关于2022年云南省科学技术奖推荐申报项目的公示
各单位:
根据《云南省科技厅关于2022年度云南省科学技术奖提名工作的通知》精神及要求,现将我校2022年云南省科学技术奖推荐项目“尖晶石型锰基锂离子电池正极材料的形貌控制和掺杂改性研究”、“若干非线性发展方程的行波解分支、周期波的极限形式和精确解研究”、“纳米氧化铝包覆氧化锆热障涂层制备及机理研究”予以公示。公示期自2022年5月9日至2022年5月15日,在公示期对公示内容有异议的单位或个人,请在公示期内实名并附书面材料向学校科学技术处反映。
联系人:赖文瑛 陈娅玲
联系电话:0837-3694760
附件:
1、尖晶石型锰基锂离子电池正极材料的形貌控制和掺杂改性研究
2、若干非线性发展方程的行波解分支、周期波的极限形式和精确解研究
3、纳米氧化铝包覆氧化锆热障涂层制备及机理研究
红河学院科学技术处
2022年5月9日
附件1:
项目名称:尖晶石型锰基锂离子电池正极材料的形貌控制和掺杂改性研究
候选人1∶刘贵阳(红河学院)
候选人2∶冯绍平(红河学院)
候选人3∶孙红燕(红河学院)
候选人4:孔 馨(红河学院)
申报单位∶红河学院
提名单位∶红河州科技局
项目简介:项目研究成果主要由国家自然科学基金项目“固体生物废弃物为模板制备高倍率LiNi0.5Mn1.5O4的方法和机理研究(51362012)”等相关项目的研究成果组成。针对尖晶石型锰基锂离子电池正极材料传统制备工艺复杂、形貌控制困难、循环性能、倍率性能等仍需改进等问题,项目从制备方法、形貌控制、掺杂改性三个维度,采用新颖的低温液相燃烧合成法、生物模板法、以及基于低温液相燃烧合成法的离子掺杂改性,对尖晶石型锰基锂离子电池正极材料进行了系统研究。主要研究内容如下:
1.系统研究了低温液相燃烧合成法制备高电压锰基尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4正极材料的工艺条件、控制因素、反应机理等,获得了高效快速制备性能优异锰基尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4正极材料的新方法。
2.基于低温液相燃烧合成法,系统研究了Zr、Cu、Zn、Na等离子对尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4的影响,阐释了Zr、Cu、Zn、Na等离子掺杂对LiNi0.5Mn1.5O4正极材料电化学性能的影响。
3.以玉米秆、松木杆、棉花等天然植物为模板,通过生物模板法对尖晶石锰基正极材料的形貌控制和性能影响,提出了控制尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4和LiMn2O4正极材料形貌、提升倍率性能的新型模板法,材料性能特别是倍率性能明显提升。
项目共发表SCI收录论文19篇,获得国内发明专利授权1项。8篇代表性论文中,6篇为中科院JCR大类分区2区论文,被SCI他引116次、被SCOPUS他引125次,累计影响因子38.064;19篇研究论文被SCI他引142次、被SCOPUS他引152次,累计SCI影响因子60.898。成果在CHEMICAL REVIEW、 ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS、NANO ENERGY、SMALL METHODS 和JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A 等期刊有正面评述和引用。以成果为基础,申请人2017年获得国家自然科学基金项目“尖晶石-层状富锂梯度正极材料的构建及相互作用机制(51662007)”。研究团队成员有1人成为云南省中青年学术技术带头人、有2人晋升副教授职称。
代表性论文:
1.Guiyang Liu*, Xin Kong, Hongyan Sun, Baosen Wang, Zhongzhou Yi, Quanbiao Wang. A facile template method to synthesize significantly improved LiNi0.5Mn1.5O4 using corn stalk as a bio-template. Electrochimica Acta,2014,141: 141-148.
2.Shaoping Feng, Xin Kong, Hongyan Sun, Baosen Wang, Tingbi Luo, Guiyang Liu*. Effect of Zr doping on LiNi0.5Mn1.5O4 with ordered or disordered structures, Journal of Alloys and Compounds, 2018, 5:1009-1018.
3.Guiyang Liu*, X Kong, BS Wang, Importance of ignition temperature in solution combustion synthesis of LiNi0.5Mn1.5O4, Journal of The Electrochemical Society. 2014, 161: A742-A748.
