技术成果

高安全性高镍三元梯度正极材料制备与应用技术

正极材料是锂离子电池的瓶颈，占电池总成本30%以上，而高镍化是提升三元正极材料比容量的核 心方案。然而，正极材料高镍化后存在安全性能差、循环寿命短及表面碱性高等问题，尤其是安全性问 题，限制了其进一步的规模化工业应用。制备高安全性的高镍三元材料梯度材料，是现阶段除单晶外另 一条有望一次性解决上述三种问题且切实可行的技术路线。 高镍梯度三元正极材料是指从二次颗粒核心到表面，镍元素含量逐渐减少（从Ni →Ni ）而钴和 0.93 0.33 锰元素含量逐渐增多的一种材料设计，该方案既可以利用表面含量较高的锰元素稳定材料结构、提高其 安全性能，又可以充分发挥核心高镍材料的高比容优势和循环性能，还可以降低材料表面的碱性，实现 “一石三鸟”的目的。在前驱体制备过程中引入低成本有益金属（铝、镁等元素）梯度掺杂，可进一步提 高材料的电化学性能。

有机氯副产物催化分解技术

氯化工生产过程经常伴随过氯代副产物，比如氯丙烯制备过程副产的各种过氯代产物 （俗称：D,D-混剂），这些物质不但化学性质稳定，且伴随刺激性气味，附加值低，处理 难度高，污染环境并存在安全隐患。采用焚化工艺设备投入大，运行费用高，并伴随废酸产 生。采用催化分解技术可以实现有机氯废弃物的高效分解，设备体积小、效率高，运行费用 低，可以有效克服现有焚化技术存在的问题，实现有机氯副产物的清洁处理。

陶瓷透氧膜制高纯氧技术

目前工业制备氧气通常采用变压吸附和低温冷凝方法，但这两种方法存在设备成本高、 耗能大等缺点。相比之下，陶瓷透氧膜制氧技术无需添加化学品，工艺简单、设备成本低， 经济效益高。与深冷制氧技术相比，陶瓷透氧膜技术的制氧成本可减少约三分之一。根据 氧气应用场景，陶瓷透氧膜制氧规模可通过模块化结构易调整，特别适合于医院、实验室 等小规模用氧环境，提供安全、可靠、便捷、相对廉价的高纯度氧气。此外，透氧膜材料 无需外加电路即可实现氧传递，传导是以晶格振动形式进行，理论上选择性为 100％，可 低成本一步制备超纯氧（纯度>99.999%），可用作电子气体，应用于半导体生产过程中的 反应性喷镀气和化学气相沉积气等。

高安全性的高镍单晶正极材料制备与应用技术

传统高镍正极材料存在安全性能差、长周期循环过程中因易粉化而导致循环寿命短等问 题，而高镍单晶是现阶段有望解决上述问题的一种切实可行的技术路线。 单晶颗粒内部无晶界，是完整的晶体形态，其机械强度和压实密度高，能有效地抑制微 裂纹在长循环时的形成与扩展，在多次充放电循环后不易发生粉化，具有优异的循环稳定性； 材料的比表面积较小，与电解质发生的副反应会大幅减少，可以有效缓解电池在高温下的产 气问题，热稳定性高。因此，低成本、低能耗、高稳定性的高镍单晶正极材料，可有效提高 锂离子电池的能量密度并解决电动汽车安全性和里程焦虑问题。

面向工业用氢的液体有机物储氢技术示范

在全球能源向清洁化、低碳化转型的进程中，氢能作为未来国家能源体系的重要组成部 分，成为战略性新兴产业的关键发展方向。山东作为工业和能源大省，炼化、焦化、氯碱等 行业副产氢资源丰富，具备发展氢能产业的先天优势。然而，在工业用氢领域，却面临着一 系列严峻挑战。例如，氢能在生产和消纳环节存在规模、强度、时间、空间、成本、政策等 多方面的错配问题。大量氯碱工业副产氢运输困难，只能小规模、近距离、多频次地向加氢 站供氢，导致成本高昂；部分可再生能源装机产生的绿氢因难以储运而被放空，造成资源浪 费。这些问题严重阻碍了氢能在工业领域的广泛应用和发展。 本项目以液体有机物储氢技术为核心开展示范，主要创新点是：一是突破传统思维，构 建工业用氢新场景，规避加氢站应用限制；二是安全可靠，储运安全且工艺绿色低碳；三是 产业链兼容性强，甲苯原料充足、供应链成熟；四是成本低，避免多项附加投资与政策成本； 五是探索创新，突破电催化加氢理论障碍。项目将开发1万吨/年甲基环己烷储氢装置（配套 100 Nm3/h MCH脱氢备用装置）工艺包，与四川新蓝、山东海泽等合作，建立德阳、莒县 储氢装备生产线，并推动MCH技术在日照绿氢链高端化学产业园源网荷储一体化项目中应 用。

