本发明涉及一种钙钛矿薄膜光伏电池及其制备方法。所述的钙钛矿薄膜光伏电池是由导电透明衬底、 钙钛矿吸光层、空穴传输层和金属电极组成的。本发明的优点是：该钙钛矿薄膜光伏电池器件结构极其 简单，省去了传统的需要高温烧结的电子传输层，也不需要多孔层，钙钛矿材料本身既做吸光层也起电 子传输作用，所以不需要电子传输层。这里的钙钛矿材料对光具有非常强的吸收，整个电池也是低温制 备，不需要高温烧结等复杂过程，这有效地降低了电池的制作成本。对电池的柔性化和大面积

一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 本项目开创性地将石墨烯用于包覆钛酸锂，通过独特的加工工艺制得业内领先的石墨烯包覆钛酸锂材料，有效地解决了钛酸锂负极材料的产气问题，并以此为基础制得了高性能的钛酸锂超级电池。该电池单体可8C持续放电，20C脉冲放电，充放电循环大于30000次，10分钟可充电90%以上，低温性能优异（可在-40度环境下放电）。 石墨烯具有高导电性和优良的电化学稳定性，通过石墨烯的均匀包覆改善了钛酸锂的电子电导性，进而提升了电池的大倍率充放电能力和高低温性能。同时，石墨烯包覆降低了材料充放电过程中的极化，提高了材料的容量发挥，通过钝化钛酸锂材料表面的活性位点，解决了其产气问题。利用该负极材料做成钛酸锂超级电池，具有优异的倍率充放电性能、长寿命、高安全性能和优异的低温充放电性能。 本项目首先开发了石墨烯包覆的钛酸锂材料，采用高温固相法合成，X射线衍射图谱证明其为标准的钛酸锂尖晶石结构，微观上由100-200nm的一次颗粒组成的微米和亚微米级二次球形颗粒，D50为15±5μm，1C可逆容量大于155mAh/g。 获得了基于石墨烯包覆钛酸锂负极材料的钛酸锂超级电池，通过串并联成组后可以用于低温启动电源，轨道交通，储能等领域，在长寿命、高安全、快充和低温充放电领域具有广阔的应用前景。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 本项目开发出两类高性能尖晶石型锰系锂电池正极材料，包括多孔结构LiMn2O4材料和微纳结构 LiNi0.5Mn1.5O4材料。对于LiMn2O4材料，利用“乳液沉淀-固相锂化”制备路径，获得了高纯度富锂尖晶石相，产物具有一维多孔结构，产物尺寸可在纳米、亚微米和微米尺度范围内调节，优化的产品具有非常好的高倍率性能和长周期循环性能。对于LiNi0.5Mn1.5O4材料，利用“碳酸盐一步共沉淀法”和“表面活性剂辅助草酸盐共沉淀法”两种制备技术路线，获得的产品众多优点。 项目特色和创新之处：开发了“乳液沉淀-固相锂化”、“碳酸盐一步共沉淀法”和“表面活性剂辅助草酸盐共沉淀法”三条技术路线，用于多孔结构LiMn2O4电极材料和微纳结构LiNi0.5Mn1.5O4的制备，制备方法工艺简单、易于实施，有利于推广应用，制备的产品具有晶相纯度高、形貌规整、粒径可调、振实密度大、高电压区间容量高、比容量高、倍率性能好、长周期循环性能突出等特点。 社会贡献和经济效益：使尖晶石型新型锰系锂电池正极材料形成自主知识产权，促进成果转化和产业化，提升电池行业的研发水平和产业链结构优化，带动锂电池等新兴能源产业发展。

