新材料與產(chǎn)業(yè)技術(shù)北京研究院 (簡(jiǎn)稱MITBJ)成立于2013年4月17日，位于中關(guān)村生命科學(xué)園園區(qū)內(nèi)，是由北京市政府批準(zhǔn)成立，北京高端制造業(yè)基地管理委員會(huì)注冊(cè)成立的獨(dú)立法人事業(yè)單位，研究院以"聯(lián)合研發(fā)"、"共享成果"、"保護(hù)環(huán)境"為基本的理念，力求建成具有世界一流研發(fā)實(shí)力和高效產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化能力的科研機(jī)構(gòu)，促進(jìn)我國(guó)在新材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的科技研發(fā)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供源動(dòng)力。
研究方向
研究院主要研究方向包括：碳納米管制備及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究、碳納米材料分散及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究、納米材料在功能復(fù)合型材料中的應(yīng)用、納米材料在生物工程與環(huán)境凈化中的應(yīng)用，納米材料在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用以及新型燃料電池研發(fā)等，主要致力于開展未來產(chǎn)業(yè)技術(shù)的研發(fā)、高新技術(shù)企業(yè)的孵化以及企業(yè)發(fā)展的服務(wù)工作。
研究成果
研究院現(xiàn)在已形成一套完善的科研管理體系，建立了一系列獨(dú)特的科研方法，確立了在新材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。研究院擁有一支高學(xué)歷、年輕有為、刻苦鉆研的科研隊(duì)伍，參與過國(guó)家十二五計(jì)劃重大專項(xiàng)、973計(jì)劃、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃及北京市科委科技項(xiàng)目電池方面相關(guān)課題項(xiàng)目的研究，具備豐富的項(xiàng)目研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。研究院自成立以來，在市領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心下、市財(cái)政局、北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)等部門的大力支持下，取得了一系列成果，于2014年5月5日成功召開了第一屆技術(shù)成果發(fā)布會(huì)。
研究院宗旨
研究院堅(jiān)持以"政府引導(dǎo)、企業(yè)參與、市場(chǎng)化運(yùn)作"為原則，堅(jiān)持以"致力新材料技術(shù)領(lǐng)域，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研深度合作，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)孵化"為宗旨，為提升首都新材料自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平做出貢獻(xiàn)。
課題研究
納米分散
納米顆粒是介于塊狀物體和原子、分子之間的固體粒子，其特征維度尺寸在0.1-100nm范圍內(nèi)。由 于其良好的體積效應(yīng)和表面效應(yīng)，納米材料擁有特殊的磁性、電學(xué)特性、催化性能、吸附性能、光吸收性及熱阻特性等良好的性能，然而納米材料的團(tuán)聚效應(yīng)嚴(yán)重制約其優(yōu)異性能的發(fā)揮，如何制備穩(wěn)定、分散均勻、便于應(yīng)用的納米分散材料是其產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，同時(shí)也是困擾眾多企業(yè)的核心問題。納米分散技術(shù)與應(yīng)用課題組正是以此為出發(fā)點(diǎn)，致力于納米分散技術(shù)的研究并開發(fā)相應(yīng)產(chǎn)品，主要研究方向是：碳納米管、碳黑、石墨烯等材料的分散液開發(fā)、纖維素產(chǎn)品開發(fā)、納米分散技術(shù)與工藝的優(yōu)化以及納米分散技術(shù)在其他領(lǐng)域(如藥品，墨水，涂料，復(fù)合材料等)的應(yīng)用。
納米涂料