硫化物全固态电池

在当前“双碳”战略及“由汽车大国迈向汽车强国”信念的引领下，我国新能源产业进入飞 速发展的新阶段，对兼具高能量密度和高安全性动力电池的需求有了进一步提升。全固态电 池采用固体电解质替代有机电解液，能从根本上解决液态电池易燃易爆等安全性问题，突破 其能量密度瓶颈，同时还兼具更快的充电速度和更宽的温度适用范围（-30°C至100°C），被 科学界认为是下一代动力电池的首选方案之一。为实现碳达峰、碳中和目标，积极应对全球 气候变化以及提高我国在全球新能源汽车市场的竞争力，我国出台了一系列政策措施。 中国《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》中明确要求“加快全固态动力电池技 术研发及产业化”，并将其列为“新能源汽车核心技术攻关工程”。“十四五”规划纲要指出： 在新能源动力电池提升工程中，要加快突破高安全性、高比能锂电池的技术瓶颈，开展全固 态电池新技术的研究开发。《中国科学院“十四五”发展规划纲要》将新能源汽车列为先进材 料四个应用方向之一，要求重点研究开发高性能动力锂电池。国家发展改革委等部门印发 《关于促进汽车消费的若干措施》，旨在进一步稳定和扩大汽车消费，优化汽车购买使用管 理制度和市场环境，更大力度促进新能源汽车持续健康发展。山东省政府随后制定了《山东 省新能源汽车产业高质量发展行动计划》，提出对新体系动力电池、全固态电池等重大关键 技术攻关任务，以进一步推动山东省新能源汽车产业提质扩量，打造全国重要的新能源汽车 生产基地。因此，推进全固态电池关键材料及核心技术的研发进程，对于新旧动能转换、持 续打造我国在新能源领域的领先地位具有重大意义。

低成本镁金属二次电池技术

储能技术是推动能源电力系统低碳转型的关键，但主流的锂离子电池技术面临锂资源短 缺（进口依赖度超60%）、供应链不稳定及安全性等多重挑战。随着储能市场规模的指数级 增长，资源短缺和成本问题将进一步加剧。因此，开发低成本、高安全的新型二次离子电池 技术，已成为储能产业发展的迫切需求。镁金属二次电池是一种基于丰产元素的新型电池技 术，镁的地壳储量是锂的3000倍，成本仅为其1/20，且镁金属负极无枝晶生长风险，具备本 征安全性。近年来，欧美各国都在镁电池领域积极布局，欧盟在2030规划中将镁电池列为最 有潜力的电池体系之一。而我国拥有优异的镁资源禀赋和完善的产业链，原镁产量占全球近 九成，发展镁金属二次电池技术具有重要的经济价值和战略意义。最近，国家发展改革委和 能源局出台的《能源技术革命创新行动计划》中也明确提出要大力发展镁基电池储能技术。 多价离子电池研究组面向可再生能源规模化存储与利用重大需求，聚焦高丰度镁金属资 源，发展镁金属二次电池技术。研究二价镁离子的固液相传输行为与存储机制，着力突破多 电子转移过程中的热动力学瓶颈问题，开发了具有自主知识产权的钛基和钒基高比容储镁正 极材料，以及具有高离子电导率和高界面稳定性的硼基镁离子电解液体系，实现了镁离子的 高效、可逆存储，构筑了高性能镁金属二次电池体系。

低成本、高安全钠电池技术

到2025年，新型储能装机规模达3000千万瓦以上，新型储能在推动能源领域双碳目标中 发挥重要作用。我国《“十四五”新型储能发展实施方案》及《关于加快推动新型储能发展的 指导意见》中，提出加快钠离子电池等技术研发及规模化试验示范。钠在地壳中储量丰富， 价格便宜，同时钠离子电池能提供与锂离子电池相当的能量密度、更高的功率密度以及更长 的循环寿命，使得钠电池在新能源汽车、大规模储能领域具有广泛的应用前景。面向国家新 能源利用及资源有效利用的重大战略需求，固态能源系统技术中心多年来深耕低成本、高安 全钠电池关键技术，攻坚于固态电解质材料体系自主设计、开发及制备，建设了国际一流的 钠电池系统研发、智能化制造和批量生产平台，形成了具有自主知识产权的关键材料，如低 成本抗腐蚀水系电解质及本征安全的聚合物钠离子固态电解质，硼/铝基高稳定钠盐及阻燃 添加剂等。秉持“物美价廉、安全可靠”的工艺设计理念，已具备批量化制备本征安全且兼顾 优异电化学及机械性能的固态钠离子电解质和高安全、长寿命固态钠离子电池电芯及系统的 能力，为国家新能源产业发展及随之而来的能源系统革新提供强有力的储能技术支撑。 在固态电解质方面，开发了系列酰胺丙烯酸酯/磷酸酯类的新型聚合阻燃单体，从电解 质层面降低电池热失控风险；对电芯制备工艺技术进行创新，导入多孔集流体和预钠化技术 提升能量密度和寿命。通过设备改进，改进电极涂布技术与变温梯度原位固态化过程相匹配， 形成固态电芯单元连续化制造。在电极材料方面，已实现全水系、低能耗钠离子正极材料批 量化合成工艺，针对不同应用场景，定制化正极材料全流程工艺路线；已经成功搭建了百公 斤级

生物质多羟羧基生物刺激素技术项目

生物刺激素是一类通过增强植物的自然生理过程（如养分吸收、抗逆性、代谢效率等） 来改善植物生长、产量和品质的物质。它们不属于传统肥料或农药，而是通过间接作用帮助 作物应对环境胁迫，提升食品安全。 目前市场常见的生物刺激素主要是腐殖酸类、海藻酸类、氨基酸类、壳聚糖类等物质， 针对农业生产及胁迫逆境条件下的作物提质增效等对新型生物刺激素的重大需求，本项目突 破了一种新型多羟羧基生物刺激素研发和调控植物生物学活性的方法，开发了生物质定向生 产多羟羧基生物刺激素的工艺技术和设备，将推动农业从“化学输入”转向“生物调控”转变， 在资源与环境领域是一项新的技术突破，处于国内领先地位。