项目背景：2021 年国务院政府工作报告中指出，扎实做 好碳达峰、碳中和各项工作，加大新能源技术研发。据研究 公司 Frost＆Sullivan 发布的一项新报告指出，预计到 2030 年，全球电池储能市场的复合年增长率将达到 23％。由此可 见，未来十年储能电池数量将大幅增加。另一方面，储能电 池安全性引起广泛关注，2019 年 4 月 19 日，美国亚利桑那 州 McMicken 电池储能项目发生火灾爆炸事故；2021 年 4 月 16 日，北京集美家居大红门的储能电站起火。因此储能电池 安全性显得尤为重要。通过人工智能和机器学习等手段预测 电储能电池的安全性已经成为研究热点，英国剑桥大学和美 国斯坦福大学等顶尖高校和科研院所都有相关的实验室。在 国内，中科院、比亚迪、宁德时代、国家电网等企业院所已 经开展了各种类型储能电池和技术的研发。然而，目前国内 外还没有成熟的电储能电池远程管控系统，储能电池数据传 输协议没有公认的标准。由于不同类型的电储能数据指标差 异较大，需要采集的数据缺乏规范标准。另外，何种指标的 变化会引起潜在的储能电池安全问题尚未明确，目前基本是 通过人工经验判断，效率不高，并且准确率较低。如果能够 通过机器学习，深度学习等人工智能手段，结合储能电池实 际工作过程中的电流、电压的变化数据，学习并分析其运行 规律，挖掘出数据变化导致的潜在安全风险，电储能电池的 安全性能将大幅提高。 所需技术需求简要描述：1.研发储能电池故障预测模 型，利用人工智能等手段，通过机器学习的方法对采集的电 池运行状态及参数数据进行分析，实时监控电池运行状态， 对可能出现的潜在储能电池安全问题进行评估，实现对即将 出现的电池故障和安全问题的预判。2.建立储能电池的远程 安全传输协议，对电池运行状态及参数数据进行周期性采 集，并实现多终端异构网络环境下的储能电池数据实时传 输。建立安全传输机制，有效防止数据伪造和恶意攻击。3. 开发电储能电池数据远程管理系统，对不同种类的储能电池 安全问题采取相应的措施，通过网络实现对储能电池的远程 管理，从而延缓或避免由于电池故障产生的安全问题。数据 通信应建立在安全可靠的传输机制上。  对技术提供方的要求:1、建立电储能电池的远程数据采 集和安全传输协议。2、开发研究电储能电池数据远程智能 分析和管理系统。3、在相关领域经验丰富的技术团队的院 校或科研单位。 

本项目开发出两类高性能尖晶石型锰系电池正极材料，包括多孔结构 LiMn2O4 和微纳结构 LiNi0.5Mn1.5O4。对于 LiMn2O4 材料，利用“乳液沉淀—固相锂化”制备路径，获得了高纯度富锂尖晶石相，产物具有一维多孔结构，产物尺寸可在纳米，亚微米和微米尺度范围内调节，优化的产品具有非常好的高倍率性能和长周期循环性能。对于 LiNi0.5Mn1.5O4 材料，利用“碳酸盐一步共沉淀法”和“表面活性剂辅助草酸盐共沉淀法”两种制备技术路线，获得的产品具有晶相纯度高、颗粒规整、振实密度大、高电压区间容量高，倍率性能好等特点。 项目特色： 开发了“乳液沉淀—固相锂化”、“碳酸盐一步共沉淀法”和“表面活性剂辅助草酸盐共沉淀法”三条技术路线，用于多孔结构LiMn2O4 电极材料和微纳结构 LiNi0.5Mn1.5O4 的制备，制备方法工艺简单，易于实施，有利于推广应用，制备的产品具有晶相纯度高、形貌规整、粒径可调、振实密度大、比容量高、倍率性能好、长周期循环性能突出等特点。 市场应用前景： 本项目社会贡献和经济效益在于使尖晶石型新型锰系锂电池正极材料形成自主知识产权，促进成果转化和产业化，提升电池行业的研发水平和产业链结构优化，带动锂电池新能源产业发展。

