-2016.12
(2) 國家自然科學基金項目:基於高導熱,高化學穩定,低密度納米碳熱界面材料的制備及其導熱性能研究(No. 20971027),2010.1-2012.12
(3) 國家自然科學基金項目《碳包納米晶的合成、結構與性能研究》 (No.50372013) 2004.1-2006.12
(4)國家自然科學基金對外交流與合作項目《碳包金屬納米晶導熱材料的研究》 (2006國科金工外資助字第50610105054) 2006.8-2007.8
(5)國家863計劃項目:激光新型加工工藝技術與裝備(2012AA040210)(2012.12-2014.12)(合作)
(6) 國家863計劃項目《惡性腫瘤靶向性納米葯物載體及其應用的研究》 (No.2003BA310A24) 2004.1-2006.12 (合作)
(7)國家科技支撐計劃課題,快速檢測技術及電動汽車相關產品和材料檢測驗證技術研究與示範,2012BAK26B04,2012.10-2014.12(合作)
(8)教育部高等學校博士學科點專項科研基金《一種全新的磁性靶向葯物載體---碳包鐵納米晶的研究》 (No.20050562002) 2006.1-2007.12
(9)教育部高等學校博士學科點專項科研基金」高性能納米碳及其復合材料熱傳導行為的研究」 20094420110005,2010.1-2012.12
(10)廣東省國際合作項目:電磁波材料和器件檢測及應用技術聯合研究中心的建立(No.2011B050300017) 2011.10-2013.12
(11)廣東省工程技術研究開發中心項目:動力電池及太陽能轉換與儲存材料2012B070800015,2012.10-2014.12
(12)廣東省省部產學研企業科技特派員工作站建設項目:廣東信力特種橡膠製品有限公司企業科技特派員工作站(項目編號:2011B090600001)(2011.10-2014.3)
(13)廣東省自然科學基金重點項目「高性能納米碳及其復合材料熱傳導行為的研究」(No.9251009001000006) 2010.1-2012.12
(14)廣東省自然科學基金項目《兼具磁場靶向化療和發熱特性的納米鐵碳復合材料的研究》,(No.07001769) 2008.1-2009.12
(15) 廣東省教育部產學研結合項目「 LED照明散熱關鍵技術的集成開發及其產業化」 (No.2009B090300017)2009.10-2011.12(合作)
(16)廣東省科技計劃項目「納米碳材料在染料敏化太陽能電池對電極中的應用技術」(項目編號:2009B011100006) 2009.10-2011.12
(17) 廣東省教育部產學研合作重大專項「高性能鈦酸鋰儲能電池的關鍵技術及其產業化」 (No.2010A090200063) 2010.12-2013.12(合作)
(18)廣東省高等學校科技創新重點項目:鋰離子動力電池納米復合電極材料的研究, (項目編號:12ZK0088), 2012.1-2014.12
(19) 廣東省高新技術產業開發區發展引導專項資金計劃項目「高性能磷酸鐵鋰動力電池和高效鈦酸鋰儲能電池研發和產業化」 (No.2010A011300041),2011.1-2014.12(合作)
(20)廣州市科技計劃項目《高性能取向碳納米管及其復合材料超級電容器的研究》2009.10-2011.12
5.獲獎情況:
1. 「碳C60相關材料的研究」 1999年獲廣東省自然科學獎二等獎(排名第二)
2. 「碳納米材料儲氫技術的研究與應用」 2006年獲廣東省科學技術獎三等獎(排名第一)
3. 「碳納米材料的研究」 2002年獲廣州市科學技術獎二等獎(排名第一)
4. 「基於大功率二次電池用碳納米復合電極的充放電性能研究與應用」2008年獲廣東省科學技術獎三等獎(排名第一)
5.「基於大功率鎳氫電池用碳納米復合電極的充放電性能研究與應用」2007年獲廣州市科學技術獎三等獎(排名第一)
7.「新型電磁波吸收和屏蔽材料關鍵技術的研究與應用"2009年獲廣東省科學技術獎三等獎(排名第一)
8.「高性能電磁屏蔽導電橡膠關鍵技術的研發及產業化」 2010年獲東莞市科學技術獎二等獎(排名第二)
9. 「高性能導熱橡膠關鍵技術的研發及產業化」2011年獲東莞市科學技術獎二等獎(排名第二)