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作為鋰離子電池在儲能領(lǐng)域中的替代品，低成本、高性能的鈉離子電池是大規(guī)模儲能的關(guān)鍵戰(zhàn)略，正極是其中最關(guān)鍵組件之一，層狀氧化物正極由于其組分豐富、結(jié)構(gòu)可控和理論容量高而被深入研究，晶格氧活性的激活有望實(shí)現(xiàn)超出層狀正極理論極限的超高容量。

鋰離子動(dòng)力電池在實(shí)際工作中需要很高的能量和功率密度，所以需要有些正極材料在高電壓(4V 以上)還能進(jìn)行鋰離子的嵌入/脫出反應(yīng)，而在這樣高的電壓下，現(xiàn)有的有機(jī)電解液體系不能滿足要求。另外，鋰離子動(dòng)力電池的電解液還需要能滿足大電流充放電和高溫工作的要求。目前的電解液體系是把 LiPF6為電解質(zhì)鹽溶解于以環(huán)狀碳酸酯[如碳酸乙烯酯(EC)或碳酸丙烯酯(PC)]和直鏈碳酸酯[如碳酸二甲 酯(DMC)或碳酸二乙酯(DEC)]混合溶劑中，不能滿足鋰離子動(dòng)力電池的上述要求。我們近年來在對正極材料進(jìn)行表面改性的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了高電壓新電解液體系的研究，可行的解決途徑包括優(yōu)化有機(jī)電解液體系、添加適當(dāng)添加劑、選擇新型鋰鹽以及使用離子液體等。 該電解液可以提高電解液與高電壓正極的相容性，減少充電過程中電解液在高電壓正極材料表面的分解，并可以在正負(fù)極表面形成穩(wěn)定的 SEI 膜，使得正極材料的充放電容量及循環(huán)穩(wěn)定性顯著提高；而且工藝簡單、易于實(shí)施、原料成本低廉、適于工業(yè)化生產(chǎn)，應(yīng)用前景廣闊。

該軟件以航天器機(jī)構(gòu)為對象，集成了研究所在高可靠性、長壽命技術(shù)裝備的可靠性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)方面研究的最新成果。軟件包含了FMECA/FTA/FRACAS分析、可靠度校驗(yàn)、機(jī)械/機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)、拓?fù)淇煽啃詢?yōu)化設(shè)計(jì)和多學(xué)科可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)等功能模塊。 本課題研制了面向全壽命周期的復(fù)雜技術(shù)裝備可靠性設(shè)計(jì)自動(dòng)化平臺—“高可靠長壽命航天器機(jī)構(gòu)可靠性軟件”，集成了本課題中針對我國自主研制的國防技術(shù)裝備的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)提出的新方法和新技術(shù)，以提高裝備的全壽命周期可靠性為目標(biāo)。該平臺包括了可靠性仿真分析部分和可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)部分。其中，可靠性仿真分析部分包括FMECA/FTA/FRACAS、機(jī)械強(qiáng)度/機(jī)構(gòu)可靠性仿真、拓?fù)鋬?yōu)化可靠性仿真和時(shí)間域混合仿真四大模塊；可靠性設(shè)計(jì)部分則包括可靠性定性設(shè)計(jì)和可靠性定量設(shè)計(jì)兩大模塊。可靠性仿真分析部分和可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)部分在裝備全壽命周期下多種可靠性數(shù)據(jù)庫資源的支持下與多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)部分進(jìn)行各自信息的交互和共享。軟件平臺可以協(xié)同三維建模工具（如ProE，Solidworks等），有限元分析工具（如MSC，ANSYS等）和動(dòng)力學(xué)分析工具（如MSC，ADAMS）進(jìn)行復(fù)雜裝備的可靠性分析，可利用平臺的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)和多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊，或結(jié)合iSIGHT多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜裝備的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)。

該軟件以航天器機(jī)構(gòu)為對象，集成了研究所在高可靠性、長壽命技術(shù)裝備的可靠性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)方面研究的最新成果。軟件包含了FMECA/FTA/FRACAS分析、可靠度校驗(yàn)、機(jī)械/機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)、拓?fù)淇煽啃詢?yōu)化設(shè)計(jì)和多學(xué)科可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)等功能模塊。本課題研制了面向全壽命周期的復(fù)雜技術(shù)裝備可靠性設(shè)計(jì)自動(dòng)化平臺—“高可靠長壽命航天器機(jī)構(gòu)可靠性軟件”，集成了本課題中針對我國自主研制的國防技術(shù)裝備的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)提出的新方法和新技術(shù)，以提高裝備的全壽命周期可靠性為目標(biāo)。該平臺包括了可靠性仿真分析部分和可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)部分。其中，可靠性仿真分析部分包括FMECA/FTA/FRACAS、機(jī)械強(qiáng)度/機(jī)構(gòu)可靠性仿真、拓?fù)鋬?yōu)化可靠性仿真和時(shí)間域混合仿真四大模塊；可靠性設(shè)計(jì)部分則包括可靠性定性設(shè)計(jì)和可靠性定量設(shè)計(jì)兩大模塊。可靠性仿真分析部分和可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)部分在裝備全壽命周期下多種可靠性數(shù)據(jù)庫資源的支持下與多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)部分進(jìn)行各自信息的交互和共享。軟件平臺可以協(xié)同三維建模工具（如ProE，Solidworks等），有限元分析工具（如MSC，ANSYS等）和動(dòng)力學(xué)分析工具（如MSC，ADAMS）進(jìn)行復(fù)雜裝備的可

