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01. 成果簡介 近年來，隨著氫能利用技術(shù)發(fā)展逐漸成熟，應(yīng)對氣候變化壓力持續(xù)增大，以及氫能市場前景巨大，氫能在世界范圍內(nèi)備受關(guān)注，世界發(fā)達(dá)國家均將氫能及綜合應(yīng)用作為未來能源發(fā)展的重點方向之一。燃料電池汽車融合了內(nèi)燃機汽車和純電動汽車的優(yōu)點，不僅具有零排放、高效與高功率密度的優(yōu)勢，而且續(xù)駛里程足夠長，被業(yè)界公認(rèn)為是新能源汽車的發(fā)展趨勢。經(jīng)過北京奧運會23輛、上海世博會的196輛燃料電池汽車的批量示范驗證和多輪技術(shù)迭代優(yōu)化，燃料電池汽車開始進入交通運輸領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，從2013年開始，歐、美、日、韓的燃料電池汽車相繼上市銷售。與國外發(fā)展路徑不同，我國從燃料電池商用車切入推進氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，氫燃料電池商用車已實現(xiàn)小批量生產(chǎn)并在上海、北京、河北、廣東等地示范運營。氫能行業(yè)迎來了產(chǎn)品孕育的發(fā)展機遇。 膜電極作為燃料電池發(fā)動機的核心部件，代表企業(yè)如美國GORE公司、英國Johnson Matthey公司。本項成果提供了一種制備膜電極的技術(shù)，創(chuàng)新點為：1）采用“熱定型法”工藝制備催化層，優(yōu)化電化學(xué)三相界面和促進多相傳質(zhì)，解決了傳統(tǒng)膜電極性能低、壽命短瓶頸問題；2）發(fā)明了將質(zhì)子交換膜和催化層封裝在氣體擴散層內(nèi)的一體化膜電極產(chǎn)品，提升了燃料電池的一致性和可靠性,并提高了電堆生產(chǎn)效率。該項成果已應(yīng)用于示范項目，應(yīng)用情況良好。性能指標(biāo)：1）面電導(dǎo): >40S/cm22）拉伸強度: >35MPa3）H2滲透率:<2mA/cm24）0.6V@2.5A/cm2 (測試條件：1.5atm,70℃,空氣計量數(shù)2.3,濕度80%)5）壽命:20000小時（加速老化法,10%性能衰減）02. 應(yīng)用前景 燃料電池03. 知識產(chǎn)權(quán) 本項成果已申請專利22項。04. 團隊介紹 團隊在燃料電池應(yīng)用研究方面已有超過20年的技術(shù)積累，在技術(shù)開發(fā)和成果轉(zhuǎn)化過程中，先后獲得“第十九屆全國發(fā)明展覽會發(fā)明獎”金獎、北京市第三屆發(fā)明專利獎一等獎、“清華大學(xué)科研成果推廣應(yīng)用效益獎”二等獎、“第十屆國際發(fā)明展覽會發(fā)明獎”金獎、湖北省技術(shù)發(fā)明獎等多項獎勵。負(fù)責(zé)人為副教授、博士生導(dǎo)師，累計在多個國際權(quán)威期刊上發(fā)表SCI論文96多篇，申請發(fā)明專利60余項。05. 合作方式 技術(shù)許可。06.聯(lián)系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn wangcheng@tsinghua.edu.cn

高溫 TiAl 金屬間化合物多孔材料，解決了普通金屬多孔材料高溫抗氧化、抗酸堿腐蝕性能差，陶瓷多孔材料難以焊接組件化和強度較差等難點，提高了多孔材料的使用性能、擴展了服役環(huán)境。本成果涉及反應(yīng)燒結(jié)法制備高性能高溫TiAl 合金多孔材料的新技術(shù)和多孔材料孔隙形成機理。制備的 TiAl 多孔材料可應(yīng)用于環(huán)保、化工、石油、冶金、礦山、食品、醫(yī)藥及生物等領(lǐng)域作為過濾、分離、隔熱、生物骨架及催化劑載體等，對于廢氣廢液凈化回收、節(jié)能環(huán)保等具有重大意義。

通過模板熱壓法制備的復(fù)合隔膜材料，具有孔徑和孔隙率均勻可調(diào)、優(yōu)良一致性和優(yōu)異安全性等優(yōu)點。主要應(yīng)用于電動汽車用動力鋰離子二次電池，具有廣闊的市場前景。

【技術(shù)背景】 電子封裝是將構(gòu)成半導(dǎo)體器件的各個部件（芯片、基板和導(dǎo)線等）按規(guī)定要求合理布置，通過貼片、打線與焊接等工藝，達(dá)到保護芯片，實現(xiàn)器件功能的目的。隨著芯片功率的不斷增加和封裝集成度的不斷提高，散熱成為影響器件性能與可靠性的關(guān)鍵。對于半導(dǎo)體器件而言，通常溫度每升高10℃，器件有效壽命降低30-50%。由于芯片一般貼裝在封裝基板（又稱電路板、線路板）上，因此，基板除具備基本的機械支撐與布線（電互連）功能外，還要求具有較高的導(dǎo)熱、耐熱、絕緣、耐壓能力與熱匹配性能。目前常用封裝基板主要分為樹脂基板（印刷線路板、PCB）、金屬基板（MCPCB）和陶瓷基板。其中，陶瓷基板由于具有熱導(dǎo)率高、耐熱性好、高絕緣、耐腐蝕、抗輻射等技術(shù)優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于功率半導(dǎo)體和高溫電子器件封裝。 【痛點問題】 目前市場上常見的陶瓷基板（主要包括厚膜印刷陶瓷基板TPC、直接鍵合陶瓷基板DBC和活性金屬焊接陶瓷基板AMB等）制備工藝溫度高、線路層圖形精度差、難以實現(xiàn)垂直互連，無法滿足電子器件小型化、集成化封裝需求。特別是隨著半導(dǎo)體照明（LED）、激光器（LD&VCSEL）、第三代半導(dǎo)體、5G通信等技術(shù)發(fā)展，對陶瓷基板性能提出了新挑戰(zhàn)。 【解決方案】 本成果開發(fā)了電鍍陶瓷基板（DPC）制備技術(shù)。由于采用半導(dǎo)體微加工技術(shù)，DPC陶瓷基板具有導(dǎo)熱/耐熱性好、圖形精度高、可垂直互連、材料與工藝兼容性好等技術(shù)優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于各種功率半導(dǎo)體器件（如大功率LED、激光器LD、電力電子MOSFET等）和高溫電子器件，替代進口，滿足功率器件低熱阻、小型化、集成化封裝需求。特別是在近期新冠病毒疫情防控上，采用DPC基板封裝的深紫外LED消毒器件發(fā)揮了巨大作用（具有高效、廣譜、非接觸、環(huán)保、輕巧等優(yōu)勢）。