“三高”天然多糖改性制备及应用开发技术

2021年是《化妆品监督管理条例》实施的第一年，这对日化行业的方方面面产生颠覆性 的改变，尤其是新原料或成工厂竞争焦点。化妆品原料既是安全的核心，也是技术创新的核 心。本项目开发的改性天然多糖类化合物是系列天然可再生可降解的绿色资源，研究团队以 来源广泛、可再生的瓜尔胶、淀粉、田菁、罗望子、皂荚豆胶等天然植物多糖为基材，经过 改性修饰，既保留了天然多糖无毒副作用和可生物降解的优点，又赋予了其优异的增稠、调 理、柔顺等性能，主要应用附加值高的日化产品的调理增稠以及香精包埋。近年来，国内天 然多糖类产品正以年均20％的速度增长，2020年国内需求量可达到1000万吨，多个多糖品种 净利润甚至高于10~20万/吨，市场容量市值将超万亿美元，市场发展潜力巨大，多糖原料产 业一直处于高附加发展行业，国内拥有高精端的生产企业数量少之又少。 在上述开发的改性不同天然植物多糖基础上，根据各改性多糖的特性，本项目进一步进 行生产效益和社会效益较高的日化领域中的应用开发，致力于解决该领域内发展过程中的一 些关键技术问题，打造技术创新型的研发公司。利用改性天然多糖进行适当的配合，开发了 所有工业化表活中最具可持续发展的谷氨酸表活洗护系列，解决了氨基酸洗护行业中存在着 氨基酸表活增稠难、去污力差、泡沫不丰富、调料性差等等制约行业发展的主要技术瓶颈。 我们洗护的成分主要有三类：植物活性多糖、氨基酸表面活性剂体系、功效营养体系。完全 没有硫酸酯钠（S系列）、硅油柔润剂系列、聚季铵盐调理剂系列、控油调脂成分、去屑剂 等成分，合成类增稠剂系列，无需护发素。实现行业新突破。

光伏建筑一体化（BIPV）技术

在全球气候变化形势愈发严峻的当下，城市碳中和目标已成为世界各国关注的核心议题。 我国建筑全过程能耗占全国能源消费总量的45%，碳排放量占全国排放总量的50.6%。而建 筑作为城市的主体部分，进一步凸显了建筑减碳工作的紧迫性和重要性。据中国建筑节能协 会预测，到2060年，我国建筑领域碳排放量将控制在25亿吨左右，据预测BIPV技术的全面 推广可实现年减排量约30亿吨，贡献率超过30%。 团队主要面向建筑增量与存量市场，以光伏建筑一体化领域的“短板”技术攻关和“前 瞻性”技术创新为主线，围绕光伏建筑一体化、低碳节能等领域，攻坚目前BIPV在建筑领 域应用的关键性技术问题，形成可复制、可推广，安全可靠、经济可行的发展示范模式，构 建国内领先的研发平台、创新平台和交流合作平台。打造发电与节能低碳零碳建筑系统解决 方案，使建筑由耗能建筑变为产能建筑，城市由能源消耗者变为能源提供者。 图1传统BAPV产品（左）及光伏建筑一体化（BIPV）产品（右） 技术指标： （1）高性能多样化光伏组件研发。轻质化、高效化、多彩化的高性能光伏组件，光电 转化效率达到20%以上，防火性能达到A级，满足建筑四性要求。 （2）新型保温装饰一体化光伏构件。可以装配式安装、工厂化生产的建材产品，施工 简便，整体上墙造价控制在1500元/㎡以内，比现行幕墙安装体系降低造价30%以上。 -66- （3）BIPV智慧零碳建筑集成系统设计。集合建筑节能设计、智慧能源管控系统、光储 直柔系统，为建设低碳、零碳建筑、低碳园区提供系统解决方案。  项目阶段与进展 团队已取得系统的技术成果体系，目前正在进行产业化推广。  知

中相微乳液提高石油采收率技术

我国石油探明地质储量的70%来自老油田，目前这些老油田普遍处于注水或注聚开发后 期，综合含水超过90%，产量递减严重，但原油的平均采出程度不足40%。此外，我国页岩 油储量丰富，但现有技术仅能采出约5%地质储量，尚无法担当油气资源有效接替的重任。 本项目针对目前我国高含水老油田和页岩油田的油藏特点，研发新型三次采油用绿色（或生 物基）表面活性剂用于中相微乳液采油技术，大幅度提高原油采收率，降低复合驱成本，保 障国家能源安全。

生物质气化合成高品质航空煤油关键技术

航空业是唯一完全依赖液体燃料的交通领域。生物质是唯一可转化为液体燃料的可再生 能源。发展绿色航油制备技术是我国保障能源安全、优化能源结构的重大需求，对促进我国 航空产业升级、应对气候变化和“双碳目标”具有重要意义。 为了实现以上所述目标，研究所针对现有生物航油制备技术中存在的原料种类复杂、成 本高、所得油品组分不全等问题，提出生物质气化经低碳烯烃制备高品质航空煤油创新解决 方案。本技术主要特点包括：通过开发高效洁净生物质化学链气化及调制净化技术，实现不 用纯氧气化制合成气，降低合成气制备成本；研制具有自主知识产权高效合成气制航空煤油 催化剂，选择合成气经低碳烃及低碳烃齐聚方式实现产物碳数可控和组成定向调节（定向调 控产物碳数分布及芳烃、环烷烃等族组成），突破传统合成气FT合成过程中产物受ASF分布 限制、组成以链烃为主等特点，解决航油生产的选择性及组分要求等问题。本技术路线原料 适应性广、无需空分，成本低，全组分产品可提高调和比例甚至独立使用，大幅提升航空碳 减排能力，具有良好的社会经济效益，有望为生物质洁净能源利用、绿色替代航油及航空业 碳减排带来变革性变化。 图1生物质气化合成高品质航油技术路线

