焦耳加熱裝置產(chǎn)品介紹

焦耳加熱裝置是國內(nèi)焦耳加熱裝置領(lǐng)域的核心廠家合肥原位科技有限公司研發(fā)。焦耳加熱裝置是一種新型快速熱處理/合成的設(shè)備，該設(shè)備可使材料在極短（毫秒級/秒級）時間內(nèi)達(dá)到極高的溫度（1000~3000℃），升溫速率快可達(dá)到10000k/s；通過對材料的極速升溫，可考察材料在極端環(huán)境、劇烈熱震情況下的物性改變，可通過極速升降溫制備納米尺度顆粒，單原子催化劑，高熵合金等。目前廣泛應(yīng)用在電池材料、催化劑、碳材料、陶瓷材料、金屬材料、塑料降解、生物質(zhì)等領(lǐng)域。

焦耳加熱裝置應(yīng)用領(lǐng)域

納米材料合成（如高熵氧化物、合金納米顆粒）

能源材料開發(fā)（鋰離子電池、鈉離子電池、鋅電池等電極材料）

電催化與光催化（電解水制氫、CO?還原、氮固定等）

廢物回收（廢舊鋰電池、廢陽極石墨中有價金屬回收）

超高溫材料制備（陶瓷、高熵合金等）

焦耳加熱裝置市場與客戶覆蓋

合肥原位科技有限公司于2020年創(chuàng)新推出了焦耳加熱裝置，該裝置應(yīng)用在碳材料、陶瓷材料、高熵合金及新型催化劑開發(fā)等前沿科研領(lǐng)域，贏得了國內(nèi)外眾多高校及科研機(jī)構(gòu)的青睞與贊譽(yù)。目前，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷亞洲、美洲、大洋洲、歐洲等多個地區(qū)，成功入駐十余個國家四百余家企業(yè)和研究單位的上千個實驗室，助力客戶發(fā)表了數(shù)百篇高質(zhì)量的科研論文。

焦耳加熱裝置應(yīng)用成果案例（部分）

一、電催化領(lǐng)域  

聚焦于通過焦耳加熱調(diào)控催化劑結(jié)構(gòu)與性能，實現(xiàn)高效能源轉(zhuǎn)化反應(yīng)（如析氫、析氧、CO?還原、氨合成等）。  

1. 電解水/海水電解（析氫/析氧）  

 中國海洋大學(xué)孟祥超團(tuán)隊：光誘導(dǎo)不對稱電場實現(xiàn)天然海水直接電解（JACS）；碳熱沖擊鉬基催化劑深度重構(gòu)用于高效海水電解（Energy &Environmental Science）；快速焦耳加熱構(gòu)建高效穩(wěn)定合金電催化劑實現(xiàn)安培級制氫（NatureCommunications）；Fe-TiO?強(qiáng)化光催化固氮（ACB）等。  

 南京師范大學(xué)付更濤、王彧團(tuán)隊：焦耳加熱法合成鉑-鑭系金屬間化合物，實現(xiàn)高效堿性析氫（AM）。  

 松山湖材料實驗室劉利峰等：焦耳熱合成高熵氧化物納米粒高效海水電解制氫（AFM）。  

 青島科技大學(xué)劉治明/李慧芳/王朋團(tuán)隊：位錯強(qiáng)化IrNi合金驅(qū)動電催化水分解性能飛躍（ACSCatal.）。  

 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)葉逸凡團(tuán)隊：快速焦耳加熱構(gòu)建鉑/金屬氧化物催化劑實現(xiàn)高效穩(wěn)定電解水制氫（JMCA）。  

 天津大學(xué)：非平衡合成富層錯Ru納米顆粒，實現(xiàn)高效電催化水分解（Appl. Catal. B）。  

2. CO?還原  

 北京大學(xué)：快速熱沖擊技術(shù)制備的Ni@NC??/Ni催化劑助力高效CO?電還原（CEJ）。  

 西北工業(yè)大學(xué)徐飛團(tuán)隊：碳熱沖擊法制備Mo?C/MoS?異質(zhì)結(jié)構(gòu)HER催化劑（ChemComm）。  

 山東大學(xué)張進(jìn)濤團(tuán)隊：焦耳加熱穩(wěn)定In/In?O?上的氧物種，實現(xiàn)高效電催化CO?還原（AFM）；高熵氧化物納米粒子中電子相互作用的空間結(jié)構(gòu)用于CO?還原（AM）。  

