我国纳米核心技术获重大冲破 锂离子电池等实现创新

我国科学院战略性先导科技专项“变革性纳米产业制造技术聚焦”团队十三日在北京宣布，经过5年协同攻关，专项在长续航动力锂离子电池、纳米绿色印刷、纳米催化、健康诊疗及饮用水等产业范畴形成了一系列纳米核心技术创新，吸引和带动社会资本投入超过50亿元。
在长续航动力锂离子电池方面，专项开发的多款动力锂离子电池单体电芯能量密度达到300瓦时/千克以上，居世界先进水平，目前正在进行电池包集成优化，为装车演示做准备；开发的锂离子电池关键材料均已进入中试阶段，已供货30多家电池与电动汽车等公司并形成合作关系，初步形成了产业影响；在高能量密度锂离子电池新一代正负极材料、固态电池、锂硫电池、高水平动力锂离子电池失效分解技术方面，取得了大量原创成果，为我国下一代动力锂离子电池发展奠定了紧要基础。
在纳米绿色印刷方面，研究人员冲破国际上通行的感光制版技术思路，发展了纳米绿色印刷制版技术；冲破传统版材电解氧化的工艺路线，建成世界上首条无电解氧化工艺的600万平方米纳米绿色版基示范线；冲破水性油墨难以用于塑料包装印刷的国际难题，实现绿色水性塑料印刷油墨的关键技术冲破；从源头处理了制版工艺高危废水排放、版基加工电解废液/废渣/VOC等排放的历史性难题，形成了包括“绿色版材、绿色制版、绿色油墨”在内的完整的绿色印刷产业链技术。
在纳米健康技术方面，将“纳米健康技术”成功使用到体外诊断产品和纳米药物制剂开发范畴中。专项研发了多项具有完全自主知识产权的体外诊断关键技术。其中，炎症纳米微流控免疫测试芯片，将三种炎症标志物进行联合测试，能够快速区分细菌感染和病毒性感染，判断感染所处的阶段，为科学、有效使用抗生素供应根据。此外，研发新型的“肿瘤捕手”技术基于高亲和力磁颗粒—多肽纳米材料，实现了对循环肿瘤细胞的高效富集和测试，产品性能显著高于国内外同类型产品。在药物研发方面，完成多项纳米药物制剂的初期研发工作，部分样品已进入临床审批环节。
在现代高技术产业的发展中，标准发挥着越来越紧要的用途。围绕纳米制造产业化过程的关键标准和规范的制修订，专项主导制定8项ISO/IEC国际标准（2项已公布执行，6项在研）和30余项国家标准，涵盖了纳米储能材料、生物富集用磁性纳米材料、催化剂载体用氧化物纳米材料等体系，涉及热重、红外、荧光光谱等多种办法，并制定系列纳米技术健康环境标准，提升了我国纳米产业标准化水平，加强了我国在纳米技术国际标准范畴的话语权，为我国纳米范畴市场健康发展和国际贸易奠定基础。
此外，甲烷无氧制烯烃和芳烃技术，成功构建了晶格限域的单铁中心催化剂，使甲烷分子在催化剂表面可控解离，实现了甲烷笔直活化和定向转化，破解了甲烷选择活化这个化学范畴的百年难题，为碳基资源的高效、清洁利用开辟了新途径，在国际学术界和产业界形成了重大影响。
“变革性纳米产业制造技术聚焦”A类战略性科技先导专项于2013年四月二十五日审议通过并开始执行。专项针对我国在能源、先进制造、人口健康等范畴急切要处理的关键科学技术问题，系统布局了动力锂离子电池、绿色印刷、纳米器件、体外诊断等8个板块共17项研发任务。