材料与环境工程研究部

　　材料工程研究部成立于2016年。韩宁研究员担任研究部主任，下设材料化学与应用技术、高温复合材料与涂层技术、功能粉体材料、先进能源材料、纳微功能粉体与热防护涂层、能源转化与环境净化材料、原子涂层与界面材料七个课题组。研究部围绕材料与环境工程领域的共性科学问题，基于颗粒制备与结构设计过程中的界面/表面调控方法创新研究，着力分散技术、复合技术、涂层技术、成型/负载技术、节能减排和规模制备技术的突破，研制新型复合材料、环境材料、新能源与战略材料，实现规模生产与工程应用。

　　主要研究方向：

　　材料化学与应用技术：环境空气净化材料、组件及设备；绿色环保涂料及涂层技术；氧化物半导体气体传感器；固/危废资源化利用；金属表面防护；高温烟气深度净化与高效换热一体化技术。

　　高温复合材料与涂层技术：围绕化学气相沉积、元素高分子合成、高压三相水热反应和热喷涂技术，开展新型超高温陶瓷基复合材料；耐热连续陶瓷纤维；陶瓷前驱体和发动机涂层材料。

　　功能粉体材料：以热等离子体为核心，围绕颗粒设计、表面调控等进行颗粒制备与处理，重点开发高温陶瓷粉体、锂电池负极硅粉体、超细球形氧化铝粉体，实现等离子体技术的工业应用和特种功能粉体的批量化制备。

　　先进能源材料：围绕锂离子电池电极材料与储能材料及器件的设计、合成和产业化应用研究，开展锂离子电池正极材料关键技术研发，新型能量转换与储能材料及器件和产业化应用推广。

　　纳微功能粉体与热防护涂层：围绕纳微功能粉体的粒度、形貌和相结构的调控，开展纳微功能粉体结构与性能研究。研发新型热防护涂层材料和新型热电池材料，并通过工程化技术研究，实现批量化生产和在航空、航天领域的应用。

　　能源转化与环境净化材料：以开发能源转化与环境净化催化剂为出发点，致力于高效金属、半导体及复合纳米材料料的设计、合成、结构调控，以及和新型燃料电池的设计组装及环境净化等应用领域工程技术的研发。

　　原子涂层与界面材料：面向低维纳米材料，系统地开展它们的可控制备、功能结构组装与性能调控等方面研究。同时，通过物理、化学、生物和材料等学科交叉，设计和发展新型功能纳米材料和分子器件，实现其在新材料、新能源和环境等领域的应用

　　正在实施的重点项目和示范工程：

　　国家重点研发计划

　　负责课题：

　　稀贵金属选择性分离提取及残余灰渣资源化技术(2019YFC1907304)

　　毒害元素资源化与无害化安全处置技术及装备 (2019YFC1908405)

　　中科院先导项目

　　负责子课题：

　　大湾区城市矿产循环利用关键技术与装备研发(XDA23030302)

　　 重要示范工程

　　1000吨高镍三元前驱体示范线（图1）

　　绿色水性涂料用于轨道交通（图2）

　　相关研究成果在AngewChemInt Ed , Appl. Catal. B： Environ, Chem. Eng. J., Sens. Actuators B Chem., Ceram Int, J Alloy Compd等材料、能源、陶瓷领域权威学术期刊发表论文300余篇；获授权中国发明专利100余项；获国家技术发明二等奖1项（2012年），中国颗粒学会科技进步一等奖1项（2019年），中国专利银奖1项（2020年），中国环境保护产业协会科技进步一等奖1项（2021年），省级科技进步二等奖10余项。已完成十余项示范工程，其中特高压输电工程和难选冶金矿砷锑分离梯级利用技术入选2019年中国科学院创新成果展。

图1 年产1000吨高镍三元前驱体示范线（马鞍山）

Figure 1 Demonstration line of 1000 t / a high nickel ternary precursor (Ma’anshan)

图2绿色水性涂料用于轨道交通

Fig. 2Application of green waterborne coating in rail transit

　　课题组已有主页链接：

　　https://ipe.cas.cn/wgzhang（张伟刚课题组） 

　　https://ipe.cas.cn/qtan(谭强强课题组)