一种硫/聚合物/石墨烯三元复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN104600316B

    公开(公告)日:2017-03-29

    申请号:CN201510005856.2

    申请日:2015-01-07

    申请人: 上海大学

    摘要: 本发明涉及一种硫/聚合物/石墨烯三元复合材料及其制备方法,属锂离子电池正极材料技术领域。本发明方法的主要过程和步骤如下:以硫代硫酸钠为原料合成出亚微米硫颗粒,通过化学氧化法获得聚合物包覆硫,再以Zeta电位法包覆氧化石墨烯,获得双层核壳结构的硫/聚合物/石墨烯复合材料。本发明制得三元复合正极材料,聚合物层具有优异的导电性能,链与链之间连接形成的间隙为锂离子的嵌入提供了有利环境,石墨烯的进一步包覆为其提供了弹性空间,以及褶皱结构有利于抑制活性物质硫的体积膨胀带来的破坏与质量损失。本发明得到的双层核壳结构复合材料,结构稳定,大幅提高了硫正极的电化学性能及其稳定性,为锂硫电池的广泛应用提供了可能。

    一种制备片状磷酸锰锂/石墨烯复合材料的喷雾干燥辅助合成方法

    公开(公告)号:CN103928680A

    公开(公告)日:2014-07-16

    申请号:CN201410112130.4

    申请日:2014-03-24

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: H01M4/58

    CPC分类号: H01M4/362 H01M10/0525

    摘要: 本发明涉及一种制备片状磷酸锰锂/石墨烯复合材料的喷雾干燥辅助合成方法。属锂离子电池电极材料技术领域。本发明方法的主要过程和步骤如下:将锂源、锰源、磷源按照摩尔比为1.0~1.1:1:1溶解到包含有适量有机溶剂的三颈圆底烧瓶中,加热到50~150℃,保持2~6h得到片状纯相磷酸锰锂材料。将其分散于有机碳源中,超声、烘干,300~600℃预烧结得到有机碳源包覆的片状磷酸锰锂。然后与定量的石墨烯氧化物水溶液搅拌、超声,在140~250℃下进行喷雾干燥,高温烧结即得产物。本发明得到的磷酸锰锂/石墨烯片片复合结构,提高了复合材料结构稳定性和导电性能,喷雾干燥的方法大幅提高了材料的振实密度和体积比能量。而且该实验的反应原料来源丰富,方法简易,操作简单,适合工业化生产。

    移动式蓄能电池电动汽车充电系统

    公开(公告)号:CN103151820A

    公开(公告)日:2013-06-12

    申请号:CN201310099131.5

    申请日:2013-03-26

    申请人: 上海大学

    发明人: 焦正 蒋永 张汉琦

    IPC分类号: H02J7/00

    摘要: 本发明公开了一种移动式蓄能电池电动汽车充电系统。它包括电动汽车充电站(5)、充电设备(6)和监控系统(9);其特征在于还包括:太阳能、风能、潮汐能组件(1)、蓄能系统(2)、供电管理系统(8)、电池组件断路器(3)、磷酸铁锂蓄能电池系统(4)和电池管理系统(10);所述的磷酸铁锂蓄能电池系统装载在电池箱移动设备,通过与电池管理系统和充电站内监控系统连接、管理,为电动汽车提供充电服务;电量不足时则将蓄能电池系统转运至太阳能、风能、潮汐能储能基地进行补电,继续为电动汽车提供充电服务。本发明提供一种不依赖于现有电网的移动式蓄能电池电动汽车充电模式,建站位置、规模任意可选,形式灵活多样,便于普及。

    一种石墨烯负载片状氧化铜复合材料及其水热合成方法

    公开(公告)号:CN102765715A

    公开(公告)日:2012-11-07

    申请号:CN201210239786.3

    申请日:2012-07-12

    申请人: 上海大学

    CPC分类号: Y02E60/13

    摘要: 本发明涉及一种石墨烯负载片状氧化铜复合材料及其水热合成方法。其典型特征为CuO片层与石墨烯片层的片片复合,是一种准二维的纳米结构。作为基体骨架的石墨烯具有良好的导电性,氧化铜片层可以通过石墨烯片实现其良好导电性,提高了复合材料的表观电导率。生长在石墨烯两旁的片状氧化铜的宽度约为200nm,长度为300-500nm,复合石墨烯纳米片的平面尺寸在1-100μm,厚度在1-20nm。该材料制备经过两个典型步骤,一是制备热解石墨烯,二是水热合成石墨烯负载片状氧化铜复合材料。本发明方法制备的石墨烯负载片状氧化铜复合材料单电极电容高、循环性能好,适用于超级电容器电极材料。

    锂硫电池
    6.
    发明公开

    公开(公告)号:CN106129455A

    公开(公告)日:2016-11-16

    申请号:CN201610757190.0

    申请日:2016-08-30

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: H01M10/052 H01M4/58 H01M2/16