高性能聚合物固态锂电池技术项目

我国《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》，提出加快固态动力电池技术研发及 产业化是“新能源汽车核心技术攻关工程”。针对传统液态锂离子电池主要存在的续航和安全 方面的缺陷，面向国家深海装备重大战略需求，研究所固态能源系统技术中心深耕固态锂电 池关键技术，历经十几年攻关，国际首创“刚柔并济-三相渗流”聚合物复合固态电解质，秉 承“功（率）能（量）兼备”的系统设计理念，开发出具有完全自主知识产权的高比能、高安 全、高耐深海压、长使役寿命固态锂电池及深海特种电源系统，率先在马里亚纳海沟实现全 海深应用，为国家深海环境探测、科学研究提供了强有力的能源技术支撑，在国际上开创了 高比能固态锂电池特种电源系统深海智能装备应用新局面，建设了国际一流的固态锂电池研 发和生产装备平台，建立了完整的固态锂电池技术体系，形成了具有自主知识产权的关键技 术和核心产品。

挥发性有机物（VOCs）流化床吸附浓缩技术

技术简介及特点 中国科学院过程工程研究所开发的多层流化床吸附浓缩-催化氧化技术是处 理低浓度、大风量 VOCs 的有效手段。与传统的固定床吸附浓缩和转轮吸附浓缩 相比，流化床吸附浓缩技术可以实现连续操作、净化效率高，浓缩比可达 10-20 倍。流化床层温度均匀，无局部过热现象，安全可靠；流化床压降低、可显著降 低能耗；后续既可用于催化燃烧，也可进行溶剂回收。同时，研究团队研制了适 用于流化床的高耐磨性能球形吸附剂，性能指标优于国内外同类产品。 专利及进展情况 申请专利 2 项，其中获授权 1 项。2017 年 12 月全国 VOCS 监测与治理高峰 论坛上被中国环境科学学会评为优秀创新设备奖（共 7项）。 产业化前景分析 挥发性有机物（VOCs）是重要的大气环境污染物之一，也是形成细颗粒物 (PM2.5)和臭氧的重要前体物质。VOCs 治理目前是我国大气污染治理的重点和难 点。“十三五”期间 VOCs 治理市场将迎来爆发式增长，市场规模预计将超 2000 亿元。在集装箱制造、印刷、家具喷涂、电子制造、化工制药等行业生产过程中 会有大量的 VOCs排放，采用流化床先吸附浓缩再催化燃烧或溶剂回收技术，具 有环境友好、节能减排和显著的社会经济效益，推广应用前景良好。 转化方式 技术转让 许可使用 2万m3/h的流化床吸附浓缩-催化燃烧装置适用于流化床的高耐磨性能球形吸附剂 双流化床气化技术

阻燃型玻纤增强热塑性复合材料的可控制备技术

技术简介及特点 玻纤复合材料以其质量轻强度高的性能特征正成为新一代的结构材料，广泛 应用于航空航天、轨道交通、机械制造、建筑等多个领域。然而，作为纤维复合 材料中最常用的聚丙烯树脂，如何克服就是耐高温性差的不足，使玻纤复合材料 具有阻燃性，从而提高安全性和减少火灾损失，是玻纤复合材料拓宽应用市场亟 需解决的关键性问题。但卤素阻燃剂燃烧时烟雾大、放出有毒和腐蚀性气体等， 造成二次污染。研究新的高效无卤阻燃剂成为阻燃研究的重要方向，但IFR 添加 量相对较大，会影响阻燃LGFPP 的力学性能，因此，同时兼顾力学性能与阻燃性 能成为一个制约其推广应用的重大难题。本项目采用 IFR阻燃 LGFPP复合材料， 研究了不同的 IFR及其添加量对 LGFPP复合材料阻燃性能、燃烧性能和力学性能 的影响。阻燃测试结果表明，阻燃剂垂直燃烧等级达到 UL94V0级，但流动性略 有降低。目前可批量生产力学和阻燃性能均达标的玻纤复合材料，用于汽车内饰 件、电池箱体等。 项目进展情况 目前阻燃造粒产能 150公斤/小时，阻燃玻纤增强 pp产能 18公斤/小时，可 批量生产力学性能和阻燃性能均能达到参考标准的长玻纤复合材料，产能达 2200 吨/年，用于汽车内饰件、电池箱体等。 产业化前景分析 随着风电、轨道交通、城市基建、环保等领域的市场需求增加，带动复合材 料制品市场持续升温。2015 年，纤维增强热塑性产品产量为 176.4 万吨，同比 增长 9.23%。因此，对其阻燃性能的研究具有重大的市场潜力。本项目以非卤的 膨胀系阻燃剂（IFR）为研究对象，通过对不同阻燃剂阻燃性能筛选及配方优化， 生产的复材

