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公开(公告)号：CN118692835A
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202410403967.8
申请日：2024-04-05
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种氢氧化镍@钼、镍和硫共掺杂的碱式碳酸钴纳米片阵列/泡沫镍作为超级电容器电极材料的制备方法。本发明的目的是解决碱式碳酸钴导电性差和实际容量与理论容量相差比较大的问题。本发明主要包括：一、水热法制备钼和镍共掺杂碱式碳酸钴纳米针阵列/泡沫镍；二、室温硫掺杂法制备氢氧化镍@钼、镍和硫共掺杂的碱式碳酸钴纳米片阵列/泡沫镍。本发明制备的氢氧化镍@钼、镍和硫共掺杂的碱式碳酸钴纳米片阵列/泡沫镍作为超级电容器电极可提供了大的与溶液的接触面积和丰富的活性位点，而且缩短了离子传输路径。所制备的氢氧化镍@钼、镍和硫共掺杂的碱式碳酸钴纳米片阵列/泡沫镍在1 A/g时获得了1765 C/g的比电容，在10 A/g电流密度下进行1万次循环后仍能达到82.11%的循环稳定性。在两电极体系中，当功率密度为800 W/kg时，能量密度可以达到78.17 Wh/kg。
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公开(公告)号：CN117373844A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202310499882.X
申请日：2023-05-05
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种花状硫化钴‑硫化钼纳米片阵列@空心碳球复合材料作为超级电容器电极材料的制备方法的制备方法。本发明的目的是解决超级电容器电极材料在快速充放电过程中体积变化大，循环稳定性差，比容量低的问题。本发明主要包括：一、高温热解法制备二氧化硅薄层包裹空心碳球；二、水热合成法制备镍钴硅酸盐前驱体；三、原位硫化法制备硫化钴‑硫化钼@空心碳球复合材料。本发明制备的花状硫化钴‑硫化钼纳米片阵列@空心碳球复合材料作为超级电容器电极材料在电解质电极上提供了大的接触面积和丰富的活性位点，而且缩短了离子传输路径。中空结构还通过释放应力和减少充电/放电期间的体积变化来提高循环稳定性。所制备的花状镍钴锌碱式碳酸盐超级电容器电极材料在1A/g时获得了936C/g的比电容，在10A/g电流密度下进行1万次循环后仍能达到96.9%的循环稳定性。在两电极体系中，当功率密度为770.4W/kg时，能量密度可以达到45.6Wh/kg。
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公开(公告)号：CN119650320A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411832126.5
申请日：2024-12-12
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明涉及新型纳米材料合成及其在超级电容器领域的应用，公开了岛状镍钒铁磷化物原位装饰镍钒铁金属有机框架纳米花/泡沫镍的制备及应用。本发明的目的是解决现有超级电容器比电容和能量密度不足的问题。本发明主要包括：一、溶剂热法制备镍钒铁金属有机框架纳米花/泡沫镍（NiVFe‑MOF/NF）；二、原位部分磷化法制备岛状镍钒铁磷化物（NiVFe‑P）装饰的镍钒铁金属有机框架的异质结（NiVFe‑P@NiVFe‑MOF/NF）。本发明具有制备方法简单，成本低廉和产量高等优点。由于其可调控的异质结和丰富的异质界面，该材料展现出卓越的电化学特性。在1 A g‑1时比电容为2368.5 C g‑1，在10 A g‑1下10,000次循环后仍具有90%的电容保持率。在两电极体系中，当功率密度为1.16 W kg‑1时，NiVFe‑P@NiVFe‑MOF/NF//活性炭/NF能量密度可达109.4 Wh kg‑1。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118610011A
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410657206.5
申请日：2024-05-25
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明属于新型纳米材料合成与超级电容器应用技术领域，公开了基于钒金属有机框架衍生的钒镍钴硒化物中空纳米管阵列/泡沫镍的制备及应用。本发明的目的是解决现有超级电容器比电容和能量密度低的问题。本发明主要包括：一、溶剂热法制备V(Ni)‑MOF纳米棒阵列/泡沫镍；二、离子刻蚀法制备V(NiCo)‑OH中空纳米管阵列/泡沫镍；三、水热硒化法制备V(NiCo)‑Se中空纳米管阵列/泡沫镍。本发明具有合成工艺简单，成本低，产率高及无需后续处理等优势，由于所得材料的中空管状形貌和多金属的协同效应，该材料表现出优异的电化学性能。在1A g‑1时比电容为1806.7C g‑1，在10A g‑1下10,000次循环后仍具有91.7％的电容保持率。在两电极体系中，当功率密度为679.5W kg‑1时，V(NiCo)‑Se//AC能量密度可达114.8Wh kg‑1。