3. 氨合成/硝酸鹽還原制氨  

 中國海洋大學(xué)孟祥超、李子真：鈀修飾MoS?加速水解，高效電催化合成氨（ACS SCE）。  

 安徽大學(xué)&中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)：Ru原子摻雜優(yōu)化界面氧化銅局部構(gòu)型，實現(xiàn)硝酸鹽高效還原制氨（AFM）。  

4. 氧還原/其他電催化反應(yīng)  

 云南大學(xué)郭洪團(tuán)隊：CrN?削弱羥基在相鄰單個鐵原子上的解離屏障，有效還原氧（ESM）；高熵合金間隙氧摻雜助力多功能電催化（AM）；高熵工程實現(xiàn)三功能高效電催化（PNAS）。  

 南京師范大學(xué)唐亞文&付更濤：周期性碳熱沖擊法合成L10/L12型Pt-Mn金屬間化合物，優(yōu)化氧還原性能（AFM）。  

 青島科技大學(xué)王磊/賴建平：共面Ir/C中的Frank部分位錯促進(jìn)析氫反應(yīng)（AM）。  

 浙江工業(yè)大學(xué)田金樹：高溫?zé)釠_擊調(diào)控Pd單原子局域電子結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)甲烷C-H低溫活化（ACSCatalysis）。  

 二、電池技術(shù)領(lǐng)域  

通過焦耳加熱調(diào)控電極材料結(jié)構(gòu)，提升電池性能（如容量、穩(wěn)定性、快充等）。  

1. 鋰離子電池  

 廈門大學(xué)趙金保/楊陽：“蓮蓬”結(jié)構(gòu)仿生中間層，超快焦耳熱助力高性能鋅電池突破（EES）；碳熱沖擊技術(shù)實現(xiàn)Wadsley-Roth相鈮基氧化物負(fù)極材料超快速合成（AFM）。  

 華中科技大學(xué)/燕山大學(xué)/溫州大學(xué)：焦耳熱回收磷酸鐵鋰，觀察反位Li/Fe缺陷與瞬態(tài)重排序（EES）。  

 東南大學(xué)/南京信息工程大學(xué)：焦耳加熱法制備HEOs，推動鋰離子電池性能突破（CEJ）。  

 合工大項宏發(fā)&宋曉輝：超快燒結(jié)制備寬溫度范圍LIB用硬碳負(fù)極材料（CEJ）。  

2. 鈉離子電池  

 西北工業(yè)大學(xué)王洪強(qiáng)/徐飛：快速升溫焦耳加熱調(diào)控生物質(zhì)硬碳閉孔結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)鈉離子存儲（AFM）。  

 新疆大學(xué)：超快速焦耳熱法（900℃，1.6s）制備高性能鈉離子電池銻基負(fù)極材料（ACS ANM）。  

 南京航空航天大學(xué)/河南理工大學(xué)：超快合成氮摻雜膨脹石墨用于高性能鈉離子電池負(fù)極（CEJ）。  

3. 鋅基電池（鋅、鋅離子、鋅空氣）  

 山東大學(xué)張進(jìn)濤：焦耳加熱調(diào)控MoxC相界面，提升鋅電池性能（AFM）；高效轉(zhuǎn)化及鋅電池性能提升（AFM）。  

 江蘇大學(xué)鄧久軍：晶態(tài)-非晶異質(zhì)結(jié)構(gòu)的釩基氧化物超快合成，用于水系鋅離子電池（CEJ）；2.5秒制備高性能VOG正極材料用于水系鋅離子電池（ACSApplied Materials & Interfaces）。  

 南方科技大學(xué)徐強(qiáng)：超細(xì)PtPdFeCoNi納米高熵合金顆粒和金屬單原子增強(qiáng)鋅-空氣電池性能（AFM）；封裝高熵合金的多層還原氧化石墨烯催化劑用于鋅-空氣電池（ChemCommun）。  

