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公开(公告)号：CN114275767A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111614973.0
申请日：2021-12-27
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明涉及一种过渡金属氮化物/二维氮掺杂碳复合材料及其制备方法，属于氮化物/碳复合材料制备与应用技术领域。将含氮聚合物或有机胺作为插层剂嵌入过渡金属硫化物层间，得到前驱体；将前驱体进行热处理，插层的含氮聚合物或有机胺原位碳化为二维氮掺杂碳，过渡金属硫化物脱硫氮化生成过渡金属氮化物纳米粒子，得到过渡金属氮化物纳米粒子和二维氮掺杂碳纳米复合材料。本发明的复合材料一方面抑制了碳片的团聚和堆叠，另一方面金属氮化物纳米粒子“桥接”在碳片层间，有利于充放电过程中电子传输、离子的吸附和表面氧化还原反应，使电极材料内部的活性储能位点得以充分利用，用作超级电容器电极材料，表现出高的能量密度和功率特性。
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公开(公告)号：CN107204437A
公开(公告)日：2017-09-26
申请号：CN201610149676.6
申请日：2016-03-16
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种锂硒电池纳米正极材料的制备方法，包括下述步骤：(1)在硒化物外包覆一层含碳的聚合物；(2)将包覆了含碳聚合物的硒化物烘干后，放入炉子中，并通入惰性气体进行碳化，生成碳包覆的硒化物；(3)将碳包覆的硒化物与含氧化性物质(如三价Fe3+离子)的溶液反应，将硒化物中的硒离子氧化成单质硒，并进行干燥后，得到一种内部具有多余空间的碳包硒电极材料。这种硒/空腔/碳复合结构不仅为硒的锂化提高足够的空间，而且可将锂的多硒化物限域在碳空间内，同时碳层提高了材料的导电性和电子传输性能。本发明能很好地解决充放电过程中硒的体积膨胀和多硒化合物穿梭的问题，能极大地提高锂硒电池的循环稳定性和倍率性能，提高电池的体积能量密度，具备很高的应用潜力。
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公开(公告)号：CN105047881B
公开(公告)日：2017-04-12
申请号：CN201510564252.1
申请日：2015-09-06
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/139 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种锗‑碳氮纳米复合材料及其制备方法，先将氧化锗纳米线均匀分散于液态有机酯，加入吡咯、聚乙酸乙烯酯以及氧化性金属氯盐，搅拌充分反应生成氧化锗‑碳氮复合前体；然后在还原性气氛中600℃～1000℃煅烧，得到锗‑碳氮纳米复合电极材料；制备所得的锗‑碳氮纳米复合材料中，锗纳米粒子以一定的距离相互分隔，分段填充于碳氮纳米管内部，形成豆荚状结构。通过本发明，制备了一种可应用于锂离子电池的复合材料，材料中的不连续锗颗粒之间的孔隙，有效缓冲锗充放电过程中产生的体积变化，同时碳氮层的包覆有利于减小接触电阻和形成稳定的固体电解质界面，提高电极的电子导电率和电化学稳定性，显示出了优异的储锂性能。
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公开(公告)号：CN104347276A
公开(公告)日：2015-02-11
申请号：CN201410454167.5
申请日：2014-09-09
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明具体涉及一种石墨烯纳米管包裹金属氧化物纳米带及其制备方法。该方法包括以下步骤：1)金属氧化物前驱体纳米带的制备；2)称量烘干的前驱体纳米带在蒸馏水中搅拌超声分散，然后加入聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液，继续搅拌后离心，量取Hummer法制备的氧化石墨烯分散液，将离心得到的前驱体纳米带浓缩溶液逐滴加入氧化石墨烯分散液中，超声并搅拌待分散均匀后，抽滤烘干；3)将烘干的膜从滤膜上揭下，在氮气、氩气或者氨气气氛下退火处理。本发明制备的石墨烯纳米管包裹金属氧化物纳米带有利于提高材料的比表面积和电化学性能，其一维纳米结构为电子传输和离子迁移提供了一维通道，具有良好的电化学性能，在电化学储能领域具有重要的应用。
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公开(公告)号：CN119092642A
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202411387069.4
申请日：2024-09-30
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/66 , H01M10/052
Abstract: 本发明提供一种锂‑合金复合负极及其制备方法与应用。锂‑合金复合负极包括铜集流体及在其表面的Li‑Cu合金层及Li‑Li3Sb层。制备方法包括：将铜箔置于含锑溶液中反应，得到Cu2Sb修饰的铜箔；将锂片置于其表面，加热到180～240℃，将熔融锂刮涂在Cu2Sb层表面，得到锂‑合金复合负极。熔融锂和Cu2Sb反应原位形成Li3Sb和LiCu。Li3Sb均匀分布在金属锂中，并在铜表面形成Li‑Li3Sb复合电极层。Li‑Li3Sb层与铜箔之间以Li‑Cu相连接，形成电极与集流体一体化的结构。一方面促进Li‑Li3Sb与铜箔的复合，降低接触内阻，提高电池的循环稳定性；另一方面促进Li‑Li3Sb电极在铜表面的铺展以形成超薄负极；同时均匀复合的Li‑Li3Sb加快Li+传输，避免后续循环中出现电极粉化、抑制锂枝晶生长。该负极在高比能锂电池中具有重要的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117585650A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311574825.X
