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绿色航空材料与智能制造研究所相关能力

发布时间:2022-04-08

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1)具备先进航空材料增材制造技术和航空用零部件3D打印能力

为实现复杂结构部件的低成本制造,开展连续纤维复合材料增材制造技术、短切纤维塑料粉末增材制造和连续光固化增材制造技术研究。通过对增材制造材料体系(光敏树脂、尼龙塑料粉末)研发,解决材料结构设计、材料制备中的关键问题,建立先进航空材料一体化设计与智能制造技术体系,形成先进航空增材制造技术和航空用零部件3D打印能力。

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2)锂离子固态电池的综合研发能力

基于固态电池的研发,现具有通过静电纺丝技术规模化制备纳米纤维隔膜基膜,利用UV-Cured技术小批量制备复合固态电解质膜和小批量生产固态电池的能力和技术储备。复合固态电解质膜室温离子电导率可达5.1*10-4 S/cm,固态电池软包样机能量密度达到300 Wh/kg以上。面对未来市场的巨大需求,研究团队正全力以赴攻克关键技术难题,进一步提高固态电池的能量密度和安全性,争取早日实现市场化、产业化。


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3)航空航天和新能源相关材料的检测服务能力

绿色航空能源动力重点实验室拥有电化学工作站、扣式电池测试系统、奥林巴斯光学显微镜、分析天平、磁力搅拌、10 KN微机控制电子万能试验机、50J塑料摆锤冲击试验机等设备,可进行针对产品研发、试制、生产及原料质量保证方面的性能测试,支持开展材料的化学成分分析、显微组织形貌分析,材料微区成分、多晶体相分析,材料力学性能、热学性能、电学性能及化学性能检测等项目,可提供材料、成分、结构、形貌及性能等综合测试表征以及技术支持。


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4)静电纺丝纳米薄膜的研发及产业化生产能力

由团队自主研发,通过静电纺丝的方法制备聚酰亚胺、芳纶纳米纤维锂离子电池隔膜,被称为第三代锂离子电池隔膜。该隔膜其内部为三维立体多孔结构,孔隙率高达80%,且具有优异的化学物理性能,其耐高温能力能够达到250℃以上。与传统商用PP/PE隔膜相比,聚酰亚胺、芳纶纳米纤维隔膜在耐温性能、孔隙率、持液性能上具有较大优势,有望取代传统商用隔膜,具有革命性、颠覆性的意义。此外,通过静电纺丝技术,还成功制备了氢燃料电池质子交换膜和氢燃料电池气体扩散层。本项目解决了纳米纤维规模化生产的装备等一系列问题,推动纳米纤维材料在医疗环保、绿色建材特别是新能源汽车电池领域的应用。

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