蓄电池是目前煤矿蓄电池电机车运行的能源来源，其本身的安全可靠决定了蓄电池机车的安全可靠运行，蓄电池电机车司机在驾驶机车时，若能实时通过显示屏观察蓄电池的容量和剩余使用时间，则可以有效指导司机对蓄电池机车的计划使用，能及时更换容量不足电池，防止电池过放电，同时也能防止蓄电池机车半路抛锚事故的发生，提高生产效率与生产水平。 本成果通过实时检测运行过程中蓄电池的开路电压及放电电流，同时根据蓄电池的放电曲线，能对蓄电池容量及剩余使用时间进行预测。 1、能够实时测量蓄电池的电压，电压范围 0～250V； 2、根据蓄电池的实时电压预测蓄电池的剩余容量； 3、能够根据蓄电池容量与带载情况，预测蓄电池的使用时间； 4、根据蓄电池机车的平均速度，预算蓄电池的行驶理程； 5、当蓄电池容量下降至正常容量的 20%时，实现语音提示； 6、所有的检测预测信息通过液晶屏实时显示。

对锰酸锂，三元材料，富锂高容量高电压正极材料和高电压锰酸锂正极材料进行了多年的系统研究，通过合成方法，原料配比及掺杂改进，使所得的正极材料在循环稳定性，倍率性能及高温性能等方面都得到明显改进。综合性能达到国际先进水平。可以进行产业化和大规模应用，不但可以用于小型锂离子电池，更适合于大型的动力锂离子电池和储能电池。

1.实现煤矿井下工作面的无线通讯。 2.实现采煤工作面物联网监测设备的电池自供电，达到自适应频率采集。 3.通过软件的智能分析，对工作面采煤装备的工作状态进行预警。 4.搭建服务器云平台，建立大数据中心，拓展相应数据实时通过PC端，手机端报警推送。

上一篇文章我们详细介绍了建设无尘车间的第一步——选址，选好适配的场地只是洁净厂房建设的开端，真正决定车间后期使用效率、合规性与安全性的核心环节，是紧随其后的平面布局规划。很多企业在无尘车间建设中存在一个误区：认为找好场地后，便可直接敲定材料、采购设备进行安装，殊不知，缺乏科学合理的平面布局规划，后期不仅会出现生产动线混乱、交叉污染、洁净度不达标等问题，还可能导致返工整改，浪费大量的时间与成本，甚至无法通过行业监管验收，影响企业正常投产。因此，无尘车间建设必须重视平面布局规划，而这一环节的核心的是把握三大关键要素：贴合生产流程、符合洁净室设计规范、遵守消防安全规定，三者缺一不可。作为深耕洁净室工程领域多年的标杆企业，华建净凭借完善的全生命周期服务体系、丰富的行业案例与专业的技术实力，为无数企业提供了科学合规、高效适配的平面布局规划方案，助力企业规避建设风险，实现洁净生产落地。 平面布局规划是无尘车间设计的基石，直接决定了洁净室的使用效果、运行成本与合规性，尤其对于二类医疗器械等强监管行业，布局的合理性更是企业通过GMP认证、保障产品质量的核心前提。华建净深耕洁净室工程行业多年，核心聚焦尘埃处理技术与洁净室全链条解决方案，凭借扎实的技术积累、完善的服务体系，成功跻身国内洁净室工程企业综合排名前列，累计完成数百个不同规模、不同洁净等级的洁净室工程项目，其中在二类医疗器械厂房领域的案例更是遍布全国，凭借99%以上的一次性验收通过率，成为众多医疗器械企业的首选合作伙伴。 一、贴合生产流程，实现高效生产无阻碍 生产流程是平面布局规划的核心导向，不同行业、不同产品的生产流程存在显著差异，而流程的合理性直接影响生产效率与产品合格率。例如二类医疗器械中的无菌器械、体外诊断试剂等产品，生产流程涉及原料处理、组装、灭菌、检验、包装等多个环节，每个环节的先后顺序、操作要求都有严格规范，平面布局需严格遵循“单向流转、避免迂回”的原则，减少物料、在制品的往返搬运，从源头规避交叉污染风险。 需要注意的是，生产流程的具体规范的需由企业生产工程师结合产品特性、产能规划提供，或由设备制造商根据设备运行要求给出专业建议，这也是平面布局规划的前提。而华建净在这一环节的核心优势的的，能够深度对接企业生产团队与设备供应商，组建由10年以上行业经验工程师组成的专业团队，全面梳理生产流程中的核心需求与痛点，将生产工艺要求与洁净室设计完美融合，优化动线设计，确保布局既贴合生产实际，又能最大化提升生产效率。