4.Hongyan Sun, Xin Kong, Baosen. Wang, Tingbi Luo, Guiyang Liu*. Cu doped LiNi0.5Mn1.5-xCuxO4 (x=0, 0.03, 0.05,0.10, 0.15) with significant improved electrochemical performance prepared by a modified low temperature solution combustion synthesis method. Ceramics International, 2018, 44(5): 4603-4610.
5.Guiyang Liu*, Yannan Li, Baosen Wang. LiNi0.5Mn1.5O4 with significantly improved rate capability synthesized by a facile template method using pine wood as a bio-template, Materials Letters, 2015, 139: 385-388.
6.Guiyang Liu*, Xin Kong, Quanbiao Wang, Hongyan Sun, Baosen Wang, Zhongzhou Yi. Low-temperature solution combustion synthesis of high performance LiNi0.5Mn1.5O4. Ceramics International, 2014, 40: 6447-6452.
7.Xin Kong, Hongyan Sun, Quanbiao Wang, Zhongzhou Yi, Baosen Wang, Guiyang Liu*. Improvement in the electrochemical properties of LiNi0.5Mn1.5O4 lithium-ion battery cathodes prepared by a modified low temperature solution combustion synthesis. Ceramics International, 2014, 40: 11611-11617.
8.Guiyang Liu*, Xin Kong, Hongyan Sun, Baosen Wang. Extremely rapid synthesis of disordered LiNi0.5Mn1.5O4 with excellent electrochemical performance. Ceramics International, 2014, 40: 14391-14395.
客观评价:2022年4月 25日,中科合创(北京)科技成果评价中心主持,组织有关专家,在昆明召开了由红河学院完成的“尖晶石型锰基锂离子电池正极材料的形貌控制和掺杂改性研究”项目科技成果评价会,专家审阅了项目方提供的资料,听取了技术总结报告,经质询和讨论,形成如下意见∶
一、成果资料齐全、数据翔实,符合科技成果评价要求。
二、针对尖晶石型锰基正极材料制备工艺、形貌控制等方面存在的问题,在国家自然科学基金等项目的支持下,开展了LiNi0.5Mn1.5O4锂离子电池正极材料的相关机理和制备方法研究。主要创新点如下:
1.提出了可控的低温液相燃烧合成制备LiNi0.5Mn1.5O4锂离子电池正极材料的方法,实现了燃烧速率的有效控制,避免了传统燃烧合成法过高温度所导致的材料纯度不高、团聚严重的问题。
2.系统研究了不同离子种类及掺杂量对LiNi0.5Mn1.5O4正极材料电化学性能的影响规律及机理。通过控制Zr、Cu、Zn、Na 等元素的掺杂量及掺杂方式,使LiNi0.5Mn1.5O4正极材料的循环性能和倍率性能得到了明显改善。
3.以玉米秆、松树木、棉花等植物为模板,采用生物模板法制备了形貌多样的尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4和LiMn2O4正极材料,获得了形貌可控、倍率性能改进的尖晶石iNi0.5Mn1.5O4和LiMn2O4正极材料新方法。
三、发表SCI收录论文 19篇,累计SCI影响因子60.898,论文被 CHEMICAL REVIEW、ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS 等 TOP期刊引用,SCI他引142次,SCOPUS他引152次,获授权发明专利1件。
综上所述,专家组认为该成果在尖晶石型锰基锂离子电池正极材料的可控合成及改性等方面达到国内先进,其中部分达到国内领先水平。
附件2:
项目名称:若干非线性发展方程的行波解分支、周期波的极限形式和精确解研究
候选人1:何斌(红河学院)
候选人2:蒙清(红河学院)
候选人3:杨慧章(红河学院)
申报单位:红河学院
提名单位:红河州科技局
项目简介:研究成果主要由1项国家自然科学基金委员会地区科学基金项目“某些非线性波方程的周期波的动力学性质、精确参数表示和极限形式研究(项目编号:11461022)”和1项云南省应用基础研究计划项目“非线性波动方程(组)的非连续轨道的动力学性质和精确解(项目编号:2013FZ117)”的研究成果所组成。
