新材料與產業技術北京研究院

研究院主要研究方向包括：碳納米管製備及產業化技術研究、碳納米材料分散及產業化技術研究、納米材料在功能複合型材料中的應用、納米材料在生物工程與環境淨化中的應用，納米材料在電子產品中的應用以及新型燃料電池研發等，主要致力於開展未來產業技術的研發、高新技術企業的孵化以及企業發展的服務工作。

研究院已形成一套完善的科研管理體系，建立了一系列獨特的科研方法，確立了在新材料研發和產業化方面的技術優勢。研究院擁有一支高學歷、年輕有為、刻苦鑽研的科研隊伍，參與過國家十二五計劃重大專項、973計劃、863計劃及北京市科委科技項目電池方面相關課題項目的研究，具備豐富的項目研發經驗。研究院自成立以來，在市領導的關心下、市財政局、市科委等部門的大力支持下，取得了一系列成果，於2014年5月5日成功召開了第一屆技術成果發佈會。

研究院堅持以"政府引導、企業參與、市場化運作"為原則，堅持以"致力新材料技術領域，推動產學研深度合作，促進科技成果轉化與產業孵化"為宗旨，為提升首都新材料自主創新能力和產業化發展水平做出貢獻。

納米分散-課題研究(7張)

納米顆粒是介於塊狀物體和原子、分子之間的固體粒子，其特徵維度尺寸在0.1-100nm範圍內。由於其良好的體積效應和表面效應，納米材料擁有特殊的磁性、電學特性、催化性能、吸附性能、光吸收性及熱阻特性等良好的性能，然而納米材料的團聚效應嚴重製約其優異性能的發揮，如何製備穩定、分散均勻、便於應用的納米分散材料是其產業化的基礎，同時也是困擾眾多企業的核心問題。納米分散技術與應用課題組正是以此為出發點，致力於納米分散技術的研究並開發相應產品，主要研究方向是：碳納米管、炭黑、石墨烯等材料的分散液開發、纖維素產品開發、納米分散技術與工藝的優化以及納米分散技術在其他領域(如藥品，墨水，塗料，複合材料等)的應用。 ^[2] 

納米塗料-課題研究(3張)

鑑於我國大部分地區都是主要採用燃煤鍋爐進行集中供暖，從而導致所排放的氣體對環境造成了嚴重的污染，並引起PM2.5的提高，使得我國許多城市都出現了霧霾天氣，嚴重影響到了人們的生活和社會的發展。本課題的研究主要是以碳納米材料製備出優良的電加熱材料，以及電加熱材料的核心—水性導電材料，具有環保、節能、保健的功能。利用研究院自有碳納米材料分散技術製備的碳納米管分散液和石墨烯漿料作為發熱媒，充分利用碳納米材料導電性好、傳熱性能優越、遠紅外功能突出、機械強度大等方面的突出優勢，藉助分子結構設計技術，把碳納米材料植入到高分子樹脂結構中，開發水性導電材料。將納米技術與功能材料相結合，提供碳納米電加熱材料的工藝技術和解決方案，進而應用於電加熱領域，比如低温輻射電熱膜、電熱壁畫、除霧鏡、電熱毯等，還可應用於印刷電路、薄膜開關、電磁屏蔽等領域。 ^[3] 

納米纖維-課題研究(8張)

碳納米管自被發現以來，一直被公認為是人們所能製造出來的最強、最剛、最韌的分子是最好的熱和電的分子導體，在場效應晶體管、透明電極、納米結構及功能複合材料、鋰離子電池、超級電容器等諸多領域具有廣闊的應用前景。本課題主要是採用我院自主研發的純水性、綠色環保型CNT分散液，利用特殊的印刷機技術將其漂染到棉線、滌綸線等纖維絲上製備成CNT染色線,從而製備出具有將電能轉化為熱能的電熱材料，如導電線和電熱布等。 ^[4] 

納米複合材料-課題研究(4張)

炭黑、石墨、碳纖維等碳材料填充的有機材料在當今社會中應用相當廣泛。而同樣是碳材料，碳納米管(CNT)儘管力學、電學、光學等方面性能優異，卻難以實現工業化應用。聚四氟乙烯(PTFE)是一種性能優異的熱塑性有機材料，它能夠抵抗幾乎所有化學試劑的侵蝕，可以在很寬的温度範圍內加工並保持性能的穩定。碳材料和PTFE的複合有望滿足對材料性能日益增長的需求，尤其是導熱、導電，機械行為，電磁屏蔽等方面。市場上已經推出商品化的炭黑或石墨與PTFE複合的材料，但依然沒有CNT的身影。本課題的主要目標是，結合我院自有的碳納米管分散技術，研發製備CNT/PTFE納米複合材料，並針對該類新材料的優異性能開發其應用。 ^[5] 

隨着環境污染、能源枯竭及人們對化學電源需求的增加，發展高比能量、清潔、安全的化學電源成為社會發展的重要需求。傳統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新的電源系統，而金屬空氣電池具有能量密度高、充放電循環壽命長、工作電壓平穩、容量大、經濟實用、安全環保等特點，受到人們的青睞。本課題結合國內外研究進展概況，主要針對應急備用電源、軍用便攜電源和信號電源等小電流、大容量的一次釩空氣電池的應用研發。通過對關鍵材料及技術進行基礎研究，製備出高性能、大容量的VB2空氣電池。同時也開展了鎂空氣電池、鋁空氣電池的應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力電池方面的應用。 ^[6] 

金屬-空氣電池具有能量密度高、輕便及對環境無污染等優點，成為最具有開發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-空氣電池技術實現環境友好、高效、經濟轉化的關鍵。催化材料的研究中大量用到鉑，但因其資源和價格的限制，制約了金屬-空氣電池產業化的進程。本項目主要對經濟高效錳催化劑以及雙功能鈣鈦礦型催化劑的合成進行研究，以提高空氣電極的催化活性和使用壽命，優化空氣電極的製備工藝，實現空氣電極的連續化製備。 ^[7]