不同于行业内“重设计、轻落地”的传统模式，华建净的规划方案始终兼顾实用性与可操作性，提前预留设备安装、产能扩张的空间，避免后期因生产需求调整而进行大规模改造，帮助企业降低全生命周期成本。 二、遵循洁净室设计规范，筑牢合规生产防线（以二类医疗器械厂房为例） 二类医疗器械直接关系到使用者的生命健康安全，国家对其生产环境的洁净度、流程合规性有着极为严格的监管要求，平面布局规划必须严格遵循《医疗器械生产质量管理规范》（GMP）及相关行业标准，华建净作为具备“洁净室施工A级资质”的企业，核心技术团队对ISO14644国际标准、GB50457《医药工业洁净厂房设计规范》等有着深刻的理解与丰富的落地经验，能够确保布局方案全程合规，助力企业顺利通过GMP认证。具体需重点把握以下几点： 合理划分作业区，规避交叉污染 平面布局需结合生产产品的品种、数量，合理划分不同功能的作业区域，明确区分洁净区与非洁净区、生产区与检验区，避免不同环节的交叉污染。其中，检验室作为产品质量把控的核心环节，必须与生产区域严格分隔，配备独立的洁净设施，确保检验结果的准确性与可靠性。华建净在规划过程中，会根据二类医疗器械的生产特性，采用BIM三维可视化设计，提前模拟区域划分与动线走向，优化管线综合排布，避免管线碰撞，同时严格按照洁净等级梯度布置区域，从高洁净区到低洁净区依次规划，确保洁净环境稳定可控。 严格执行“人货分流”，规范进出流程 “人货分流”是洁净室设计的核心原则之一，目的是避免未经净化的人员、物料带入污染物，保障洁净区的洁净度。华建净结合多年二类医疗器械厂房设计经验，优化设计人员与物料的进出线路，确保动线清晰、互不交叉，具体流程规划如下： A：人员进入线路流程 换鞋→脱外衣→更无尘衣→洗手消毒→缓冲→洁净走廊→各功能间→内包间。华建净在规划时，会根据企业人员规模，合理设计人员净化用房的面积与布局，换鞋区配备无尘鞋存放柜，更衣区采用分区设计，洗手消毒区配备符合GMP要求的消毒设备，缓冲间设置风淋室，确保人员进入洁净区前彻底去除身上的灰尘与污染物，同时优化动线设计，避免人员逆行，从源头保障洁净环境。 B：物料进入线路流程 原料仓库→拆外包→缓冲灭菌→进入生产区。物料是交叉污染的主要来源之一，华建净会为企业设计独立的物料净化用房，拆外包区与洁净区严格分隔，配备专业的灭菌设备，物料经拆包、消毒、灭菌后，通过传递窗或货淋通道进入生产区，传递设施具备联锁和自净功能，确保物料进入洁净区时达到相应的洁净要求。同时，华建净会根据物料特性，优化物料存放与转运路线，减少物料在非洁净区的停留时间，规避污染风险。 C：成品出库线路流程 完成生产→内包装→外包装→成品仓库。华建净在规划时，会设计单向的成品流转路线，内包装区位于洁净区内，外包装区与洁净区分隔，成品经内包装后，通过专用通道转运至外包装区，避免成品与原料、半成品交叉接触，同时成品仓库与生产区合理衔接，确保成品出库高效、便捷，且不影响洁净区环境。 D：仓库区规划要求 原辅料、半成品、成品等物料需根据性质不同，分设库房或分区存放，避免混放导致的交叉污染。其中，清洁剂、消毒剂、杀虫剂、润滑剂、燃料等物料，需与原辅料、半成品、成品严格分隔放置，单独设立存放区域并明确标识。同时，库房内的物料需与墙壁、地面保持适当距离，便于通风、清洁与维护，物料标识清晰，实现全程可追溯。华建净凭借丰富的仓库规划经验，会根据企业物料种类与存储需求，设计恒温恒湿、通风良好的仓库布局，配备专业的存储货架，确保物料存放合规、安全。 F：缓冲间设置要求 不同净化级别的洁净室之间，必须设置缓冲间，通过控制压差梯度（通常≥10Pa），防止高级别洁净室受到低级别洁净室的空气倒灌污染，确保各区域洁净度稳定达标。