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公开(公告)号：CN118610010A
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410657203.1
申请日：2024-05-25
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了基于钒金属有机框架衍生的钒镍钴硫化物中空纳米管阵列/泡沫镍的制备及在超级电容器中的应用，本发明的目的是为了解决过渡金属硫化物在循环过程中体积易发生膨胀，从而导致电容衰减和循环稳定性降低的问题。本发明主要包括：一、种子层法和溶剂热法制备镍掺杂钒金属有机框架（V(Ni)‑MOF）纳米棒阵列/泡沫镍；二、离子刻蚀法制备V(NiCo)‑OH中空纳米管阵列/泡沫镍；三、水热硫化法制备V(NiCo)‑S中空纳米管阵列/泡沫镍。本发明具有合成工艺简单，成本低，产率高及无需后续处理等优势，由于所得材料的中空管状形貌和多金属的协同效应，钒镍钴硫化物中空纳米管阵列/泡沫镍表现出优异的电化学性能。在1 A g‑1时获得了1558.4 C g‑1的比电容，在10 A g‑1条件下10,000次循环后仍具有88.4%的优异循环性能。在两电极体系中，当功率密度为664 W kg‑1时，V(NiCo)‑S//AC能量密度可达93.5 Wh kg‑1。
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公开(公告)号：CN118289826A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410268113.3
申请日：2024-03-09
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种钴钼双氢氧化物纳米片@硫化钴铜纳米线阵列/泡沫镍复合材料作为超级电容器电极材料的制备方法。本发明的目的是设计由不同组分组成的核壳结构从而提高电极材料的比容量和循环性能。本发明主要包括：一、水热合成法制备钴铜前体/泡沫镍（CuCo前体/NF）；二、水热硫化法制备硫化钴铜/泡沫镍（CuCo2S4/NF）；三、电沉积法制备钴钼双氢氧化物纳米片@硫化钴铜纳米线阵列/泡沫镍（CoMo‑LDH@CuCo2S4/NF）。本发明具有合成工艺简单，成本低，产率高，无需后续处理等特点，由于硫化钴铜（核）具有优异的导电性和钴钼双氢氧化物纳米片（壳）的良好氧化还原活性，该电极CoMo‑LDH@CuCo2S4/NF在1 A g‑1时获得了1265.9 C g‑1的比电容，在10 A g‑1的10,000次循环中，具有92.2%的优异循环性能。
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公开(公告)号：CN117542662A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311621551.5
申请日：2023-11-30
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种具有岛状异质结构的电极材料及其制备方法和在超级电容器中的应用，属于超级电容器用电极材料及其制备技术领域。本发明为了解决现有二次生长或沉积方法形成的异质结构较大的离子扩散障碍和晶格失配带来的界面效应的问题。本发明通过原位反应，在保留NiCo‑LDH的层状结构的同时，将CoNi2S4嵌入到NiCo‑LDH纳米片表面，形成岛状异质结构，优化了材料的电子结构，建立了内置电场，有效地提高氧化还原反应活性，改善的电子导电性并促进电荷的吸附。同时，原位合成的方法可以避免异质结构外延机制带来的负面影响，有效的缓解NiCo‑LDH相变过程中的体积膨胀，提高电极材料的循环寿命。
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公开(公告)号：CN116705519A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310499876.4
申请日：2023-05-05
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种花状镍钴锌碱式碳酸盐纳米空心球材料作为超级电容器电极材料的制备方法。本发明的目的是解决镍钴碱式碳酸盐体积变化大，循环稳定性差，导电性低的问题。本发明主要包括：一、溶剂热合成法制备镍钴锌甘油酸盐；二、溶剂热合成法制备镍钴锌碱式碳酸盐。本发明采用两步溶剂热法具有合成工艺简单，成本低，产率高，无需后续处理等特点，制备花状镍钴锌碱式碳酸盐超级电容器电极材料在电解质电极上提供了大的接触面积和丰富的活性位点，而且缩短了离子传输路径。中空结构还通过释放应力和减少充电/放电期间的体积变化来提高循环稳定性。所制备的花状镍钴锌碱式碳酸盐纳米空心球超级电容器电极材料在1Ag‑1时获得了792.6C g‑1的比电容，在10A g‑1的10000次循环中，花状镍钴锌碱式碳酸盐纳米空心球具有87.9％的优异循环性能。在两电极体系中，当功率密度为400W kg‑1时，能量密度可以达到33.7Wh kg‑1。
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