一种铁基固态储能器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN115910615B

    公开(公告)日:2025-02-28

    申请号:CN202211365226.2

    申请日:2022-11-03

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 张东 王娟

    Abstract: 本发明涉及一种铁基固态储能器件及其制备方法,该储能器件包括氧化还原水泥基电解质和还原氧化石墨烯/Fe2O3电极;首先采用简单的水热法合成还原氧化石墨烯/Fe2O3电极,然后在室温下制备氧化还原水泥基电解质,最后将所述氧化还原水泥基电解质和还原氧化石墨烯/Fe2O3电极组装得到储能器件。本发明通过在负载有还原氧化石墨烯的泡沫镍基质上原位生长Fe2O3纳米立方块,利用纳米材料之间的协同作用来提高还原氧化石墨烯/Fe2O3电极材料的电化学性能。此外,在水泥基复合材料中添加K3[Fe(CN)6],利用氧化还原对Fe(CN)63‑/Fe(CN)64‑的高溶解度和电化学活性,在不影响力学性能的同时,提高了水泥基固态电解质的电化学储能性能。本发明制备的储能器件具有较宽的电压窗口和较高的电化学性能。

    一种多孔结构水泥固态电解质及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN118812277A

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202410794225.2

    申请日:2024-06-19

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 张东 史慕杨

    Abstract: 本发明涉及一种多孔结构水泥固态电解质及其制备方法与应用。采用化学发泡法,以碘化钾为激发剂,双氧水为发泡剂,合成三维多孔结构水泥固态电解质,实现了对孔结构的有效调控,提高了电解质的离子电导率,改善了界面接触。随后将多孔水泥固态电解质与还原氧化石墨烯复合材料组装成对称性水泥结构超级电容器,在电流密度为0.5mA/cm2时的面积比电容为351.5mF/cm2。功率密度为110.6W/kg时,能量密度为21.6Wh/kg,当功率密度增加至1106.2W/kg时,能量密度仍可保持13.8Wh/kg,在10mA/cm2的电流密度下进行5000次恒流充放电后,其面积比电容保持率高达93.8%。

    一种铁基固态储能器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN115910615A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211365226.2

    申请日:2022-11-03

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 张东 王娟

    Abstract: 本发明涉及一种铁基固态储能器件及其制备方法,该储能器件包括氧化还原水泥基电解质和还原氧化石墨烯/Fe2O3电极;首先采用简单的水热法合成还原氧化石墨烯/Fe2O3电极,然后在室温下制备氧化还原水泥基电解质,最后将所述氧化还原水泥基电解质和还原氧化石墨烯/Fe2O3电极组装得到储能器件。本发明通过在负载有还原氧化石墨烯的泡沫镍基质上原位生长Fe2O3纳米立方块,利用纳米材料之间的协同作用来提高还原氧化石墨烯/Fe2O3电极材料的电化学性能。此外,在水泥基复合材料中添加K3[Fe(CN)6],利用氧化还原对Fe(CN)63‑/Fe(CN)64‑的高溶解度和电化学活性,在不影响力学性能的同时,提高了水泥基固态电解质的电化学储能性能。本发明制备的储能器件具有较宽的电压窗口和较高的电化学性能。

    一种氧化石墨烯气凝胶热化学储热复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN109929518B

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN201910247430.6

    申请日:2019-03-29

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 张东 周红

    Abstract: 本发明涉及一种氧化石墨烯气凝胶热化学储热复合材料及其制备方法,首先对氧化石墨水溶液进行超声剥离得到氧化石墨烯水溶液;其次将氧化石墨烯水溶液与MgCl2·6H2O混合均匀,水热交联自组装后得到MgCl2·6H2O‑氧化石墨烯水凝胶复合物;最后MgCl2·6H2O‑氧化石墨烯水凝胶复合物经真空干燥处理得到氧化石墨烯气凝胶热化学储热复合材料。与现有技术相比,本发明以氧化石墨烯气凝胶为载体,为MgCl2·6H2O结晶提供巨大的比表面积,不仅可以有效解决水合无机盐易团聚的难题,而且MgCl2·6H2O‑氧化石墨烯水凝胶复合物具有储能密度高、反应温度可调控、分散性良好等优点,在中低温热化学储热领域有巨大的应用空间。