申请日：2023-11-23
Applicant: 深圳华中科技大学研究院 , 武汉科技大学
Abstract: 本发明公开了一种利用体相金属氧化物粉体制备二维金属氮化物的方法：1)将金属氧化物粉体与碱金属碳酸盐或碱金属氢氧化物研磨混合均匀；加入中性碱金属或碱土金属卤化物盐，二次研磨混合均匀；2)将步骤1)所得混合物在氨气气氛下，加热进行保温反应，冷却；3)将步骤2)所得反应产物进行酸洗，水洗至中性，抽滤、离心，干燥，得纳米片状的二维金属氮化物。本发明首次提出一种利用碱性‑中性混合双盐作为辅助合成二维金属氮化物纳米片的方法，利用碱金属碳酸盐或碱金属氢氧化物充当反应物合成二维类层状结构的碱金属氧化物中间体，同时利用中性碱金属或碱土金属卤化物盐作为熔盐辅助剂促进碱金属氧化物氮化转化。该方法适用于体相氧化铌制备二维氮化铌，体相氧化钨制备二维氮化钨，体相氧化钼制备二维氮化钼，涉及工艺简单、成本较低。
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公开(公告)号：CN117358917A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311139040.X
申请日：2023-09-05
Applicant: 华中科技大学
IPC: B22F1/16 , C01B33/021 , C01B33/32 , B82Y40/00 , B82Y30/00 , B22F1/054 , B22F9/04 , B22F1/142 , H01M4/36 , H01M4/62 , H01M4/38 , H01M4/58 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池负极材料及其制备方法与锂离子电池。所述负极材料为核壳结构，所述负极材料是将氧化亚硅与锂合金LixM混合后热处理得到，所述壳包括若干纳米M颗粒，所述核的材料包括M和LixMOy。该方法是将氧化亚硅与锂合金，如锂硅合金混合后热处理，液化的锂合金包裹在氧化亚硅表面，锂合金中的锂与氧化亚硅反应，形成内部为M和LixMOy，外部为锂合金中的剩余元素单质M的核壳结构。该方法不仅操作简单，而且剩余元素单质外壳能有效的阻止内部预锂化氧化亚硅组分与空气环境的接触，提升材料的稳定性，同时剩余元素单质外壳还能作为电池活性物质参与电化学循环过程，提升了氧化亚硅的容量和首次库伦效率。
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公开(公告)号：CN116885179A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310669618.6
申请日：2023-06-07
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M4/62 , H01M10/052 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , C01B21/06
Abstract: 本发明公开了一种具有双向催化功能的二维缺氮/富氮异质结构过渡金属氮化物及其制备方法与应用，将过渡金属硫化物与可分解的碱金属化合物在高温下氮化得到二维过渡金属氮化物前驱体混合相，酸洗处理后将前驱体在还原性气氛中进行热处理，部分氮元素被还原，形成缺氮过渡金属化合物，通过调节反应时间及温度，获得缺氮及富氮化合物共同构筑的具有异质结构的过渡金属氮化物材料。本发明制备的二维异质结构过渡金属氮化物一方面仅能促进液相多硫化物的还原沉积，同时促进放电终产物固态硫化锂的氧化解离，具有优异的锂硫电池双向催化功能，将其应用于锂硫电池正极中，可显著提高锂硫电池的容量和循环稳定性，提升硫的利用率并延长电池的使用寿命。
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公开(公告)号：CN112830459A
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202110079625.1
申请日：2021-01-21
Applicant: 华中科技大学
IPC: C01B21/06 , C01B21/076
Abstract: 本发明属于非层状二维过渡金属氮化物制备领域，具体公开可分解碱金属化合物辅助制备二维过渡金属氮化物的方法，包括：将可分解碱金属化合物作为辅助剂，其熔融渗透到硫化物层状结构中并分解生产碱性氧化物，碱性氧化物对硫化物进行脱硫处理；通入氨气或含氮的气相前驱物，氨气进一步剥离层状结构并对硫化物进一步脱硫氮化处理，得到包括副产物和二维过渡金属氮化物的混合产物；对混合产物酸洗以去除副产物，得到二维过渡金属氮化物。本发明利用碱金属化合物作为辅助剂，仅需要研磨、热氮化和酸洗等简单步骤即可制备出二维过渡金属氮化物，实现低成本、绿色简单高效、可规模化的二维氮化物纳米片制备。
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公开(公告)号：CN106935860A
公开(公告)日：2017-07-07
申请号：CN201710180237.6
申请日：2017-03-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M4/62
Abstract: 本发明公开了一种碳插层V2O3纳米材料的制备方法和应用，包括以下步骤：(1)将五氧化二钒粉末加入有机胺液体中，搅拌混合均匀；(2)将混合液转移至反应釜进行水热反应；(3)将得到的杂化前驱体干燥后，放入炉子中，并通入惰性气体进行碳化，得到V2O3/C杂化纳米材料。本发明制备的V2O3/C杂化纳米材料形貌均一，并且碳层能有效的分散于材料内部纳米基质。该材料应用于锂离子电池和钠离子电池负极时，能极大地提高金属氧化物作电极材料时的倍率性能，提高电池的体积能量密度，具有较大的应用前景。
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