項(xiàng)目成果/簡介:鋰離子動(dòng)力電池在實(shí)際工作中需要很高的能量和功率密度，所以需要有些正極材料在高電壓(4V 以上)還能進(jìn)行鋰離子的嵌入/脫出反應(yīng)，而在這樣高的電壓下，現(xiàn)有的有機(jī)電解液體系不能滿足要求。另外，鋰離子動(dòng)力電池的電解液還需要能滿足大電流充放電和高溫工作的要求。目前的電解液體系是把 LiPF6為電解質(zhì)鹽溶解于以環(huán)狀碳酸酯[如碳酸乙烯酯(EC)或碳酸丙烯酯(PC)]和直鏈碳酸酯[如碳酸二甲 酯(DMC)或碳酸二乙酯(DEC)]混合溶劑中，不能滿足鋰離子動(dòng)力電池的上述要求。我們近年來在對正極材料進(jìn)行表面改性的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了高電壓新電解液體系的研究，可行的解決途徑包括優(yōu)化有機(jī)電解液體系、添加適當(dāng)添加劑、選擇新型鋰鹽以及使用離子液體等。 該電解液可以提高電解液與高電壓正極的相容性，減少充電過程中電解液在高電壓正極材料表面的分解，并可以在正負(fù)極表面形成穩(wěn)定的 SEI 膜，使得正極材料的充放電容量及循環(huán)穩(wěn)定性顯著提高；而且工藝簡單、易于實(shí)施、原料成本低廉、適于工業(yè)化生產(chǎn)，應(yīng)用前景廣闊。

項(xiàng)目簡介 目前臨床上抗哮喘用藥主要包括糖皮質(zhì)激素類藥物與β2受體激動(dòng)劑（例如鹽酸丙卡特羅（美普清）），但這兩類藥物存在較大的副作用。糖皮質(zhì)激素類藥物可引起水、鹽、糖、蛋白質(zhì)及脂肪代謝紊亂；減弱機(jī)體抵抗力，阻礙組織修復(fù)，延緩組織愈合；抑制兒童生長發(fā)育。β2受體激動(dòng)劑可引起心律失常、肌肉震顫、水鹽代謝紊亂。臨床急需療效確切、副作用小的新藥。 氣道高反應(yīng)性是指氣管、支氣管本身對各種刺激，包括特異性抗原刺激和非特異性刺激，如物理、化學(xué)刺激，呈現(xiàn)過度反應(yīng)，是支氣管哮喘病人區(qū)別于正常人的重要特征。CD38分子表達(dá)與分布在氣道平滑肌等。通過CD38分子的酶催化作用生成的環(huán)腺苷二磷酸核糖(cyclic adenosine diphosphate ribose, cADPR)來調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)Ca2+的釋放而調(diào)節(jié)細(xì)胞收縮。氣道平滑肌的收縮能力主要依靠于平滑肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+的濃度，CD38分子可以調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)Ca2+的濃度進(jìn)而影響氣道平滑肌的收縮，在哮喘的發(fā)病機(jī)制中起到非常重要的作用。圖1.T化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)   本項(xiàng)目重點(diǎn)研究了兩種小分子CD38抑制劑，其中一種化合物即5-(3-苯基丙酰氨基)-N-(4-乙氧羰基苯基)-1H-3-吲哚甲酰胺（T化合物分子式見圖1）治療能夠減輕臭氧攻擊所造成氣道與肺泡病理改變，炎癥反應(yīng)、氧化損傷及氣道高反應(yīng)，且無明顯血液毒性與全身性毒副作用。該化合物作為CD38酶抑制劑，可通過抑制Ca2+釋放舒張氣管平滑肌，對癥治療氣道高反應(yīng)性疾病；我們利用臭氧制作小鼠氣道高反應(yīng)模型，同時(shí)給予該化合物的乳化劑灌胃治療，發(fā)現(xiàn)經(jīng)該化合物治療的小鼠氣道阻力明顯降低（見表1）、動(dòng)態(tài)肺順應(yīng)性明顯增加、肺病變程度減輕（見圖2）。  應(yīng)用范圍 流行病學(xué)結(jié)果表明，中國有大約3000萬哮喘病人。其中，兒童哮喘發(fā)病率約1.5%，成人發(fā)病率約1.24%。由于哮喘發(fā)病率不斷地增高，預(yù)計(jì)在未來15-20年內(nèi)患者總?cè)藬?shù)將增至4億人。T化合物可以有效治療哮喘病人氣道高反應(yīng)癥狀、副作用小，具有良好的藥物開發(fā)前景，我國每年有超過3000萬人出現(xiàn)哮喘發(fā)病，假設(shè)僅僅5%的病人（150萬）接受5000元的抗哮喘治療，則年銷售額可望達(dá)到75億元。 表1 ＊P<0.05 vs 正常對照組   ＃ P<0.05 vs 模型組項(xiàng)目階段 本項(xiàng)目處于臨床前階段。化合物合成路線合理，產(chǎn)率高。適合產(chǎn)業(yè)化。我們的研究發(fā)現(xiàn)，5-(3-苯基丙酰氨基)-N-(4-乙氧羰基苯基)-1H-3-吲哚甲酰胺除了能通過抑制CD38酶活性，擴(kuò)張氣管平滑肌對癥治療氣道高反應(yīng)性疾病之外，還具有抗炎、抗氧化作用，未發(fā)現(xiàn)明顯毒副作用。   圖2.各組小鼠肺組織病理切片HE染色圖左上，正常對照組；中上，模型組；右上，陽性藥1激素組；左下，陽性藥2美普清組；中下，H化合物組；右下，T化合物組知識產(chǎn)權(quán) 已經(jīng)獲得發(fā)明專利授權(quán)。合作方式 技術(shù)轉(zhuǎn)讓。