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公开(公告)号：CN107026269A
公开(公告)日：2017-08-08
申请号：CN201610071178.4
申请日：2016-02-02
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: H01M4/58 , H01M4/66 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种集流体、电极和隔膜一体化结构和半液态锂硫电池，属于电化学能量储存的二次电池技术领域。将与多硫化物强相互作用的碳材料与高导电石墨烯均匀混合，通过抽滤或涂覆过程获得碳层/聚合物复合结构，并以多硫化物电解液作为硫源，将复合结构组装成集流体电极隔膜一体化结构的半液态锂硫电池。复合结构中的聚合物作为隔膜，碳层一方面作为内置导电网络实现高效电子传导，实现集流体的功能；另一方面作为电极来担载活性物质，并抑制多硫离子向负极扩散。本发明通过碳层/聚合物复合结构，实现集流体电极隔膜一体化设计，可简化电池制作程序，易实现工业化应用。
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公开(公告)号：CN106299390A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201510353406.2
申请日：2015-06-24
Applicant: 中国科学院金属研究所
CPC classification number: H01M4/9083 , B82Y30/00 , H01M4/8647 , H01M4/8807
Abstract: 本发明涉及新型碳纳米管复合结构设计与制备技术，具体为一种纳米颗粒镶嵌于碳纳米管管壁的纳米颗粒/碳纳米管复合材料的设计与可控制备方法。纳米颗粒镶嵌于碳纳米管外壁这一复合材料的外径在10～200nm范围内可控、颗粒大小在1～20nm可控，碳纳米管壁厚在2～50nm范围内精确可控、纳米颗粒在复合物中质量含量在5～70％精确可控。以阳极氧化铝的纳米孔道为模板、以可溶于溶剂中的盐为纳米颗粒前驱体，在室温下将阳极氧化铝模板浸渍在一定摩尔浓度的盐溶液中进行填充，然后清洗、烘干；在600～800℃下在阳极氧化铝纳米孔道内进行碳的化学气相沉积；最后去除模板获得纳米颗粒镶嵌于碳纳米管外壁的新型复合材料。
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公开(公告)号：CN104726965B
公开(公告)日：2016-08-03
申请号：CN201510069412.5
申请日：2015-02-10
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: D01F9/16
Abstract: 本发明涉及高导电碳材料领域，特别是一种柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法。该方法以长纤维素网络为原材料，在惰性气氛下通过高温热处理使纤维素碳化，通过膨胀处理，得到孔隙可控、空心高导电柔性碳纤维网络结构。本发明利用不同处理温度和不同处理时间来调控碳纤维网络的导电性。该柔性高导电三维连通空心网络结构碳纤维解决了普通碳材料不能兼具柔性、高承载量和高导电性的问题。
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公开(公告)号：CN103922310B
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201410140855.4
申请日：2014-04-09
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及碳纳米管的制备技术，具体为一种低温气相宏量生长高质量、平直碳纳米管的方法及其专用装置。催化剂前驱体、生长促进剂、惰性剂粉末在常温下混合均匀，由载气及碳源匀速、极低量输入反应区，反应区为垂直或水平管式炉。其中生长温度为500～1000℃，催化剂前驱体为Fe、Ni或Co的有机化合物、无机盐、纯金属粉末等，供量为2×10-8～2.9×10-7克当量/小时·cm2；生长促进剂为含硫有机物，供量为1×10-10～2.9×10-9克当量/小时·cm2；碳源为小分子碳氢化合物，供量为1×10-5～3.9×10-4克当量碳/分钟·cm2；载气为氩气或氮气或氦气或氢气，供量为1～100ml/分钟·cm2。生长过程中根据需要通入刻蚀剂，实现低成本、低能耗、宏量生产高纯度、高质量、平直、小直径碳纳米管。
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公开(公告)号：CN103132148B
公开(公告)日：2015-08-19
申请号：CN201110397153.0
申请日：2011-12-05
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明提供了一种低密度、低成本、高强镍基单晶高温合金，该合金的组成成分构成和各成分的质量百分含量为：Cr：9.0～11.0%，Co：4.0～6.0%，Mo：2.0～4.0%，Ta：1.5～3.0%，Al：4.0～6.0%，Ti：4.0～6.0%，Hf：0～0.2%，其余为Ni；该合金不仅具有低密度、低成本特点，还具有较高的高温力学性能、抗氧化性能以及良好的组织稳定性；特别适用于航天、航空发动机高温部件。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104766943A
