新材料与产业技术北京研究院

北京境内机构

新材料与产业技术北京研究院 (简称MITBJ)成立于2013年4月17日，位于中关村生命科学园园区内，是由北京市政府批准成立，北京高端制造业基地管理委员会注册成立的独立法人事业单位，研究院以联合研发、共享成果、保护环境为基本的理念，力求建成具有世界一流研发实力和高效产业转化能力的科研机构，促进我国在新材料产业领域的科技研发达到世界领先水平，为传统产业升级提供源动力。

研究方向

研究院主要研究方向包括：碳纳米管制备及产业化技术研究、碳纳米材料分散及产业化技术研究、纳米材料在功能复合型材料中的应用、纳米材料在生物工程与环境净化中的应用，纳米材料在电子产品中的应用以及新型燃料电池研发等，主要致力于开展未来产业技术的研发、高新技术企业的孵化以及企业发展的服务工作。

研究成果

研究院已形成一套完善的科研管理体系，建立了一系列独特的科研方法，确立了在新材料研发和产业化方面的技术优势。研究院拥有一支高学历、年轻有为、刻苦钻研的科研队伍，参与过国家十二五计划重大专项、973计划、863计划及北京市科委科技项目电池方面相关课题项目的研究，具备丰富的项目研发经验。研究院自成立以来，在市领导的关心下、市财政局、市科委等部门的大力支持下，取得了一系列成果，于2014年5月5日成功召开了第一届技术成果发布会。

研究院宗旨

课题研究

纳米分散

纳米颗粒是介于块状物体和原子、分子之间的固体粒子，其特征维度尺寸在0.1-100nm范围内。由于其良好的体积效应和表面效应，纳米材料拥有特殊的磁性、电学特性、催化性能、吸附性能、光吸收性及热阻特性等良好的性能，然而纳米材料的团聚效应严重制约其优异性能的发挥，如何制备稳定、分散均匀、便于应用的纳米分散材料是其产业化的基础，同时也是困扰众多企业的核心问题。纳米分散技术与应用课题组正是以此为出发点，致力于纳米分散技术的研究并开发相应产品，主要研究方向是：碳纳米管、炭黑、石墨烯等材料的分散液开发、纤维素产品开发、纳米分散技术与工艺的优化以及纳米分散技术在其他领域(如药品，墨水，涂料，复合材料等)的应用。

纳米涂料

鉴于我国大部分地区都是主要采用燃煤锅炉进行集中供暖，从而导致所排放的气体对环境造成了严重的污染，并引起PM2.5的提高，使得我国许多城市都出现了雾霾天气，严重影响到了人们的生活和社会的发展。本课题的研究主要是以碳纳米材料制备出优良的电加热材料，以及电加热材料的核心—水性导电材料，具有环保、节能、保健的功能。利用研究院自有碳纳米材料分散技术制备的碳纳米管分散液和石墨烯浆料作为发热媒，充分利用碳纳米材料导电性好、传热性能优越、远红外功能突出、机械强度大等方面的突出优势，借助分子结构设计技术，把碳纳米材料植入到高分子树脂结构中，开发水性导电材料。将纳米技术与功能材料相结合，提供碳纳米电加热材料的工艺技术和解决方案，进而应用于电加热领域，比如低温辐射电热膜、电热壁画、除雾镜、电热毯等，还可应用于印刷电路、薄膜开关、电磁屏蔽等领域。

纳米纤维

碳纳米管自被发现以来，一直被公认为是人们所能制造出来的最强、最刚、最韧的分子是最好的热和电的分子导体，在场效应晶体管、透明电极、纳米结构及功能复合材料、锂离子电池、超级电容器等诸多领域具有广阔的应用前景。本课题主要是采用我院自主研发的纯水性、绿色环保型CNT分散液，利用特殊的印刷机技术将其漂染到棉线、涤纶线等纤维丝上制备成CNT染色线,从而制备出具有将电能转化为热能的电热材料，如导电线和电热布等。

纳米复合材料

炭黑、石墨、碳纤维等碳材料填充的有机材料在当今社会中应用相当广泛。而同样是碳材料，碳纳米管(CNT)尽管力学、电学、光学等方面性能优异，却难以实现工业化应用。聚四氟乙烯(PTFE)是一种性能优异的热塑性有机材料，它能够抵抗几乎所有化学试剂的侵蚀，可以在很宽的温度范围内加工并保持性能的稳定。碳材料和PTFE的复合有望满足对材料性能日益增长的需求，尤其是导热、导电，机械行为，电磁屏蔽等方面。市场上已经推出商品化的炭黑或石墨与PTFE复合的材料，但依然没有CNT的身影。本课题的主要目标是，结合我院自有的碳纳米管分散技术，研发制备CNT/PTFE纳米复合材料，并针对该类新材料的优异性能开发其应用。

空气电池

随着环境污染、能源枯竭及人们对化学电源需求的增加，发展高比能量、清洁、安全的化学电源成为社会发展的重要需求。传统铅酸电池的重金属污染及锂电池的安全性等迫使人们开发新的电源系统，而金属空气电池具有能量密度高、充放电循环寿命长、工作电压平稳、容量大、经济实用、安全环保等特点，受到人们的青睐。本课题结合国内外研究进展概况，主要针对应急备用电源、军用便携电源和信号电源等小电流、大容量的一次钒空气电池的应用研发。通过对关键材料及技术进行基础研究，制备出高性能、大容量的VB2空气电池。同时也开展了镁空气电池、铝空气电池的应用研究和锂空气电池的初步探索研究等，加快空气电池在贮备电源及动力电池方面的应用。

催化材料

金属-空气电池具有能量密度高、轻便及对环境无污染等优点，成为最具有开发前景的清洁能源之一。空气电极的催化活性和使用寿命是制约金属-空气电池发展的主要因素，因此提高空气电极的催化活性和使用寿命是金属-空气电池技术实现环境友好、高效、经济转化的关键。催化材料的研究中大量用到铂，但因其资源和价格的限制，制约了金属-空气电池产业化的进程。本项目主要对经济高效锰催化剂以及双功能钙钛矿型催化剂的合成进行研究，以提高空气电极的催化活性和使用寿命，优化空气电极的制备工艺，实现空气电极的连续化制备。

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