分离纯化新技术

技术简介及特点 醇醚（烷基）糖苷是新一代的绿色表面活性剂，易于生物降解，降解产物为 CO 和 HO，对人体和环境安全，可广泛应用于衣用洗涤剂、功能性液体洗涤剂、 2 2 化妆品和个人护理用品、消毒洗剂、工业助剂、工业清洗、农药乳剂等领域。醇 醚（烷基）糖苷是“十一五”国家科技支撑计划的最新科技成果之一，也是“十 二五”国家产业化推广项目之一。目前，醇醚（烷基）糖苷的分离纯化是通过降 膜式薄膜蒸发器在高温（180 ℃）、高真空（2mmHg）下除去未反应的脂肪醇聚氧 乙烯醚/脂肪醇。该分离工艺存在能耗特高、产品易焦化（影响产品价格）、后处 理程序复杂（HO 脱色）、产品为10%－50%的水溶液，无法得到固含量高的产品。 2 2 本项目自主开发了固含量高（固含量>98%）的醇醚（烷基）糖苷新技术。该技术 具有以下特点：1.新工艺常温常压操作，条件温和；2.新工艺能耗低（与传统工 艺相比，能耗降低－50%）；3.产品不需要脱色，固含量>98%；4.产品是固体，易 于运输，运输成本低。 专利及进展情况 已申请 5项发明专利，其中授权 1项。在安阳建立了3000 吨/年固态醇醚糖 苷清洁工业生产装置，实现了稳定运行，在国内外首次获得纯度大于 98%粉末状 醇醚糖苷固体新产品。2016 年通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成 果鉴定会，鉴定委员会一致认为，高纯度粉末状醇醚糖苷新产品和新工艺属国内 外首创，关键技术指标达到国际领先水平。 产业化前景分析 2016年全球表面活性剂产销量2060万吨，市场销售额达到354亿美元，年均 增长率约5.8%。预计2019年，全球表面活性剂市场总量将

高纯度转铁蛋白及其技术

技术简介及特点 本项目制备的转铁蛋白（Transferrin,Tf）主要用于动物细胞培养组分，并 可以开发为药物载体，特别是透过血脑屏障的药物。传统的低温乙醇工艺法由于 操作步骤较多、收率低和分离精度低，难以满足转铁蛋白的应用需求。本项目以 低温乙醇沉淀废弃组分 IV 为原料，建立了高纯度转铁蛋白的制备工艺。主要步 骤包括层析、超滤和冷冻干燥等。采用SDS-PAGE 电泳、MALDI-TOF-MS 质谱、高 效凝胶过滤色谱以及酶联免疫吸附法(ELISA)对转铁蛋白分析检测，纯度大于 99%，收率为 79%。我们将转铁蛋白纯化工艺进行放大，制备人转铁蛋白10 克， 纯度大于 99%（高于 sigma标准品纯度），转铁蛋白收率大于80%。该工艺具有操 作简单、重复性好和易于放大等特点，制备的转铁蛋白纯度高、安全性好，可作 为无血清培养基的关键组分，为无血清培养基的研制与开发提供保障。 产业化前景分析 转铁蛋白是无血清培养基的关键组分之一，对促进哺乳动物细胞的生长具有 重要意义。一般情况下无血清培养基中转铁蛋白必须至少有5μg/mL，胰岛素才 能起作用。随着哺乳动物细胞培养种类、规模和应用范围的不断扩大以及安全性 能要求的不断提高，无血清培养基的需求与日俱增，作为其关键组分的转铁蛋白 的需求量也逐年增加，市场前景十分广阔。此外，转铁蛋白在生物医药领域也有 重要应用，Tf 可以结合许多治疗或诊断相关的金属离子，并且这种结合物可以 被癌症细胞表面过度表达的 Tf受体（TfR）识别，由 Tf和 TfR介导的药物传递 系统在近年来受到了广泛关注，包括 Tf 作为载体传递金属药物、化疗药物、高

ε-聚赖氨酸产业化生产及应用

技术简介及特点 ε-聚赖氨酸（ε-poly-L-lysine,ε-PL）作为一种天然的微生物代谢产品， 具有广谱抗菌性，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、霉菌、噬菌体等均 有良好的抑制作用，是目前天然防腐产品中具有优良防腐性能和巨大商业潜力的 微生物类食品防腐剂，相比于苯甲酸类、山梨酸类等传统化学食品防腐剂和其它 生物食品防腐剂（如Nisin等），ε-聚赖氨酸具有抑菌谱广、抑菌能力强、耐高 温（120℃）、水溶性好、不影响食品风味、使用量低和安全性高等优点，在食品 中添加量仅为0.01-0.5%，具有较好的经济性。 目前，日本的ε-聚赖氨酸生产技术处于世界领先水平，我国的ε-PL 消费 对日本进口依赖性较强。上世纪八十年代，日本、韩国已经开始作为食品添加剂 使用。2003 年 10 月，美国 FDA 批准新型天然食品防腐剂ε-聚赖氨酸为安全食 品保藏剂。我国ε-聚赖氨酸研究起步较晚，2014 年才批准ε-聚赖氨酸及其盐 酸盐作为新型食品添加剂可以在食品行业中使用。近几年，我国部分企业已经开 始进行ε-聚赖氨酸开发，但发酵产能和产品的纯度无法和日本产品竞争，存在 发酵水平低（20g/L左右，日本已到达48.3 g/L）、产品总收率低（60%左右，日 本 80%左右）生产成本高、品相差（国产为淡黄色、日本产品为白色）等问题， 而且工艺复杂、能耗高，限制了我国对该生物防腐剂的开发和应用。本项目重点 围绕提高ε-聚赖氨酸发酵水平、提高产品分离纯化过程收率及拓展产品应用范 围等进行研发。 专利及进展情况 目前，实验室阶段已经突破，产品纯度≥96%（达到国标要求），回收率≥80%， 正