公开(公告)日：2015-07-08
申请号：CN201510141323.7
申请日：2015-03-27
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: H01M4/04 , H01M4/139 , H01M4/62 , H01M4/66 , H01M10/052
CPC classification number: H01M4/362 , H01M4/139 , H01M4/625 , H01M4/663 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及用于电化学能量储存的锂硫电池领域，具体涉及一种高能量密度的锂硫电池电极的制备方法及应用。首先制备三维导电碳纤维网络，然后将碳纳米管、导电炭黑与单质硫混合形成均匀的单质硫浆料，以三维导电碳纤维网络作为集流体，直接将三维导电碳纤维网络浸入单质硫浆料中，注入单质硫浆料后烘干，形成硫在三维导电碳纤维网络内均匀分布的碳/硫复合锂硫电池电极，进一步组装电池制备出高能量密度的锂硫电池。本发明通过在电极制备过程中使用三维柔性高导电碳纤维网络和高度分散的单质硫浆料，获得了高载硫量的正极材料，使得锂硫电池在单位面积高载硫量的情况下，仍然实现了很高的比容量以及良好的循环性能。
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公开(公告)号：CN104726965A
公开(公告)日：2015-06-24
申请号：CN201510069412.5
申请日：2015-02-10
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: D01F9/16
Abstract: 本发明涉及高导电碳材料领域，特别是一种柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法。该方法以长纤维素网络为原材料，在惰性气氛下通过高温热处理使纤维素碳化，通过膨胀处理，得到孔隙可控、空心高导电柔性碳纤维网络结构。本发明利用不同处理温度和不同处理时间来调控碳纤维网络的导电性。该柔性高导电三维连通空心网络结构碳纤维解决了普通碳材料不能兼具柔性、高承载量和高导电性的问题。
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公开(公告)号：CN103303904B
公开(公告)日：2014-12-03
申请号：CN201310233507.7
申请日：2013-06-13
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及金属性单壁碳纳米管的直接可控制备领域，具体为一种以非金属氧化硅为催化剂优先生长金属性单壁碳纳米管的方法，以Ar离子束物理沉积法，在带有纳米二氧化硅热氧化层的硅基底上沉积氧化硅膜，通过控制预处理条件，实现纳米颗粒的形核析出，并且实现了粒径大小和分布的调控，最终在合适的生长条件下获得直径在1.2nm左右的金属性单壁碳纳米管，其含量为单壁碳纳米管总数的80%以上。本发明以控制单壁碳纳米管形核阶段所依赖的催化剂为出发点，利用非金属催化剂的高熔点特性，实现了较窄直径分布的金属性单壁碳纳米管的直接生长，突破了现阶段金属性单壁碳纳米管控制制备的瓶颈，为特定结构单壁碳纳米管的形核机理提供了新的认识。
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公开(公告)号：CN102862974B
公开(公告)日：2014-10-29
申请号：CN201210345378.6
申请日：2012-09-17
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及异质结碳纳米管垂直阵列结构的可控制备领域，具体为一种具有异质结碳（氮掺杂/未掺杂）的碳纳米管垂直阵列结构的可控制备方法。异质结也指分子内节，是由两种不同类型的碳纳米管即氮掺杂和未掺杂碳纳米管在连接处形成。以沉积在Si基片或SiOX/Si基片上的铁为催化剂，利用化学气相沉积法，在碳纳米管垂直阵列生长过程中，适时加入氮源，获得氮掺杂/未掺杂的碳纳米管异质结垂直阵列，并可对异质结的长度、个数和结构等进行有效、精确控制。本发明提供的可控制备异质结垂直阵列结构的方法简单，异质结结构明显，且异质结过渡区窄、结构均一，可望在二极管、纳米开关、放大器等领域获得应用。
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公开(公告)号：CN103627179A
公开(公告)日：2014-03-12
申请号：CN201310629967.1
申请日：2013-11-29
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明属于导热高分子复合材料领域，特别涉及了一种含有石墨烯的高导热硅橡胶复合材料及其制备方法。复合材料由基体、导热填料和硫化剂组成，先在室温条件下混炼，得到混炼胶料；所得混炼胶料经平板硫化机热压成型及进行一段硫化，再放入干燥箱中二段硫化，得到高导热硅橡胶复合材料。由于石墨烯具有高热导率以及独特的二维片层结构，易于在复合材料中形成连通的导热网络，显著提高了硅橡胶复合材料的热导率，本发明硅橡胶石墨烯复合材料的热导率为0.3W/m·K～1.5W/m·K，而且可以降低硅橡胶材料的硬度。本发明高导热硅橡胶复合材料的制备工艺简单，生产效率高，易于实现工业化规模生产，同时本发明为石墨烯的批量应用指出了方向。
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