本项目主要针对若干非线性发展方程非线性波的存在性、动力学行为、分支现象和精确参数表示,非线性波周期波及其收敛情况,非线性发展方程的对称约化、相似解和混合波解等问题开展研究。将动力系统分支方法与微分方程定性理论、微分方程因式分解技巧、广义函数理论相结合,将对称分析方法与动力系统分支方法、辅助方程方法、积分分支方法相结合,通过改进F-展开法和拓展双F-展开法,对若干非线性发展方程的相关问题开展研究,具有重要的理论意义和应用价值,主要有以下发现点:
1. 揭示了改进的Fornberg-Whitham方程、Gerdjikov-Ivanov方程和Kudryashov-Sinelshchikov方程等非线性发展方程的各类非线性波的动力学行为,发现了行波解的各类新分支,包括孤立波分支、扭子波分支、孤立尖波分支、周期尖波分支和loop孤子分支,给出了各类非线性波的存在性条件和精确表示。
2. 证明了各类光滑周期波、周期爆破波、周期loop 孤子、周期尖波、周期紧孤立波和奇异周期波的存在性。揭示了各类周期波与其它非线性波的内在关系。发现了广义周期尖波和广义周期紧孤立波等新的周期波,给出了各类周期波与它们的极限形式的精确表示。
3. 得到了Kudryashov-Sinelshchikov 方程等非线性发展方程的相似变换和新的相似解和行波解。提出了改进的F-展开法、拓展了双F-展开法并将其应用于对几类非线性发展方程的研究,得到了方程新的混合波解。
以上研究成果在非线性发展方程的行波解分支、周期波的极限形式和精确解研究方向达到国内领先水平,并引起国内外学者的广泛关注。申请人以此为基础,2016年2月获“云南省中青年学术和技术带头人”学术称号,2016年8月被授予“云南省有突出贡献优秀专业技术人才”荣誉称号。
查新结论:尚未见与上述研究内容相同的公开文献报道。
代表性论文:
[1] Bin He, Qing Meng, Shaolin Li. Explicit peakon and solitary wave solutions for the modified Fornberg-Whitham equation, Applied Mathematics and Computation, 217 (2010) 1976-1982.
[2] Bin He, Qing Meng. Bifurcations and new exact travelling wave solutions for the Gerdjikov-Ivanov equation, Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 15 (2010) 1783-17903.
[3] Bin He, Qing Meng, Yao Long. The bifurcation and exact peakons, solitary and periodic wave solutions for the Kudryashov-Sinelshchikov equation, Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 17 (2012) 4137-4148.
[4] Qing Meng,Bin He, Yao Long, Zhenyang Li. New exact periodic wave solutions for the Dullin-Gottwald-Holm equation, Applied Mathematics and Computation, 218 (2011) 4533-4537.
[5] Bin He, Qing Meng. Three kinds of periodic wave solutions and their limit forms for a modified KdV-type equation, Nonlinear Dynamics, 86 (2016) 811-822.
[6] Huizhang Yang, Wei Liu,Biyu Yang,Bin He. Lie symmetry analysis and exact explicit solutions of three-dimensional Kudryashov-Sinelshchikov equation, Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 27 (2015) 271-280.
[7] Qing Meng,Bin He, Wei Liu. Exact similarity and traveling wave solutions to an integrable evolution equation for surface waves in deep water, Nonlinear Dynamics, 92 (2018) 827-842.
[8] Bin He, Weiguo Rui, Yao Long. New exact double periodic wave and complex wave solutions for a generalized sinh-Gordon equation, Applied Mathematics and Computation, 229 (2014) 159-172.