高性能钛酸锂材料制备工艺

技术简介及特点 钛酸锂（LTO）电池具有可靠的安全性、优越的大功率充放电特性、超长的 使用寿命、绝佳的高低温性能和较低的全生命周期成本等优点，非常适用于公交 车及储能领域。改善钛酸锂材料的电化学性能将延长钛酸锂电池使用寿命，提高 其能量密度和功率密度。目前，针对市场需求，我们开发出包覆型和体相掺杂型 LTO 材料，包覆碳在 LTO表面形成稳定的保护膜可以阻挡界面副反应的发生，体 相掺杂技术降低成本，提高导电率，改善 LTO电池“胀气”问题，提高LTO 电池 的倍率性能。经电化学性能测试，与市场材料相比，包覆型材料容量性能优于市 场水平；体相掺杂型材料具备性能稳定的特点，所开发技术成本低且工艺简单， 易于实现工业放大。 专利及进展情况 截止目前，我们在钛酸锂材料制备和钛酸锂电池制作方面申请发明专利2 项，包覆型 LTO材料 1C 倍率下放电比容量为167mAh/g，10C倍率下放电比容量 为 150mAh/g；体相掺杂 LTO材料 10C倍率下放电比容量为 126mAh/g，2000 次循 环容量保持率≥80%，显示出良好的倍率及循环性能。 产业化前景分析 据统计，2017年新能源公交车的销量达到 8.88万台，并且这个数据仍保持 持续的增长，2017 年中国锂电储能达到55 亿元规模，预计到2020 年将达到87 亿元。LTO电池独特的优点非常适合公交车及储能领域，而钛酸锂负极材料将迎 来供需方面的失衡，市场驱动企业产能释放及新产能的投入。我们所开发的两种 钛酸锂材料电化学性能优越，工艺简单且成本低。未来经过技术放大，进一步孵 化，有望在产业上取得大规模推广生产。 转化方式 合

高性能动力电池关键技术研究及产业化

技术简介及特点 随着全球能源危机和环境污染问题日益突出，发展新能源汽车已在全球范围 内形成共识，欧美等发达国家已相继公布了燃油汽车停售时间表以及新能源汽车 发展规划，新能源汽车势在必行。而动力电池作为新能源汽车的“心脏”，其性 能的优劣严重影响着新能源汽车的推广和应用，世界各国针对未来几年动力电池 的发展均提出了各自的战略规划。2017 年 2 月，工信部、科技部、财政部等联 合发布《促进汽车动力电池发展行动方案（2017）》中指出：“到2020 年，新型 锂离子动力电池单体比能量超过 300Wh/kg；系统比能量力争达到 260Wh/kg。目 前国内相关动力电池企业量产单体电芯能量密度均在260Wh/kg以下，系统在160 Wh/kg 以下，离方案规划目标还有一定距离。为提早达到规划目标，加快动力电 池发展，开发高能量密度同时兼具安全性能的动力电池技术，推动动力电池技术 整体水平的提升，既是保障动力电池产业可持续发展的紧迫任务，也是加快我国 新能源汽车产业发展、取得国际竞争优势的战略举措。 专利及进展情况 已经分别制备出 280Wh/kg 和300 Wh/kg动力电池单体电芯，目前280 Wh/kg 电芯已循环 440周（25℃，0.5C/0.5C)，容量保持90%左右；300Wh/kg 电芯已循 环 100周（25℃，0.5C/0.5C)，容量保持在 97%左右。 产业化前景分析 受益于新能源汽车市场的高速发展，动力电池的需求得以不断提升。我国动 力电池出货量从 2014年的 4.4GWh上升到 2017年的 44.5GWh，CAGR为 116.3%， 预计到 2020 年

高性能高镍正极材料制备工艺

技术简介及特点 随着便携式电子产品的普及应用以及EVs、HEVs 等动力汽车的发展，锂离子 电池正极材料不断突破自身的瓶颈向高容量、长寿命和安全稳定等方向发展。高 镍系正极材料Li(Ni M )O 成本较低、容量高且环境友好，受到越来越多的关注。 x 1-x 2 但此类材料在实际应用中存在一些亟待解决的问题：高镍材料的表面pH值、残碱 含量高，造成加工和存储困难，所制备电池胀气严重；伴随着循环过程，材料微 观结构发生变化，最终导致容量衰减和循环性能变差。本技术通过离子掺杂和表 面包覆相结合的手段，结合煅烧工艺和改性工艺的优化改进，从材料“内部”和 “外部”综合提高材料的电化学性能。 专利及进展情况 申请发明专利 1项。针对高镍正极材料存在的问题，本技术通过材料煅烧工 艺和改性工艺的开发，对材料性能进行优化，0.2C 倍率下，高镍材料的放电比 容量均达到 200mAh/g 以上；0.5C 倍率下，放电比容量均达到 190mAh/g 以上； 0.5C/0.5C 循环 100 周容量保持率在 88%以上，材料表面的 pH 值稳定在 11.85 以下。与企业材料性能对比，有较大的优势，目前已成功进行了公斤级放大试验。 产业化前景分析 按照国家动力电池技术路线图的规划，2020 年动力电池能量密度要达到 300Wh/Kg 的目标，拥有更高能量密度的三元材料已成为主流技术路线。2017年 新能源汽车推荐车型目录中专用车 64%使用三元锂电池，乘用车中 77%使用三元 电池。随着国家对新能源汽车的能量密度要求逐年提高，未来三元材料的市场比 重将有望持续提升。因此，高镍三元材料成为动力电池企业