华建净在规划时，会根据洁净等级差异，合理设计缓冲间的大小与布局，配备相应的压差控制设备，同时采用专业气流模拟软件优化气流组织，确保缓冲间能够有效隔离不同洁净等级区域的空气，避免交叉污染，这也是华建净能够确保洁净室长期稳定达标、一次性通过验收的核心技术优势之一。 三、符合消防安全规定，守住生产安全底线 无尘车间由于采用密封式设计、使用大量保温、防火材料，且部分生产环节可能涉及易燃易爆物料（如二类医疗器械生产中的消毒剂、溶剂等），消防安全尤为重要。平面布局规划必须严格遵循消防安全规定，合理设置安全出口、疏散通道、消防设施，确保疏散通道畅通无阻，消防设施能够正常发挥作用。 华建净在规划过程中，始终将消防安全放在首位，结合无尘车间的结构特点与生产需求，严格按照消防规范设计安全出口与疏散路线，确保每个区域都有足够的安全出口，疏散通道宽度符合标准，同时合理布置灭火器、消防栓、火灾自动报警系统、应急照明等消防设施，确保消防设施覆盖整个车间，且便于操作与维护。此外，华建净还会在布局规划中，优化易燃易爆物料的存放区域，设置防火隔离带，规避火灾风险，为企业生产安全筑牢防线。 华建净：专业规划+全链服务，助力洁净车间高效落地 无尘车间平面布局规划看似简单，实则涉及生产工艺、洁净规范、消防安全、成本控制等多个维度，需要专业的技术团队、丰富的行业经验与完善的服务体系作为支撑。华建净作为国内洁净室工程领域全生命周期服务的先行者，打破了行业内“重建设、轻服务”的传统模式，构建了覆盖前期咨询、规划设计、施工建设、验收到后期运维、升级改造的全链条服务体系，客户只需对接华建净一家服务商，即可完成洁净室项目全流程的建设与运维，彻底避免多供应商对接带来的沟通成本高、责任划分不清晰等问题。 下图为华建净为某二类医疗器械企业设计的洁净厂房平面布局示意图（仅供参考），该方案严格遵循GMP规范与二类医疗器械生产要求，实现了生产流程顺畅、人货分流清晰、洁净等级达标、消防安全合规，助力客户顺利通过GMP认证，投产后生产效率较原有车间提升30%以上，产品良品率显著提高，获得了客户的高度认可。华建净累计完成超过300个10万级及以上洁净车间成功案例，覆盖医疗器械、电子半导体、生物医药等8大行业，客户复购率超80%，凭借严格的“材料-施工-检测”全程溯源系统，近3年合规验收通过率达到100%。 本文仅对无尘车间平面布局规划进行了简单介绍，实际上，净化车间的设计是一项复杂的系统性工程，除了平面布局，还涉及洁净等级确定、通风系统设计、材料选型、设备安装等多个环节，每个环节都直接影响洁净室的使用效果与合规性。 如果您正筹备二类医疗器械或其他行业的无尘车间建设，面临平面布局规划难题，或是想了解更多洁净室设计、施工、运维相关知识，不妨联系华建净——我们拥有专业的设计团队、自有施工团队与完善的售后保障体系，可免费为您提供现场勘测、需求调研、合规解读与规划方案定制服务，凭借丰富的行业经验与专业的技术实力，为您规避建设风险、降低运营成本，助力您实现合规、高效、节能的洁净生产。

北京大学工学院课题组在国内较早开展富锂锰基正极材料相关研究，在阴离子氧化还原过程的调制、阴离子电荷补偿机理、阴离子氧化还原过程的激发及阴离子氧化还原富锂锰基材料制备研究中取得了一系列重要进展。该研究构筑了一种O2型具有单层Li2MnO3超结构的富锂材料,可以提供400mAhg可逆容量，能量密度高达1360wh/kg,是目前锂离子电池锰基富锂正极材料最高可逆容量。这种材料通过一个单层的Li2MnO3,激活稳定的阴离子氧的氧化还原反应，形成一个高度可逆充放电循环。