4. 鋰氧電池  

 青島科技大學(xué)：廢舊電池回收制備新型雙功能催化劑，助力鋰氧電池性能突破（AM）；廢舊鋰電正極再生高熵合金催化劑助力高效鋰氧電池（ACSNano）。  

 中國海洋大學(xué)孟祥超：快速焦耳加熱構(gòu)建高效穩(wěn)定合金電催化劑（NatureCommunications）。  

 三、廢物回收領(lǐng)域  

通過焦耳加熱實現(xiàn)廢舊材料（如電池、石墨等）的高效回收與高值化利用。  

1. 廢舊鋰離子電池回收  

 清華大學(xué)李金惠/余嘉棟/宋端梅：碳熱沖擊和水浸法從廢陽極石墨中快速回收鋰（GC）；硫化沖擊回收廢舊鋰離子電池（CEJ）。  

 江蘇師范大學(xué)楊舜、閆霄：碳熱沖擊法回收廢舊鋰離子電池中的有價金屬（Angew）。  

 青島科技大學(xué)：廢舊鋰離子電池正極升級為高熵合金催化劑（ACS Nano）。  

 ACB：從廢舊三元鋰離子電池中回收有價金屬，用于高熵配位多活性位點電催化劑（ACB）。  

2. 其他廢物回收  

 東北林業(yè)大學(xué)甘文濤：秒級熱沖擊助力木炭催化劑高效循環(huán)再生，用于染料廢水處理（AFM）；缺陷木炭電極的高耐久性電催化設(shè)計（AM）。  

 四、材料合成領(lǐng)域  

通過焦耳加熱快速合成新型功能材料（如高熵材料、金屬間化合物、碳材料等）。  

1. 高熵材料（氧化物、合金、硒化物等）  

 松山湖材料實驗室劉利峰等：高熵氧化物納米粒（AFM）。  

 云南大學(xué)郭洪：高熵合金間隙氧摻雜助力多功能電催化（AM）；高熵工程實現(xiàn)三功能電催化（PNAS）。  

 中科大熊宇杰/龍冉：超快速焦耳加熱法優(yōu)化月球土壤礦物（ACS Mater. Lett.）。  

 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)：高熵金屬硒化物，高效OER（Joule）。  

2. 金屬間化合物/納米催化劑  

 南京師范大學(xué)付更濤、王彧：鉑-鑭系金屬間化合物（AM）。  

 江蘇大學(xué)鄧久軍/蘇州大學(xué)鐘俊：毫秒級焦耳熱合成鎳原子催化劑（Carbon）。  

 福建師范大學(xué)/中科院贛江創(chuàng)新研究院/武漢理工大學(xué)：超快合成納米硼化物材料（Angew）。  

  天津大學(xué)：非平衡合成富層錯Ru納米顆粒（Appl.Catal. B）。  

3. 碳材料/生物質(zhì)材料  

 新疆大學(xué)郭繼璽/吳雪巖：20秒極速制備新型煤基多孔碳材料，用于超級電容器（JPS）。  

 南林大范孟孟/上海大學(xué)王亮：焦耳加熱調(diào)控生物質(zhì)碳sp2-C域?qū)崿F(xiàn)高效催化（NANO-MICROLETT）。  

 江蘇大學(xué)鄧久軍：閃速焦耳熱制備氧化碳包覆層調(diào)控的氧化鐵光陽極（Carbon）。  

 五、其他應(yīng)用領(lǐng)域  

1. 光催化  

 中國海洋大學(xué)孟祥超：快速焦耳熱合成Pt/C?N?用于光催化產(chǎn)氫（SPT）；富氧空位Ru/BiVO?用于光催化N?固定（JC）；Fe-TiO?強(qiáng)化光催化固氮（ACB）。  

2. 3D打印  

 東北大學(xué)李松濤：環(huán)保材料擠壓3D打印制備W-Ni-Fe晶格，改進(jìn)抗壓性（AdditiveManufacturing，保溫款焦耳加熱裝置）。  

3. 其他  

 安徽大學(xué)徐坤/林運(yùn)祥：基于焦耳熱氮化技術(shù)實現(xiàn)系列氮化物的超快合成（Science ChinaMaterials）。  

 蘭州化物所/復(fù)旦大學(xué)：甲醇羰基化，鈀基催化劑穩(wěn)定性增強(qiáng)（Angew）。  

 河海大學(xué)王超團(tuán)隊：過渡金屬/光熱誘導(dǎo)PMS協(xié)同活化體系用于廢水中卡馬西平的降解（JCP）。  

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