    一种石墨烯弹性聚合物相变复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN109385254B

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN201811419642.X

    申请日:2018-11-26

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 张东 曹流

    Abstract: 本发明涉及一种石墨烯弹性聚合物相变复合材料及其制备方法,首先通过水热还原得到石墨烯气凝胶,然后将氧化石墨烯溶液与相变材料混合,通过Pickering乳液法制备相变微胶囊,最后将一定比例的相变微胶囊与弹性聚合物乳液混合液通过真空浸渍与石墨烯气凝胶进行复合,经过真空冻干,得到石墨烯弹性聚合物相变复合材料。与现有技术相比,本发明以石墨烯气凝胶作为骨架,为复合材料提供导热改性,通过复杂的孔隙结构为相变材料提供封装环境,可有效解决相变复合材料的易泄露、导热差两大技术瓶颈;弹性聚合物的复合加固了石墨烯骨架,进一步对相变材料封装的同时,可为复合材料提供优异的力学性能,因此可实现特殊条件下的储能应用。

    一种复合相变材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN107586537B

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN201710617945.1

    申请日:2017-07-26

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 张东 王亚

    Abstract: 本发明涉及一种复合相变材料及其制备方法,通过水热法制备得到三维套筒状石墨烯,将三维石墨烯与混合盐通过真空浸渍法复合得到复合相变材料,混合盐包括硼砂和Na2SO4·10H2O,混合盐中硼砂和Na2SO4·10H2O的质量比为(0~1):25,三维石墨烯和混合盐的质量比为1:(7~10)。与现有技术相比,本发明三维套筒状石墨烯结构应用于与无机水合盐的复合中,对解决相分离与过冷等问题提供了新的思路,大大拓宽了无机水合盐的应用领域,应用前景广阔,且本发明三维石墨烯/无机水合盐复合相变材料可作为相变大胶囊应用于建筑生态节能等领域。

    一种氧化石墨烯气凝胶热化学储热复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN109929518A

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201910247430.6

    申请日:2019-03-29

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 张东 周红

    Abstract: 本发明涉及一种氧化石墨烯气凝胶热化学储热复合材料及其制备方法,首先对氧化石墨水溶液进行超声剥离得到氧化石墨烯水溶液;其次将氧化石墨烯水溶液与MgCl2·6H2O混合均匀,水热交联自组装后得到MgCl2·6H2O-氧化石墨烯水凝胶复合物;最后MgCl2·6H2O-氧化石墨烯水凝胶复合物经真空干燥处理得到氧化石墨烯气凝胶热化学储热复合材料。与现有技术相比,本发明以氧化石墨烯气凝胶为载体,为MgCl2·6H2O结晶提供巨大的比表面积,不仅可以有效解决水合无机盐易团聚的难题,而且MgCl2·6H2O-氧化石墨烯水凝胶复合物具有储能密度高、反应温度可调控、分散性良好等优点,在中低温热化学储热领域有巨大的应用空间。

    一种三维石墨烯/相变导热复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN105385417B

    公开(公告)日:2019-01-25

    申请号:CN201510695910.0

    申请日:2015-10-23

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 张东 尚玉

    Abstract: 本发明涉及一种三维石墨烯/相变导热复合材料的制备方法,该方法以氧化石墨烯作为乳化剂,与相变材料混合制成氧化石墨烯/相变材料乳液,再以氧化石墨烯/相变材料乳液为模板,后经水热还原反应,即制得所述的三维石墨烯/相变导热复合材料。与现有技术相比,本发明制备方法简单,经济性好,可重复性好,能有效改善相变复合材料的热导率和热稳定性,并能有效解决易泄漏的技术问题,适用于工业化生产,具有很好应用前景。

    一种石墨烯聚合物压敏复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN106928487B

    公开(公告)日:2018-07-24

    申请号:CN201710196703.X

    申请日:2017-03-29

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 张东 尚玉

    Abstract: 本发明涉及一种石墨烯聚合物压敏复合材料及其制备方法,其中,氧化石墨烯通过水热还原反应,还原形成三维网络石墨烯,并将三维网络石墨烯浸渍在聚合物乳液中进行复合,再真空冻干,得到石墨烯聚合物压敏复合材料。与现有技术相比,本发明以三维石墨烯为骨架,将聚合物包覆在其骨架表面,解决复合材料的分散问题及其耐久性问题,且以石墨烯网络作为导电模板,得到的复合材料的电导率得到明显提高,具有优异的压敏性能;另外,整个方法只有两步,一为石墨烯交联网络的制备,一为材料的浸渍复合,而且所采用的试剂种类少,工艺方法简单,成本低廉,易于工业化扩大生产。

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