客观评价:2022年5月8日,中科合创(北京)科技成果评价中心组织专家,在昆明召开了由红河学院完成的“若干非线性发展方程的行波解分支、周期波的极限形式和精确解研究”项目科技成果评价会,专家审阅了项目方提供的资料,听取了技术总结报告,经质询、答疑和讨论,形成如下意见:
一、项目成果资料齐全规范、数据翔实,符合科技成果评价要求。
二、该项目的研究成果主要由1项国家自然科学基金地区科学基金项目“某些非线性波方程的周期波的动力学性质、精确参数表示和极限形式研究(编号:11461022)”和1项云南省应用基础研究计划项目“非线性波动方程(组)的非连续轨道的动力学性质和精确解(编号:2013FZ117)”的研究成果所组成。针对非线性发展方程行波解的相关问题、“对称约化”和求解问题,利用动力系统分支方法、对称分析方法和符号计算方法,取得了系列重要研究成果,主要创新点如下:
1、首次研究了Gerdjikov-Ivanov方程和Kudryashov -Sinelshchikov方程等非线性发展方程各类非线性波的动力学行为,证明了在不同参数条件下各类非线性波的存在性,发现了方程行波解新的孤立波分支、扭子波分支、孤立尖波分支、周期尖波分支和loop孤子分支,并给出了各类非线性波新的精确表示。
2、揭示了Kudryashov-Sinelshchikov方程和KdV类型方程等几类非线性发展方程的各类周期波与其它非线性波的内在关系,发现了广义周期尖孤立波和广义周期紧孤立波等新的周期波,获得了各类周期波及其极限形式的精确表示。
3、研究了Kudryashov-Sinelshchikov方程等非线性发展方程的“对称约化”,发现了方程新的相似变换和更多的相似解、行波解。改进了F-展开法,拓展了双F-展开法,并将它们分别应用于Kudryashov-Sinelshchikov方程、Zhiber-Shabat方程和广义sinh-Gordon方程,得到了新的混合波解。
该成果由21篇SCI论文构成,包括中科院一区论文8篇,二区论文7篇,累计被SCI他引149次,其中单篇SCI他引最高29次。
综上所述,专家组一致认为该项目在非线性发展方程的行波解分支、周期波的极限形式和精确解的研究方面取得重要进展,成果达到国际先进水平。专家组一致同意通过科技成果评价。
附件3:
项目名称:纳米氧化铝包覆氧化锆热障涂层制备及机理研究
候选人1:易中周(红河学院)
候选人2:翟凤瑞(红河学院)
候选人3:单 科(红河学院)
申报单位:红河学院
提名单位:红河州科技局
项目简介:研究成果主要由1项国家自然科学基金地区科学基金项目“纳米氧化铝包覆氧化锆热障涂层材料的制备及其性能研究”(51362011)的研究成果和相关研究成果组成。
项目为满足现代高温防护涂层对热障涂层的发展需求,进一步降低热导率,改善高温隔热和腐蚀性能等,系统研究了纳米氧化铝包覆氧化锆复合粉体的制备、表面改性机制和包覆机理,以及涂层的界面结合强度、隔热性能和高温抗氧化性能。首次提出了采用硅烷偶联剂改性制备纳米复合粉的方法和等离子喷涂和热喷涂相结合制备热障涂层及纳米粒子自渗形成连续梯度结构体系的设计思路。主要研究内容如下:
(1)纳米氧化铝包覆氧化锆(8mol.%Y2O3)复相陶瓷粉体的制备及性能研究。利用化学液相法,在氧化锆颗粒表面包覆一层氧化铝的前驱体,烧结后得到核壳结构的氧化铝包覆氧化锆复相材料,达到抑制氧化锆烧结过程中的晶粒长大的效果,从而制备出性能良好的氧化铝包覆氧化锆(8mol.%Y2O3)陶瓷粉体。主要研究了pH值改变及前驱体浓度等影响因素对包覆效果的影响,分析比较不同氧化铝加入量、不同温度烧结后的体积收缩率、相对密度、抗弯强度、硬度等力学性能,探讨了硅烷偶联剂的作用机理和陶瓷粉体晶粒的热生长机制,以及从化学水解作用原理对氧化铝包覆氧化锆的包覆机理作出深入的分析。
(2)采用自制包覆复合粉体Al2O3-ZrO2(8mol.%Y2O3)和未包覆粉体ZrO2(8mol.%Y2O3),通过等离子喷涂法和喷枪快速喷涂工艺相结合制备相同厚度的热障涂层材料,通过高温隔热试验比较两种陶瓷涂层的隔热效果,探讨了涂层厚度与隔热效果的关系。并通过设计合适的热处理温度、时间和压力实现层间界面的牢固结合,测试并分析Al2O3-ZrO2(8mol.%Y2O3)陶瓷层经高温氧化处理后的硬度变化情况。
(3)对比Al2O3- ZrO2(8mol.%Y2O3)陶瓷层、NiCoCrAlY粘接过渡层形成热障涂层前后耐热钢基体的组成、结构和力学性能的变化,分析了经包覆Al2O3-ZrO2(8mol.%Y2O3)陶瓷层、过渡层NiCoCrAlY与耐热钢基体界面结合机理以及影响界面结合强度的因素,探讨形成牢固结合的本质机理。
(4)通过实验确定涂层料浆的最佳成分配比以及制备热障涂层的最佳工艺参数,测试Al2O3包覆ZrO2(8mol.%Y2O3)新型热障涂层材料的综合性能,进一步分析了热障涂层的失效机理。
项目发表论文共计29篇,SCI收录论文10篇,EI收录论文18篇,国内核心期刊1篇,其中20篇他引共计116次,获发明专利授权4件。基于上述研究成果,申请人团队成员获得国家自然科学基金项目(高致密度氮化硼及其复相陶瓷的振荡压力烧结及性能研究51762015, 2018.01-2021.12);研究团队成员1人入选云南省中青年学术和技术带头人后备人才,2人晋升教授,1人晋升副教授。
代表性论论文:
(1)易中周, 单科, 翟凤瑞*, 李楠, 谢志鹏. Al2O3包覆ZrO2粉体制备的热障涂层材料的结构与性能, 硅酸盐学报, 2018, 46: 328~332.
