高性能涂料领域:涂料是给制造业制成品穿衣戴帽的产品,据报道,2024年1—9月我国涂料总产量2639.8万吨,与去年同期持平。由于新质生产力的发展,比如风电、储能电池、微电子产业、高铁等领域的发展,也带动涂料往这些产业的跟进发展。环保涂料仍是涂料界的重要话题。水性涂料、光固化涂料、无溶剂涂料和粉末涂料等环境友好型涂料得到了长足发展。北京化工大学李效玉团队研发的聚醚型超支化环氧树脂,以其低黏度和高官能度,应用在无溶剂环氧树脂防腐涂料制备中具有十分明显的优势,超支化环氧树脂改性无溶剂环氧树脂防腐涂料具有低黏度特性,黏度小于2PažS,可以室温使用混气喷枪喷涂清漆和色漆薄涂层(50~60μm),涂层的冲击韧性为100cm,耐中性盐雾性能大于2000h,耐10%硫酸水液大于960h。
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高性能粘合剂行业:从胶粘剂各品种的统计数据来看,由于光伏产业的发展,光伏用的有机硅密封胶、热熔胶膜和反应型热熔胶膜需求量增长,2023年有机硅类胶粘剂增长率高达13.7%,乙烯-乙酸乙酯共聚物(EVA)树脂类热熔胶增长率为13.4%,聚烯烃热熔胶增长率为11.1%。用于消费电子、锂电池、新能源汽车、家用电器等领域的双面胶带、标签及广告贴、保护膜等的发展,使丙烯酸酯类胶粘剂增长率为8.3%。在微电子行业用高性能胶粘剂方面仍处于跟进研究阶段。
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正极材料方面,铁基卤化物正极材料表现出比传统氧化物正极材料更好的界面兼容性和价格优势。FeCl3正极材料与LiFePO4的能量密度相近,LiFeCl3正极材料在具有高离子导的同时具备多电子转移能力,电极层面的能量密度为传统氧化物正极材料的1.5倍。此外,均质化正极材料Li1.75Ti2(Ge0.25P0.75S3.8Se0.2)3实现了正极层面全电化学活性化,使其具备20000圈以上的循环寿命。
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固态电解质方面,氯化物材料Li2.9In0.75Zr0.1Sc0.05Er0.05Y0.05Cl6通过高熵策略实现高离子导(2mS/cm)和高氧化稳定性(4.6V vs. Li+/Li)。氮氧卤化物材料0.5LiOH-Li7N2I实现了对锂金属负极的兼容。低成本铝基卤氧化物材料仅利用反应放热自发进行合成反应达到mS/cm级别的离子电导率。固态锂电池器件方面,多家企业已实现10Ah级固态电池器件的试制。
钒液流电池的关键材料主要包括:电解液、双极板、离子交换(传导)膜及电极材料。钒液流电池电解液的储能介质,对4h储能系统电解液的成本占系统总成本的50%以上。电解液的原料是氧化钒,氧化钒的来源主要是钒钛磁铁矿炼钢的副产品、石煤提钒和废催化剂提钒。2024年钒钛磁铁矿炼钢企业都加大了氧化钒的产能。电解液生产工艺不断创新,由原来的高纯五氧化二钒生产电解液工艺,转为由提纯的钒离子溶液直接制造电解液的工艺。降低了电解液的成本。2024年我国电解液的产能约为20万立方米。
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在钠离子电池铁系复合聚阴离子型正极材料领域,开发出高比能、高可逆铁系复合磷酸盐系正极材料,组装的扣式电池可以满足0.1C下克容量为121.8mAh/g,放电中压为3.26V,首效为95.4%;组装的Ah级软包电池电芯比能量超过120Wh/kg,1C能量效率超过90%,1C循环1000次容量保持率超过90%。在碳基负极材料方面,开发出具有丰富闭孔结构的系列碳基负极材料,所研制的碳基负极材料具有低成本、储钠容量高和动力学快的优势。并实现了碳基负极的小试放大制备。组装的扣式电池,首次库仑效率为91.5%,0.1C可逆克容量大于340mAh/g,5C可逆克容量大于200mAh/g,150圈循环后容量保持率为98%;组装的软包电池,0.1C可逆克容量大于310mAh/g,5C容量保持率大于200mAh/g。