离子液体高压电解液技术

技术简介及特点 目前商业化电解液虽能满足一般动力电池的需求，但仍存在电化学稳定性不 足、安全性差、有泄露风险、并进一步引发起火爆炸等的问题，但由于凝胶、固 态电解质尚不成熟，近期内液态电解液仍将通知市场。而离子液体作为改善安全 性、提高电化学稳定性的有效手段，也是高压电极材料应用的决定性因素。过程 所通过将近十年的开发，已成功制备出稳定电压在 5V 以上、安全性能大幅度改 善的离子液体高压电解液，并已在河南实现规模化生产。其成本与目前商业化高 端电解液相近，但适用于 300Wh/kg级高能量密度电池，可有效支撑高性能动力 电池行业的快速进步。 专利及进展情况 申请专利 16项，已授权 8项。2014 年1 月已通过科学院组织的成果鉴定， 与会专家一直认为该成果“国际领先”。 产业化前景分析 截止到 2017 年，我国电解液的产销量已实现连续数年的快速增长，平均年 增幅在 20%以上，未来随着节能减排压力的增大、国家开始制定燃油车退市时间 表，电动汽车必将迎来快速发展，相应的，电解液作为动力电池的重要组成部分， 相应的市场空间也相当巨大。虽然我国电解液企业众多，但高端产品市场仍有空 间。而过程所相关技术不仅具有更高的电化学稳定性，其安全性也更佳，因此市 场潜力巨大。 转化方式 技术转让 许可使用 合作开发 5000吨/年离子液体电解液生产装置 固体燃料解耦燃烧技术

生物炼制工程与生物质新型产业

技术简介及特点 木质纤维素作为农林生物质资源，其最大的优势是属于非粮、非淀粉质原料， 资源丰富、容易获得。经济有效的木质纤维素可发酵糖平台的建立，必将引起发 酵行业的重大变革，为粮食安全做出重要贡献。木质纤维素可发酵糖平台的建立， 不是一个单纯的生产环节，更不是一项单纯以糖平台建立为目的的，木质纤维素 的炼制本身就是一个产业，因此要实现木质纤维素的综合利用，只有从这个角度 去考虑，才能实现以木质纤维素为原料的产业生产的经济效益，才能使木质纤维 素可发酵糖的成本让发酵行业所能接受。1.基于秸秆原料结构特性，发明了无污 染汽爆炼制技术，揭示了汽爆破除天然纤维素抗降解屏障作用机制。2.发明了同 步发酵木糖、葡萄糖、耐受抑制物的工业应用酿酒酵母的连续动态驯化技术；建 立了复合纤维素酶制剂工业应用体系，不仅降低纤维素酶用量，而且解除了抑制 物对纤维素酶的抑制作用；创建了汽爆秸秆先固相解聚-后同步发酵新工艺，达 到了工业规模发酵乙醇浓度在 6%以上。3.提出了以秸秆乙醇为主，车用压缩生 物天然气（CNG）、木塑复合环保材料为辅的秸秆炼制集成技术路线，建立了万吨 级汽爆秸秆乙醇产业化技术体系，并组建出与其技术体系相配套的自主加工的工 业化装臵系统；实现了秸秆等木质纤维素原料组分全利用，突破了秸秆发酵乙醇 的技术经济世界性难题。4.实现了万吨级秸秆发酵乙醇及综合利用规模化连续生 产和经济运行，具有重要的示范和推广价值。创新性强，具有自主知识产权，该 成果处于国际领先水平。 专利及进展情况 已申请 50项发明专利。在松原建立了万吨工业生产装置。2014 年通过了中 国科学院组织的科技成果鉴定会，

低成本高安全性固态钠离子电池技术

未公开（摘自宁波材料所科技成果册2023目录）

新型高效表达异源蛋白的枯草芽孢杆菌MATE表达系统

项目简介异源蛋白质的高效分泌表达是蛋白质研究与生产中的核心问题，诸如表达水平低、分泌效率差等难点是制约酶蛋白、医药蛋白质等异源蛋白质研究与生产的主要瓶颈因素。大肠杆菌作为最为常用的异源蛋白质表达宿主具有诸多良好的特性，但同时也存在着免疫原、内毒素、分泌表达效率低下等难以避免的问题，限制了下游工艺的成本降低与操作的便捷性。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)作为革兰氏阳性菌的模式菌种，具有分泌表达、异源表达水平高（20-25 g/L）和安全等诸多优良特性,被认为是较理想的蛋白质生产菌株，从而广泛应用于各种酶蛋白的生产中。目前针对枯草芽孢杆菌的商业化表达系统很少，国内更是缺乏具有自主知识产权的高效枯草芽孢杆菌表达系统，且现有枯草芽孢杆菌表达系统都存在着一些限制性因素，例如启动强度不足、诱导物价格昂贵、抗菌素或抗生素等诱导物对细胞有毒害作用等，限制了其在扩大化生产中的实际应用潜力。市场前景目前蛋白表达系统市场上除Agilent Technologies, Clontech, Life Technologies, Lonza, Merck， Millipore， Promega等传统大型企业外，Dyadic International, Geneva Biotech, Greenovation, iBio, Jena Bioscience, New England Biolabs, Oxford Expression Technologies, Pfenex 及Scarab Genomics等中小型生物技术企业也积极着力开发新型蛋白质表达系统拓展市场。利用本项目研发的枯草