    摘要: 本发明公开了一种锂硫电池,以三维多孔石墨烯共价固定的纳米硫化锂为复合正极,以氧化石墨烯包覆的聚烯烃隔膜为改性隔膜,以及通常采用的锂片负极和电解液。复合正极中硫化锂的颗粒尺寸在1‒100 nm之间,硫化锂与三维多孔石墨烯表面的含氧官能团以C‒O‒S共价键的形式结合。改性隔膜为在传统的聚烯烃隔膜表面均匀沉积厚度为0.1‒10 μm氧化石墨烯;氧化石墨烯可以涂覆在聚烯烃隔膜的两面,也可仅涂覆于组装电池时面向硫化锂正极的一面。本发明锂硫电池能有效防止硫正极的溶解,抑制穿梭效应,降低电池过电位,避免正极体积膨胀产生的结构破坏,并大幅提高锂硫电池的倍率特性和循环性能。

    一种简易快速制备薄层石墨烯的方法

    公开(公告)号:CN105692602A

    公开(公告)日:2016-06-22

    申请号:CN201610129739.1

    申请日:2016-03-08

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: C01B31/04

    摘要: 本发明涉及一种简易快速制备薄层石墨烯的方法,步骤为:a.取石墨原料放入烧杯中,向其中加入过硫酸铵和浓硫酸,搅拌,再加入双氧水,静置,水洗涤干燥;b.取氧化剂、浓硫酸、步骤a所得的干燥后的产物放入烧杯中,搅拌后,用蒸馏水和稀盐酸交替洗涤离心;c.在步骤b所得的离心产物中加入蒸馏水,再加入插层剂,超声,然后用乙醇清洗;d.在步骤c所得的清洗后的产物的水溶液中,加入还原剂,搅拌,充分还原,冷却至室温后,用去离子水和乙醇交替洗涤,干燥,得到薄层石墨烯。该方法不仅操作简单,周期大大缩短,生产效率高,制备的石墨烯第2次循环可逆放电比容量可达1015.8mAh/g,高于石墨烯标准的理论比容量(540mAh/g)。

    材料表层具有成分浓度梯度的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN104966823A

    公开(公告)日:2015-10-07

    申请号:CN201510352930.8

    申请日:2015-06-24

    申请人: 上海大学

    摘要: 本发明公开了一种材料表层具有成分浓度梯度的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法,应用于电化学和材料合成技术领域。本发明通过共沉淀法在反应釜中制备直径为10-12μm的Ni0.80Co0.15Al0.05(OH)2内核,然后控制加入到反应釜中镍盐浓度逐渐降低,钴和铝浓度逐渐增加,并以该复合前驱体固相嵌锂,得到具有一定浓度梯度的镍钴铝酸锂核壳结构复合材料。该材料以具有高比容量的LiNi0.80Co0.15Al0.05O2为内核,壳层具有良好的化学稳定性和热稳定性,减小正极材料与电解液的直接接触,避免电解质和正极材料之间发生副反应导致金属阳离子的溶解和材料主体结构变化,是一种极具潜力的动力电池正极材料。

    一种硫/聚合物/石墨烯三元复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN104600316A

    公开(公告)日:2015-05-06

    申请号:CN201510005856.2

    申请日:2015-01-07

    申请人: 上海大学

    摘要: 本发明涉及一种硫/聚合物/石墨烯三元复合材料及其制备方法,属锂离子电池正极材料技术领域。本发明方法的主要过程和步骤如下:以硫代硫酸钠为原料合成出亚微米硫颗粒,通过化学氧化法获得聚合物包覆硫,再以Zeta电位法包覆氧化石墨烯,获得双层核壳结构的硫/聚合物/石墨烯复合材料。本发明制得三元复合正极材料,聚合物层具有优异的导电性能,链与链之间连接形成的间隙为锂离子的嵌入提供了有利环境,石墨烯的进一步包覆为其提供了弹性空间,以及褶皱结构有利于抑制活性物质硫的体积膨胀带来的破坏与质量损失。本发明得到的双层核壳结构复合材料,结构稳定,大幅提高了硫正极的电化学性能及其稳定性,为锂硫电池的广泛应用提供了可能。

    一种石墨烯负载片状氧化铜复合材料及其水热合成方法

    公开(公告)号:CN102765715B

    公开(公告)日:2015-02-25

    申请号:CN201210239786.3

    申请日:2012-07-12

    申请人: 上海大学

    CPC分类号: Y02E60/13

    摘要: 本发明涉及一种石墨烯负载片状氧化铜复合材料及其水热合成方法。其典型特征为CuO片层与石墨烯片层的片片复合,是一种准二维的纳米结构。作为基体骨架的石墨烯具有良好的导电性,氧化铜片层可以通过石墨烯片实现其良好导电性,提高了复合材料的表观电导率。生长在石墨烯两旁的片状氧化铜的宽度约为200nm,长度为300-500nm,复合石墨烯纳米片的平面尺寸在1-100μm,厚度在1-20nm。该材料制备经过两个典型步骤,一是制备热解石墨烯,二是水热合成石墨烯负载片状氧化铜复合材料。本发明方法制备的石墨烯负载片状氧化铜复合材料单电极电容高、循环性能好,适用于超级电容器电极材料。