利用金属有机框架制备三维有序分级多孔碳光子晶体方法

    公开(公告)号:CN110407192A

    公开(公告)日:2019-11-05

    申请号:CN201910765058.8

    申请日:2019-08-19

    Inventor: 胡晓斌 林升炫

    Abstract: 本发明涉及利用金属有机框架制备三维有序分级多孔碳光子晶体方法,以二氧化硅蛋白石为模板,在模板间隙中合成金属有机框架化合物,经过高温碳化形成二氧化硅和有序多孔碳复合物,去除二氧化硅蛋白石模板后获得三维有序分级多孔的碳光子晶体。与现有技术相比,本发明结合光子晶体、金属有机框架和多孔碳材料三者的技术和特点,制备出三维有序、分级多孔和孔径均匀的碳光子晶体,它完美解决了传统多孔碳材料存在的问题,为多孔碳材料的提供了更多的选择。

    一种纳米硅碳负极材料制备方法

    公开(公告)号:CN114400327A

    公开(公告)日:2022-04-26

    申请号:CN202210012318.6

    申请日:2022-01-07

    Abstract: 本发明涉及一种纳米硅碳负极材料制备方法,由正硅酸乙酯制备纳米SiO2微球,纳米SiO2微球表面均匀包覆聚合物或有机物层,形成纳米硅碳前驱体;在氩气保护下,纳米硅碳前驱体与镁粉,进行热解,纳米硅碳前驱体表面的聚合物碳化形成包覆在SiO2表面的碳壳,同时镁粉挥发成镁蒸汽,镁蒸汽渗透碳壳进入内部与纳米SiO2反应,制得纳米硅碳负极材料。与现有技术相比,本发明所制得纳米硅碳负极材料为核壳结构,纳米硅碳负极材料中硅为核,其粒径全部为纳米级别,硅的尺寸均匀,含量为5wt%‑60wt%;纳米Si外表包裹碳层,利用碳层保护纳米硅,提高锂离子电池容量,提升锂离子电池的容量和循环寿命。

    基于金属有序多孔结构的光子晶体锂硫电池的制备方法

    公开(公告)号:CN108461706A

    公开(公告)日:2018-08-28

    申请号:CN201810162055.0

    申请日:2018-02-26

    Inventor: 胡晓斌 林升炫

    Abstract: 本发明涉及基于金属有序多孔结构的光子晶体锂硫电池的制备方法,以聚苯乙烯蛋白石为模板,沉积金属后去除其中的聚苯乙烯获得有序多孔结构的金属光子晶体,然后将单质硫和锂金属分别填入有序多孔结构的金属光子晶体中,分别获得三维有序多孔结构的光子晶体硫正极和光子晶体锂负极,再将正负极组装成锂硫电池即可。与现有技术相比,本发明制得的光子晶体锂硫电池具有更快的离子传导率和离子传输率,同时可以有效抑制中间相聚硫化物的溶解,抑制电极的体积膨胀以及抑制锂枝晶的生长,从而获得高的比容量,快速充放电和良好的循环寿命等性能。

    一种流延法制备大面积厚度可控有序多孔电极的方法

    公开(公告)号:CN114975878B

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202210503621.6

    申请日:2022-05-09

    Abstract: 本发明涉及一种流延法制备大面积厚度可控有序多孔电极的方法,用多种多孔基材,利用流延法将一定浓度的胶体微球分散液分散至多孔基材的孔洞中,随着溶剂挥发,使单分散微球自然排列成光子晶体结构。随后在胶体微球光子晶体的间隙中填充有机物,经高温碳化和去除胶体微球模板,获得大面积有序多孔薄片。接着将电极活性材料填入有序多孔薄片的纳米孔中,即获得大面积厚度可控有序多孔电极。与现有技术相比,本发明通过改变基材的厚度和面积,实现了厚度从20um‑600um和面积从0.1cm2‑1000cm2的有序多孔电极的制备。

    基于碳光子晶体金属镀膜结构的锂硫电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN110518247B

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN201910765077.0

    申请日:2019-08-19

    Inventor: 胡晓斌 林升炫

    Abstract: 本发明涉及基于碳光子晶体金属镀膜结构的锂硫电池及其制备方法,以二氧化硅蛋白石为模板,在模板间隙中合成有序微孔碳,去除二氧化硅模板获得三维有序分级多孔结构的碳光子晶体,在碳光子晶体表面镀上一层金属薄膜,然后将单质硫和锂金属分别填入金属镀膜的碳光子晶体中,分别获得三维有序分级多孔结构的光子晶体硫正极和光子晶体锂负极,将正负极组装成锂硫电池。与现有技术相比,本发明制得的光子晶体锂硫电池具有更快的离子传导率和离子传输率,同时可以有效抑制中间相聚硫化物的溶解,抑制电极的体积膨胀以及抑制锂枝晶的生长,从而获得高的比容量,快速充放电和良好的循环寿命等性能。

    一种流延法制备大面积厚度可控有序多孔电极的方法

    公开(公告)号:CN114975878A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210503621.6

    申请日:2022-05-09

    Abstract: 本发明涉及一种流延法制备大面积厚度可控有序多孔电极的方法,用多种多孔基材,利用流延法将一定浓度的胶体微球分散液分散至多孔基材的孔洞中,随着溶剂挥发,使单分散微球自然排列成光子晶体结构。随后在胶体微球光子晶体的间隙中填充有机物,经高温碳化和去除胶体微球模板,获得大面积有序多孔薄片。接着将电极活性材料填入有序多孔薄片的纳米孔中,即获得大面积厚度可控有序多孔电极。与现有技术相比,本发明通过改变基材的厚度和面积,实现了厚度从20um‑600um和面积从0.1cm2‑1000cm2的有序多孔电极的制备。

    一种原位制备金属衍生碳基光子晶体的方法

    公开(公告)号:CN110316715B

    公开(公告)日:2022-08-23

    申请号:CN201910571972.9

    申请日:2019-06-28

    Abstract: 本发明涉及一种原位制备金属衍生碳基光子晶体的方法,采用重力沉降自组装法在带有气体扩散层的碳纤维纸基底上沉积有序性良好的光子晶体正模板,以正模板为阴极,在电解液中还原金属阳离子填充到光子晶体正模板的空隙中,再将其与碳的前驱物置于管式炉中热处理,通过酸刻蚀除去光子晶体正模板,制备得到具有反蛋白石结构的碳基光子晶体。本发明通过改变正模板的粒径大小实现了孔径从100nm至1μm的碳基光子晶体的制备。本发明还通过改变热处理条件,实现了不同氮掺杂比例的碳基光子晶体的可控制备。

    基于化学镀镍核壳结构电极材料及其制备方法和锂硫电池

    公开(公告)号:CN114420906A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202210012333.0

    申请日:2022-01-07

    Abstract: 本发明涉及一种基于化学镀镍核壳结构电极材料及其制备方法和锂硫电池,利用化学镀的方法在活性材料硫单质颗粒的表面均匀包覆一层高导电的金属镍,获得镍‑硫核壳结构的电极活性材料,进而获得具有高负载和高面容量的锂硫电池。与现有技术相比,本发明的制备方法步骤简单,效率高且成本低,解决了单质硫的不导电性、穿梭效应以及充放电过程中的体积膨胀等问题。更重要的是,本发明制备的锂硫电池具有极高的活性材料负载和面容量,具有非常广阔的实际应用前景。

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