(2)易中周, 单科, 翟凤瑞*, 谢志鹏, 李楠. 纳米Al2O3包覆ZrO2/Y2O3热障涂层的制备及性能研究, 稀有金属材料与工程, 2018, 47: 445~448.
(3)Zhongzhou Yi, Min Lu, Ke Shan, Nan Li, Fengrui Zhai*, Zhipeng Xie. Bonding Strength and Thermal Insulation Property of Thermal Barrier Coating with Nanometer Alumina Coated Zirconia, Solid State Phenomena, 2018, 281: 558~563.
(4)易中周, 翟凤瑞*, 孙红燕, 谢志鹏. 硅烷偶联剂表面改性制备纳米氧化铝包覆氧化锆陶瓷粉体, 人工晶体学报, 2015, 44: 251-254.
(5)Ke Shan, Zhong-Zhou Yi, Xi-Tao Yin,Davoud Dastan and Hamid Garmestani. Conductivity and mixed conductivity of a novel dense diffusion barrier and the sensing properties of limiting current oxygen sensors, Dalton Transactions, 2020, 49: 6682–6692.
(6)Ke Shan, Zhong-Zhou Yi. Synthesis and ionic-electronic conductivity of A-site deficient (Y, In) co-doped SrTiO3 as novel materials for mixed conductor Electrical conduction behavior of mixed ionic-electronic conductor Y0.08Sr0.92Ti1−xScxO3−δ, Scripta Materialia, 2015, 107: 119-122.
(7)Fengrui Zhai, Shuang Li, Jialin Sun, Zhongzhou Yi*. Microstructure, mechanical properties and thermal shock behavior of h-BN-SiC ceramic composites prepared by spark plasma sintering, Ceramics International, 2017, 43: 2413-2417.
(8)翟凤瑞, 李双, 谢志鹏, 孙加林, 易中周*. 添加剂B2O3对SiC/h-BN复相陶瓷低温烧结行为及性能的影响,硅酸盐学报, 2016, 44: 353-358.
客观评价:
2022年5月7日,中科合创(北京)科技成果评价中心主持,组织有关专家,在昆明召开了由红河学院完成的“纳米氧化铝包覆氧化锆热障涂层制备及机理研究”项目科技成果评价会,专家审阅了项目方提供的资料,听取了技术总结报告,经质询和讨论,形成评价意见如下:
一、成果资料齐全规范、数据翔实,符合科技成果评价要求。
二、在国家自然科学基金等项目支持下,针对氧化锆基热障涂层材料在制备方法、隔热性能、工艺控制、界面结合机理等方面存在的不可控问题,开发了硅烷偶联剂表面改性合成复合粉体和等离子喷涂与热喷涂相结合的新技术,研究了氧化铝包覆氧化锆(8mol.%Y2O3)热障涂层材料的相关机理和制备方法。主要创新点如下:
1. 发明了一种制备纳米氧化铝包覆8mol.%氧化钇稳定氧化锆复合陶瓷粉体的方法。在界面结合强度、梯度结构体系形成、隔热效果等性能方面比未包覆ZrO2(8mol.%Y2O3)复合粉体制备的热障涂层有突出的性能优势,为氧化锆基热障涂层的制备和应用提供了基础数据和关键技术支撑。
2. 开发了等离子喷涂和热喷涂结合的新工艺。通过ZrO2纳米粒子自渗入到中间过渡层内部,使层间的力学性能和线膨胀系数梯度变化,减小陶瓷层与中间过渡层因线膨胀系数不同而引起的内应力,提高了涂层的结合强度和抗热震性能,有效解决了涂层层状结构的明显层间界面问题。
3. 揭示了陶瓷层与中间过渡层和合金基体之间形成牢固界面的微观机理。解决了陶瓷层应力状态、涂层界面结合的技术难题,形成了新的组成体系和结构可控的涂层制备技术。
三、该成果共发表文章29篇,其中SCI 10篇、EI 18篇、高被引1篇,其中20篇被他引116次;获授权发明专利4件。
综上所述,专家组认为该成果整体达到国际先进水平。