利用大量的建筑垃圾和加氣混凝土廢料做為原材料，研制了鄉(xiāng)村建筑用經(jīng)濟型砌筑材料，并取得了材料產(chǎn)品性能研究及測試、生產(chǎn)設(shè)備的研制、試點生產(chǎn)線建設(shè)、施工技術(shù)規(guī)程制定、試點工程的建設(shè)等技術(shù)成果。應(yīng)用本技術(shù)是實現(xiàn)鄉(xiāng)村環(huán)保、利廢、建筑節(jié)能、節(jié)土、美觀、經(jīng)濟的技術(shù)和物質(zhì)保證。

【痛點問題】 在戒毒治療領(lǐng)域，心癮的戒除是難點、痛點。患者認(rèn)為最大的問題是忘不掉吸毒的記憶，包括尋找毒品、吸食毒品的印象和對吸毒的感覺、感受的記憶。這些記憶導(dǎo)致患者線索（相關(guān)情境）敏感和對毒品的渴求（俗稱心癮），是戒毒出院后復(fù)發(fā)的主要危險因素之一。脫敏或戒除心癮也是世界難題。 【解決方案】 本成果開發(fā)的用于戒除吸毒心癮（或脫敏）的綜合治療技術(shù)（簡稱五步脫敏法），通過整合四種心理療法（眼動療法、催眠療法、神經(jīng)語言模式、內(nèi)觀療法）和采用五個步驟，達(dá)到淡化吸毒記憶和降低毒品渴求的效果。由于戒毒機構(gòu)吸毒患者眾多，為患者脫敏心理治療需要大量的心理咨詢師。現(xiàn)實中各戒毒所心理咨詢師遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，形成了巨大的供需矛盾，致使患者出所后復(fù)發(fā)率較高。為了節(jié)約勞動力、時間和統(tǒng)一操作步驟，本課題組將五步脫敏法集成到馬甲上，開發(fā)出了用于脫敏的馬甲，模擬了咨詢師的功能，通過語音引導(dǎo)和自動雙向交替刺激，使吸毒患者的吸毒記憶淡化和渴求下降。該馬甲經(jīng)試驗脫敏效果良好，并獲得國家專利。 【性能指標(biāo)】 1.馬甲干預(yù)組患者的毒品渴求、吸毒記憶清晰度、吸毒情境印象深刻程度、吸毒感覺強烈程度VAS評分下降顯著； 2.馬甲干預(yù)組患者的成癮記憶量表得分下降顯著。

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)程序教授等提出“產(chǎn)業(yè)沼氣(生物天然氣)”概念之后，經(jīng)過7年攻關(guān)，完成了車用生物天然氣工程技術(shù)開發(fā)。利用高新技術(shù)大規(guī)模、快速高效生產(chǎn)沼氣，并將沼氣提純和凈化達(dá)到車用壓縮天然氣標(biāo)準(zhǔn)，作為車用燃料使用，具有良好的經(jīng)濟效益，顯著的社會和生態(tài)效益。 2010年5月，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)與武鳴縣安寧淀粉有限責(zé)任公司聯(lián)合實施了沼氣純化制備生物燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)化示范工程項目，以木薯加工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度有機廢水為原料產(chǎn)生大量沼氣，并對沼氣進行純化壓縮達(dá)到天然氣標(biāo)準(zhǔn)，制備壓縮生物燃?xì)猓怨┙o南寧市民用

針對治療骨質(zhì)疏松癥及高血鈣癥，本項目通過蛋白質(zhì)和短肽的親疏水相互作用來制備降鈣素聚集體。這種由短肽誘導(dǎo)的降鈣素聚集體不會產(chǎn)生纖維化，具有良好的緩釋效果，動物實驗表明緩釋時間可長達(dá)1月/針。有望為骨質(zhì)疏松及高血鈣患者帶來福音。

活動修復(fù)假牙適用基牙不好、牙體缺失較多的患者，目前國內(nèi)外普遍采用的先進修復(fù)技術(shù)是使用精密鑄造方法用鈷鉻鉬合金制作活動修復(fù)支架，在其上形成塑膠牙及卡環(huán)、腭桿等固位結(jié)構(gòu)。本成果采用多元化設(shè)計和組分優(yōu)化，運用特種真空冶煉工藝，生產(chǎn)出強度高、回彈性好、不易斷裂、生物安全性優(yōu)良的賤金屬活動支架用合金，十分適合國內(nèi)口腔修復(fù)患者的消費水平。已在全國20余家口腔醫(yī)療單位應(yīng)用，替代進口，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。