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公开(公告)号:CN101723349B
公开(公告)日:2012-07-04
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:CN102306781A
公开(公告)日:2012-01-04
申请号:CN201110260849.9
申请日:2011-09-05
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: H01M4/583 , H01M4/133 , H01M4/1393
Abstract: 本发明涉及石墨烯电极材料领域,具体为一种掺杂石墨烯电极材料及其宏量制备方法和在大容量、高倍率锂离子电池中的应用。采用石墨烯为原料,通过保护气体并控制升温速率,在高温的条件下,通入不同浓度的含氮或硼元素的气氛,实现石墨烯的异质原子的掺杂,获得氮或硼掺杂的石墨烯;将掺杂石墨烯、导电碳黑、粘结剂混合,加入溶剂,研磨后涂在集流体上,经干燥、剪切、压片后为工作电极,以锂片为对电极/参比电极,加入含锂盐的电解液,在手套箱中组装成纽扣式锂离子半电池,在大的电流密度条件下进行恒流充放电测试。本发明提高了材料在大电流密度条件下的电极稳定性,实现了掺杂石墨烯在较短时间内具有很高的比容量,并具有优异循环性能。
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公开(公告)号:CN102020262A
公开(公告)日:2011-04-20
申请号:CN200910187296.1
申请日:2009-09-09
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及单壁纳米碳管的制备技术,具体为一种无金属催化剂高效生长单壁纳米碳管的方法,适于高效制备高质量、无金属杂质残留的单壁纳米碳管。该方法以离子溅射方法制备的二氧化硅薄膜为催化剂前驱体,在600~1100℃条件下通过碳源的裂解制备单壁纳米碳管。其中,碳源为甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、苯、甲苯、环己烷等碳氢化合物或乙醇、甲醇、丙酮、一氧化碳等,载气为氢气或氢气与氩气、氦气等惰性气体的混合气。本发明提出以离子溅射方法得到的SiO2镀膜为催化剂前驱体,高效生长不含有任何金属杂质的高质量单壁纳米碳管,具有操作简便、成本低、与易于在硅基体上定位生长和图案化生长单壁纳米碳管的特点,对要求无金属杂质的单壁纳米碳管的应用奠定了基础。
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公开(公告)号:CN102020239A
公开(公告)日:2011-04-20
申请号:CN200910187295.7
申请日:2009-09-09
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及单壁纳米碳管的图案化制备技术,具体为一种通过表面刻划带有氧化硅的硅衬底图案化生长单壁纳米碳管的方法,适于高度定位和图案化生长高质量、无金属杂质残留的单壁纳米碳管。该方法以带有热氧化层的硅片作为衬底,首先使用尖锐物体在衬底表面刻划出一定的图案,该刻划操作会在衬底表面定域产生一些催化活性位,然后通过高温氧化处理形成单壁纳米碳管的成核点。进而,在600-1100℃条件下通过碳源的裂解制备单壁纳米碳管。本发明以一种简单的刻划硅衬底的方式,实现了不含有任何金属杂质的高质量单壁纳米碳管的定位和图案化生长,具有操作简便、成本低、定位性好和易于图案化的特点,为单壁纳米碳管在纳电子器件和传感器等领域的应用奠定了基础。
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公开(公告)号:CN101894679A
公开(公告)日:2010-11-24
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)采用不同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;(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,组装为电化学电容器。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:CN101585526A
公开(公告)日:2009-11-25
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:CN1508065A
公开(公告)日:2004-06-30
申请号:CN02144782.9
申请日:2002-12-13
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B31/02
Abstract: 本发明提供了一种高纯度、高质量膜状和定向绳状双壁纳米碳管的制备方法,方法是采用碳源、催化剂和含硫生长促进剂,在气态下充分混合均匀,然后输入反应区生成双壁纳米碳管,其中碳源与缓冲气体的摩尔比在0.08-5范围内,催化剂与碳的摩尔比为1/200-2/5,生长促进剂为硫的碳氢化合物或H2S,其中硫与碳的摩尔比为3/1000-1/10,所用升温速率为10-35℃/min,达到最终反应温度500℃-1350℃,保温5-60min。
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公开(公告)号:CN119899992A
公开(公告)日:2025-04-29
申请号:CN202411889462.3
申请日:2024-12-20
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及高指数单晶的可控制备技术,具体为一种高指数单晶金属箔的高确定性制备方法,适用于制备Cu、Au、Ni等金属的高指数单晶箔。首先,在金属箔中形成低指数晶面的织构并构造其与高指数晶面之间的正向位错能差;其次,采用快速升温的方法加热,在高温下保留金属箔内部位错能差用于克服晶粒长大的阻力,使高指数晶粒在热力学驱动力作用下异常长大形成单晶。由于位错能差的驱动力大,该方法可实现不同类型金属箔中高指数晶粒的异常长大,获得高指数单晶的确定性达到100%,速度可达~20mm/分钟,具有高普适性、高确定性、高指数晶面种类多和高效率的特点。
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公开(公告)号:CN119897461A
公开(公告)日:2025-04-29
申请号:CN202411889528.9
申请日:2024-12-20
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及二维材料复合材料的制备技术,具体为一种基于高温生长过程在非金属颗粒表面包覆二维材料的方法,适于大量制备二维材料连续包覆的非金属颗粒材料。本发明采用三步法在非金属颗粒表面形成连续包覆的二维材料:首先,在非金属颗粒表面形成纳米级厚度的连续金属催化剂包覆层,再将包覆后的非金属颗粒与同一成分金属催化剂的微米级粉体混合;然后,采用高温催化反应在非金属颗粒表面生长连续包覆的二维材料薄膜;最后,将金属催化剂去除,得到二维材料包覆的非金属颗粒材料。本发明可以实现在大量非金属颗粒表面形成二维材料包覆层,二维材料具有微观结构连续无搭接、包覆率高和结晶质量高的特点;此外,该方法易于实现规模化放大。
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公开(公告)号:CN119799184A
公开(公告)日:2025-04-11
申请号:CN202411889556.0
申请日:2024-12-20
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C09J7/29 , C09J7/30 , C09J123/08
Abstract: 本发明涉及二维材料复合材料的制备技术,具体为一种基于表面生长原理制备二维材料与金属叠层复合阻隔膜的方法,适于制备高阻隔性能的阻隔膜材料。首先在金属薄膜的表面生长出二维材料的连续薄膜形成复合薄膜,然后在其外表面形成粘接层;或者采用多片金属薄膜,分别在其表面生长出二维材料的连续薄膜,再通过粘接层逐层堆叠结合形成复合薄膜,最后在其外表面形成粘接层。本发明的制备方法无需对金属基底上生长的二维材料进行转移等后处理,能够避免后处理过程在二维材料中引入的结构缺陷,可以制备出高质量的二维材料/金属复合阻隔膜材料。
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