丙泊酚血药浓度检测仪

丙泊酚血药浓度检测仪采用世界领先的离子迁移谱技术，分析丙泊酚在电场中的迁移过程，实现对丙泊酚的精准检测。具有梯度热解析高效进样系统，高分辨离子迁移管技术，检测速度快，检测灵敏度高，功耗低，易于维护，使用环境和要求适应性强等特点，可广泛应用于术中全血中丙泊酚药物浓度分析，保障术中用药安全。丙泊酚血药浓度检测仪无需专业背景人员操作，小巧轻便、可广泛用于手术室等各种医疗现场环境；检测物质主要包括：丙泊酚、依托咪酯等麻醉剂的分析检测；丙戊酸钠等癫痫药的分析检测。在医院开展大量的临床示范应用后，有望应用于麻醉监测设备领域，具有广泛的市场应用前景。 平台建设单位： 中国科学院科技创新发展局 中国科学院办公厅 国科控股 中国科学院科技战略咨询研究院 --> 中国科学院成都文献情报中心 蜀ICP备05003827号-12 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000006 版权：中国科学院 主办：中国科学院科技创新发展局 承办：中国科学院成都文献情报中心 找错--> 微信小程序 --> 中国科学院知识产权信息

氢氧化镁阻燃剂绿色生产技术

氢氧化镁因分解温度高、抑烟效果好、安全无毒、性能稳定等优点，作为一种环境友好的 绿色无机阻燃剂已成为阻燃领域研发的重点。卤系阻燃剂因遇热会产生有毒烟雾，部分品种已 被《RoHS 指令》及《斯德哥尔摩公约》等法规限制或禁用。随着我国环保标准的逐年提高，可以预 见氢氧化镁等绿色无机阻燃剂的市场需求量势必显著增大。高品质氢氧化镁阻燃剂对产品形貌、 粒度、粒度分布及比表面积均有严格标准，具体要求形貌为片状或晶须状、粒度0.5-1.5 μm、窄粒 2 度分布、比表面积小于10 m /g。目前，市面上高品质氢氧化镁阻燃剂多为国外企业产品，如日本协 和、美国雅宝及以色列死海溴公司等，售价高达10000-20000 元/ 吨。本技术借助微通道反应器实 现了反应物料的快速混合、反应温度与停留时间的精准控制，从而制备得到各项指标均满足高品 质氢氧化镁阻燃剂要求的产品。该技术目前已完成5000 吨/年中试实验，所得产品性能优异且稳 定，具有良好的应用前景和很高的经济效益。此外，该技术还可拓展至其他基于沉淀法生产的无机 微纳米材料。

烯烃聚合催化剂

聚烯烃材料是涉及国计民生和国防安全的重要高分子材料，我国生产和消费量均居世界首 位，但仍存在原始创新能力不足、低端过剩、高端缺乏的结构性矛盾。其中高端聚烯烃核心催化剂 基本为国外大公司所垄断，已成为我国“ 卡脖子 ”难题。团队致力于开发具有自主知识产权的烯 烃聚合催化剂，已开发出耐高温性能优异、高聚合活性、高共聚能力、高分子量制备能力的新型烯 烃聚合催化剂体系，可应用于聚烯烃弹性体 (POE)，超高分子量聚乙烯 (UHMWPE) 及环烯烃类共 聚物 (COC)等材料的制备。

CO2加氢直接制取汽油燃料

二氧化碳加氢转化制液体燃料，不仅可实现温室气体二氧化碳的资源化利用，还有利于可再 生能源的储运，同时也为解决国家能源安全问题提供新策略。但二氧化碳的活化与选择性转化极 具挑战。国内外技术路线的产物多集中在甲烷、甲醇、 甲酸等低碳化合物，若能利用该过程选择性 生产附加值更高的高碳烃类液体燃料，将为推进低碳、清洁的能源革命，为努力实现碳峰值和碳中 和的目标提供新路线。 本项目研发了二氧化碳直接加氢高选择性制取汽油燃料新技术，利用催化剂多功能活性位 的协同调配实现了高选择性生产汽油馏分烃 ( 烃类产物中占 70% 以上 )。该技术解决了目前二氧 化碳加氢反应中汽油馏分烃选择性较低的难题。采用该技术的二氧化碳加氢制汽油反应连续运转 2000 多小时，反应性能基本保持稳定，生产的汽油馏分满足国VI汽油对苯、芳烃和烯烃的组成要 求。该技术经过实验室小试、百克级单管评价试验、催化剂吨级放大制备、中试工艺包设计等过程， 于 2020 年 8 月在山东荣信集团园区率先建设完成了千吨级中试装置 , 并于 2020 年 11 月首次投 料试车生产出合格汽油产品。该中试装置累计完成各项投资四千余万元，形成具有自主知识产权 的近零排放汽油生产成套技术。该技术通过中国石油和化学工业联合会科技成果评价，并获得中 国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。