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公开(公告)号：CN102646817A
公开(公告)日：2012-08-22
申请号：CN201110039212.7
申请日：2011-02-16
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明属于材料合成及能源技术领域，特别是涉及一种锂离子电池用石墨烯/金属氧化物复合负极材料及其制备方法。通过将石墨烯分散到各种金属氧化物前躯体盐溶液中后，采用水热法直接获得石墨烯/金属氧化物复合物或采用液相原位聚合方法或共沉淀过程得到石墨烯/金属氢氧化物后，经热处理或水热处理获得石墨烯/金属氧化物复合物。本发明利用石墨烯作为载体搭载金属氧化物粒子制备了石墨烯包覆金属氧化物或石墨烯锚定金属氧化物的新型三维结构复合负极材料。所得复合材料作为锂离子电池负极时，具有高的比容量，优异的循环稳定性和倍率性能，有望用于高能量密度、高功率密度的锂离子电池负极材料。
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公开(公告)号：CN101894679B
公开(公告)日：2011-09-28
申请号：CN200910011632.7
申请日：2009-05-20
Applicant: 中国科学院金属研究所
CPC classification number: Y02E60/13
Abstract: 本发明涉及一种石墨烯基柔性超级电容器及电极材料的制备方法，该方法包括：(1)采用一定浓度石墨烯水分散液，将该分散液通过滤膜过滤形成膜状产物，在滤膜和膜状产物干燥后，将膜状产物从滤膜上剥离，获得石墨烯薄膜；(2)以石墨烯薄膜作为电化学沉积的电极材料，硫酸分别与导电聚合物或过渡金属氧化物的水溶液为电解液，采用恒电位电化学沉积，在石墨烯薄膜表面沉积导电聚合物或过渡金属氧化物，制备石墨烯基复合薄膜，从而得到超级电容器的电极材料；(3)以石墨烯基复合薄膜为电极材料，硫酸或盐溶液为电解液，柔性塑料为封装材料，组装为超级电容器。采用本发明获得具有较高重量容量和体积容量，并形成柔性结构的超级电容器，可进一步拓展超级电容器在能源、电子器件领域的应用。
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公开(公告)号：CN101585526B
公开(公告)日：2011-05-11
申请号：CN200810011503.3
申请日：2008-05-21
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及纳米碳管的制备技术，具体为一种叠杯状纳米碳管的制备方法，适用于制备短的叠杯状纳米碳管。该方法采用有机金属化合物碳源、催化剂、缓冲气体和含硫生长促进剂，有机金属化合物同时作为碳源和催化剂前驱体，有机金属化合物催化剂升华并与碳源在气态下充分混合均匀，然后输入反应区生成叠杯状纳米碳管；其中，在反应区气态化合物中硫原子与碳原子的摩尔比为1/10-1/500。本发明通过减少碳原子在反应区的浓度，从而实现短叠杯状纳米碳管的生长并减少碳杂质的形成。
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公开(公告)号：CN102020240A
公开(公告)日：2011-04-20
申请号：CN200910187299.5
申请日：2009-09-09
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: B82B3/00
Abstract: 本发明涉及石墨烯的裁剪技术，具体为一种具有边界选择性的裁剪石墨烯的方法。该方法采用硅/氧化硅基片在加热时原位产生的或者外加的氧化硅纳米粒子，在较高的温度和含有氢气的气氛下，使纳米粒子沿石墨烯特定的边界取向运动来裁剪石墨烯。其中：石墨烯通过微机械剥离法获得，层数为单层或者少层；所用含有氢气的气氛为纯氢气或氢气与惰性气体或氮气的混合气氛。本发明利用纳米粒子与不同边界取向的石墨烯边界间相互作用力的不同，在纳米粒子的辅助催化作用下通过石墨烯的氢化反应，实现了对石墨烯的边界选择性裁剪，所得石墨烯带宽度、异质结宽度和量子点尺寸为纳米级，且边界具原子级规整度，其取向与纳米粒子的尺寸有关。
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公开(公告)号：CN102001642A
公开(公告)日：2011-04-06
申请号：CN200910013577.5
申请日：2009-09-02
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B31/02
Abstract: 本发明涉及石墨烯带的制备技术，具体为一种化学裁剪石墨烯宏量可控制备石墨烯带的方法，适用于宏量制备层数、宽度和边界可控的石墨烯带。该方法首先采用Hummers方法得到氧化石墨，利用石墨氧化过程中含氧官能团在其表面的选择性修饰营造线缺陷，结合高温快速膨胀剥离、热还原、溶剂分散和离心分离制备含有表面线缺陷的石墨烯；然后通过超声波剪切以及化学还原，实现石墨烯的裁剪和结构恢复；最后，采用高速离心方法去除尚未完全裁剪的大片石墨烯，进而制备出层数、宽度可控的石墨烯带。本发明可通过控制裁剪的关键工艺参数，如石墨原料种类、氧化和剥离工艺、还原、分散和离心处理，制备具有层数、宽度、边界可控的石墨烯带，该方法操作简单、成本低。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101723349A
公开(公告)日：2010-06-09
申请号：CN200810228255.8
申请日：2008-10-24