鑒于我國(guó)大部分地區(qū)都是主要采用燃煤鍋爐進(jìn)行集中供暖，從而導(dǎo)致所排放的氣體對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污 染，并引起PM2.5的提高，使得我國(guó)許多城市都出現(xiàn)了霧霾天氣，嚴(yán)重影響到了人們的生活和社會(huì)的發(fā)展。本課題的研究主要是以碳納米材料制備出優(yōu)良的電加熱材料，以及電加熱材料的核心—水性導(dǎo)電材料，具有環(huán)保、節(jié)能、保健的功能。利用研究院自有碳納米材料分散技術(shù)制備的碳納米管分散液和石墨烯漿料作為發(fā)熱媒，充分利用碳納米材料導(dǎo)電性好、傳熱性能優(yōu)越、遠(yuǎn)紅外功能突出、機(jī)械強(qiáng)度大等方面的突出優(yōu)勢(shì)，借助分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，把碳納米材料植入到有機(jī)高分子化合物沒藥樹結(jié)構(gòu)中，開發(fā)水性導(dǎo)電材料。將納米技術(shù)與功能材料相結(jié)合，提供碳納米電加熱材料的工藝技術(shù)和解決方案，進(jìn)而應(yīng)用于電加熱領(lǐng)域，比如低溫輻射電熱膜、電熱壁畫、除霧鏡、電熱毯等，還可應(yīng)用于印刷電路、薄膜開關(guān)、電磁屏蔽等領(lǐng)域。
納米纖維
碳納米管自被發(fā)現(xiàn)以來，一直被公認(rèn)為是人們所能制造出來的最強(qiáng)、最剛、最韌的分子是最好的熱和電的分 子導(dǎo)體，在場(chǎng)效應(yīng)晶體管、透明電極、納米結(jié)構(gòu)及功能復(fù)合材料、鋰離子電池、超級(jí)電容器等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本課題主要是采用我院自主研發(fā)的純水性、綠色環(huán)保型CNT分散液，利用特殊的印刷機(jī)技術(shù)將其漂染到棉線、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯線等纖維絲上制備成CNT染色線，從而制備出具有將電能轉(zhuǎn)化為熱能的電熱材料，如導(dǎo)電線和電熱布等。
納米復(fù)合材料
碳黑、石墨、碳纖維等碳材料填充的有機(jī)材料在當(dāng)今社會(huì)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。而同樣是碳材料，碳納米管(CNT)盡管力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等方面性能優(yōu)異，卻難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。聚四乙烯(PTFE)是一種性能優(yōu)異的熱 塑性有機(jī)材料，它能夠抵抗幾乎所有化學(xué)試劑的侵蝕，可以在很寬的溫度范圍內(nèi)加工并保持性能的穩(wěn)定。碳材料和PTFE的復(fù)合有望滿足對(duì)材料性能日益增長(zhǎng)的需求，尤其是導(dǎo)熱、導(dǎo)電，機(jī)械行為，電磁屏蔽等方面。目前市場(chǎng)上已經(jīng)推出商品化的碳黑或石墨與PTFE復(fù)合的材料，但依然沒有CNT的身影。本課題的主要目標(biāo)是，結(jié)合我院自有的碳納米管分散技術(shù)，研發(fā)制備CNT/PTFE納米復(fù)合材料，并針對(duì)該類新材料的優(yōu)異性能開發(fā)其應(yīng)用。
空氣電池
隨著環(huán)境污染、能源枯竭及人們對(duì)化學(xué)電源需求的增加，發(fā)展高比能量、清潔、安全的化學(xué)電源成為社會(huì)發(fā)展的重要需求。傳統(tǒng)鉛酸電池的重金屬污染及鋰電池的安全性等迫使人們開發(fā)新的電源系統(tǒng)，而金屬空氣電池具有能量密度高、充放電循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作電壓平穩(wěn)、容量大、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全環(huán)保等特點(diǎn)，受到人們的青睞。本課題結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展概況，主要針對(duì)應(yīng)急備用電源、軍用便攜電源和信號(hào)電源等小電流、大容量的一次釩空氣電池的應(yīng)用研發(fā)。通過對(duì)關(guān)鍵材料及技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)研究，制備出高性能、大容量的VB2空氣電池。同時(shí)也開展了鎂空氣電池、鋁空氣電池的應(yīng)用研究和鋰空氣電池的初步探索研究等，加快空氣電池在貯備電源及動(dòng)力電池方面的應(yīng)用。
催化材料
金屬-空氣電池具有能量密度高、輕便及對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)，成為最具有開發(fā)前景的清潔能源之一。空氣電極的催化活性和使用壽命是制約金屬-空氣電池發(fā)展的主要因素，因此提高空氣電極的催化活性和使用壽命是金屬-空氣電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好、高效、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。目前催化材料的研究中大量用到鉑，但因其資源和價(jià)格的限制，制約了金屬-空氣電池產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。本項(xiàng)目主要對(duì)經(jīng)濟(jì)高效錳催化劑以及雙功能鈣鈦礦型催化劑的合成進(jìn)行研究，以提高空氣電極的催化活性和使用壽命，優(yōu)化空氣電極的制備工藝，實(shí)現(xiàn)空氣電極的連續(xù)化制備。
參考資料 >