高镍层状氧化物具有高容量、高电压、低成本等优势，被认为是最有希望的下一代高能量密度锂离子电池正极材料。然而，高镍材料充放电过程中容易发生表面结构转变和副反应，致使其循环寿命和安全性能较差。浓度梯度结构（内部是高容量组分，外层是结构稳定性和热稳定性优异的组分）可以充分利用两者的优势，避免各自的不足，被证实能够显著改善高镍材料电化学性能。韩国 ECOPRO 已有相关高性能梯度高镍材料产业化报道。浓度梯度结构前驱体是制备高性能梯度高镍正极材料的基础，但是，共沉淀制备浓度梯度结构前驱体的过程非常复杂，导致梯度结构高镍材料产品的一致性很差、成本较高，严重影响其产业化进程及其在高能量密度锂离子电池中的广泛应用
常规三元层状正极材料主要由纳米一次晶粒组装而成的球形二次颗粒，然而这种多晶正极材料仍存在一些急需解决的问题：(1)常规三元正极材料以团聚体的形式存在，堆积密度较低，导致压实密度偏低；(2)高压实下球形二次颗粒会破碎，致使比表面积增加和副反应加剧，造成电化学性能衰退；(3)充放电下一次晶粒各向异性膨胀/收缩，致使球形二次颗粒微裂变。
商品化的聚合物超滤膜应用过程中污染物极易吸附和沉积在膜孔隙表面，造成膜污染，降低膜性能，缩短使用寿命；目前对聚合物超滤膜的改性，只注重通过亲水改性提高其耐污染性，忽略了亲水性的微生物和藻类等更易附着在亲水性膜表面上造成生物污染。应用于石油化工、生物医药、海水处理等领域的膜，不仅要有很强的耐污染性，还要具有耐微生物和藻类附着性，即抗菌性。
2016 年 3 月 5 日，李克强总理《政府工作报告》提出“大力发展装配式和钢结构建筑”，住建部发布的《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》提出到 2020 年，城镇新建建筑中绿色建材应用比例超过 40%，装配式建筑比例不低于 15%。此外《山东省建筑业“十三五”规划纲要（2016-2020 年）》指出加大可再生资源建筑应用，大力推广装配式建筑，加大政策支持力度。由此看见，再生混凝土的应用和装配式建筑受到国家和山东省政府的大力支持和强力推广。
国务院 2016 年《关于大力发展装配式建筑的指导意见》中提出，大力发展装配式建筑，力争到 2025 年实现装配式建筑占比 30%的目标，市场份额约 12473 亿元。目前市场应用的主体是装配式混凝土结构，装配率较低（35%），要实现装配率 50%以上技术方案不可行。装配式钢结构是天然的装配式建筑，也是 2019 年住建部重点支持的装配式结构类型，可轻松实现装配率 90%以上，实现生产工业化、施工安装标准化，易于拆卸，缩短工期。然而，目前国内缺乏一套完整的全装配式钢结构建筑产品及统一、可执行的行业标准。
钛酸铝（Al2TiO5）具有熔点高和热膨胀系数低的优点，是制作抗高温热震部件的首选材料，在许多领域有重要应用，如低压铸造中的升液管及浇口套、发动机排气管、汽车尾气过滤器载体、高温催化剂载体、特种坩埚等。但钛酸铝又存在两大缺点：一是晶胞三个方向的热膨胀系数各向异性，冷却过程中会产生内应力而形成微裂纹，导致机械强度降低；二是钛酸铝晶体在 900～1280℃范围（主要发生在此温度区间）内会部分或全部分解成刚玉和金红石，使陶瓷体破坏。这两个缺点使得钛酸铝的性能下降，使用寿命短。此外，传统的钛酸铝陶瓷生产过程能耗高、效率低，致使成本高企。因此，改善陶瓷热震性能、降低生产能耗、提高产生效率是当前钛酸铝陶瓷生产企业亟需攻关的难题。