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B31/02
Abstract: 本发明涉及碳纳米管的制备技术，具体为一种碳纳米管宏观体的制备方法，适用于制备单壁、双壁或多壁碳纳米管的宏观体。该方法采用含铁(钴或镍)催化剂和含硫生长促进剂，在气态下充分混合均匀，进入反应区生成碳纳米管。所生成碳纳米管漂浮在气相，随着气流方向进入低温区并过滤沉积到多孔材料上，从而形成具有多层碳纳米管薄膜堆积而成的碳纳米管宏观体。本发明可简单地通过调节工艺参数来控制碳纳米管微观结构、单层碳纳米管薄膜的堆积密度和宏观体的厚度，并且该方法具有产物产量高、纯度高、成本低的特点。
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公开(公告)号：CN119956478A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202311480986.2
申请日：2023-11-08
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及六方氮化硼薄膜制备领域，具体为一种经济、环境友好的高质量六方氮化硼薄膜的制备方法，适于高质量六方氮化硼薄膜的规模化制备。该方法以含氮气体为氮源，通过表面高缺陷的氮化硼材料提供硼源，并将其与基底一同放置于高温区，通过含氮前驱体高温裂解产生的氮原子与表面高缺陷氮化硼产生的硼原子发生反应，在基底表面生长出六方氮化硼薄膜，通过改变生长基体的种类、生长温度、时间，实现对六方氮化硼薄膜的厚度、晶粒尺寸及结晶度的控制。本发明制备工艺简单易放大，可批量制备大尺寸高质量六方氮化硼薄膜，为超薄/原子级厚度六方氮化硼薄膜在电子器件、防腐与抗氧化涂层、热管理以及离子输运等领域的应用奠定了基础。
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公开(公告)号：CN119735202A
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202411889501.X
申请日：2024-12-20
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/186 , C30B25/18 , C30B29/02 , C30B29/68 , C30B1/04 , C22F1/02 , C22F1/08 , C25D3/12 , C25D7/06 , C25D5/50 , C01B32/188 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明涉及石墨烯的制备领域，具体为一种均匀AB堆垛少数层单晶石墨烯薄膜的偏析制备方法，适用于制备大面积均匀的高质量AB堆垛少数层单晶石墨烯薄膜。采用具有一定溶碳能力的单晶金属基底，利用温度对金属基底碳溶解度的调控作用，通过三步法在单晶金属基底表面制备均匀AB堆垛的少数层单晶石墨烯薄膜。本发明通过调节制备过程中阶段性的温度变化来调节金属基底的碳的溶解与偏析，选择性除去了不均匀的多层石墨烯岛状结构，明显改善了少数层石墨烯的均匀性，为实现少数层石墨烯在新一代电子、光电子和自旋电子器件等领域中的应用奠定了基础。
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公开(公告)号：CN119637860A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202311202638.9
申请日：2023-09-18
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/19
Abstract: 本发明属于石墨烯材料制备技术领域，具体为一种具有通用型的共价功能化石墨烯电解制备装置及其使用方法。该装置的反应物石墨纸电极通过导电夹具机构安装于四通道电解反应槽机构电解槽盖上的电极安装孔，石墨纸导电夹具机构夹持在石墨纸电极的上端，石墨纸电极伸至电解槽主体内腔中，工作液体输运机构的四组输液系统通过工作液体管路与四通道电解反应槽机构的四个注排液口相连通，四通道电解反应槽机构、石墨纸电极导电夹具机构、工作液体输运机构、电气控制机构集成安装于壳体及安装集成机构。本发明以及自动化控制部件的有效组合，使共价功能化石墨烯电化学制备方法通过程序控制自动实现。
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公开(公告)号：CN117446789A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202210852283.7
申请日：2022-07-19
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/186 , C01B32/188 , C01B32/19 , C01B32/184 , C01B32/194 , C01B21/064
Abstract: 本发明涉及二维材料制备领域，具体为一种六方氮化硼/石墨烯/六方氮化硼叠层异质结材料的制备方法。采用高质量的少数层或多层石墨烯，基于替换反应原理，将上下表面特定层数的石墨烯分别转换为六方氮化硼，同时保留中间层的高质量石墨烯，从而形成具有特定层数和堆叠次序的六方氮化硼/石墨烯/六方氮化硼叠层异质结材料。采用该方法制备的六方氮化硼/石墨烯/六方氮化硼叠层异质结材料，中间层石墨烯具有高的结晶质量，而且未与外界接触，保证了六方氮化硼/石墨烯之间的清洁界面，为实现石墨烯的封装进而大幅提高其电学、热学和化学性能奠定了基础。
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