一种提高水凝胶电解质与电极界面粘附性的方法

    公开(公告)号:CN116230419A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202211441343.2

    申请日:2022-11-17

    Applicant: 安徽大学

    Inventor: 胡海波 杜悦珲

    Abstract: 本发明公开一种提高水凝胶电解质与电极界面粘附性的方法,制备方法如下:通过将抽滤成膜制备而成的阴极材料MXene/AgNWs&BC与热聚合法合成的水凝胶电解质PAA‑Fe3+‑CS(PF‑C)及通过电化学沉积得到的柔性锌阳极(Zn/CC)以堆叠的方式粘合在一起,随后浸泡在氯化铵和氯化锌盐溶液中制备成为柔性锌离子混合超级电容器。由于氯离子和铵根离子的存在,使得水凝胶电解质中的高分子壳聚糖(CS)链发生霍夫迈斯特效效应,导致壳聚糖沉淀并折叠,水凝胶电解质PF‑C转换成为PAA‑Fe3+‑CS/NH4Cl+ZnCl2(PF‑C/NZ),其与电极之间的界面粘附性增加。并且通过添加不同含量壳聚糖,使黏附性得到改变。所以柔性锌离子混合超级电容器可以避免因弯曲以外界环境的破坏而造成的能量损失,展现出优异的机械耐久性。

    一种无枝晶锌阳极的制备方法

    公开(公告)号:CN114068858B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202111357189.6

    申请日:2021-11-16

    Applicant: 安徽大学

    Inventor: 胡海波 焦尚青

    Abstract: 本发明公开了一种无枝晶锌阳极的制备方法,包括以下步骤:将纯锌箔平放在细菌纤维素悬浮液的表面上,以诱导纳米细菌纤维素的完全自组装,然后将处理过的锌箔在空气中干燥12h,使纳米细菌纤维素在锌箔表面形成三维交织的离子筛涂层,从而得到所述无枝晶锌阳极。首先,通过简单的原位聚合方法将价格极其低廉的IS涂层制备到锌箔表面,中间不涉及昂贵的原材料及复杂的制备工艺,从而使此方法能够与现有的电池生产技术相匹配,极大节约了生产成本;其次,IS涂层的引入可以明显降低锌箔在充放电过程中的氢气析出能力,从而抑制锌片腐蚀钝化,增强其能量转换效率,使得实际应用过程中相对有限的锌片能够持续工作更长的时间,经济效益较为明显。

    一种高韧性凝胶电解质和具有牢固界面的全固态锌空气电池的制备方法

    公开(公告)号:CN112886100B

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202110155677.2

    申请日:2021-02-04

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开一种高韧性凝胶电解质,利用霍夫梅斯特效应,将原有的弱PAA‑Fe3+/CS水凝胶浸泡在盐溶液中,制备了具有优异力学性能的增强韧性PAA‑Fe3+/CS水凝胶电解质。本发明采用氯化铵和氯化锌作为电解质中的离子导体,采用聚丙烯酸作为聚合物骨架,以过硫酸铵为引发剂,在壳聚糖和氯化铁存在下,通过一锅法自由基聚合制备了PAA‑Fe3+/CS水凝胶,在构建了PAA‑Fe3+网络后,采用了浸泡策略来诱导壳聚糖的链缠结,得到高韧性的用于锌空气电池的电解质。该电解质高的韧性,组装成电池可以避免了因弯曲应变而引起的相对位移或分离,增强了界面接触以促进电化学动力学,展现出良好工作时间和耐用性。

    一种超高面积能量密度的微型氧化还原电容器的制备方法

    公开(公告)号:CN114141547A

    公开(公告)日:2022-03-04

    申请号:CN202111439330.7

    申请日:2021-11-30

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种超高面积能量密度的微型氧化还原电容器的制备方法,包括以下步骤:MXene/银纳米线和细菌纤维素复合薄膜的制备;聚丙烯酰胺/ZnCl2和NH4Cl凝胶电解质的合成;水系微型氧化还原电容器的组装。本发明基于MXene/银纳米线和细菌纤维素复合薄膜制备的微型氧化还原电容器具有超高的面积能量密度。首先,通过在2D MXene片之间的AgNWs&BC插层,扩大2D MXene片之间的层间间距,从而获得了更大的离子传输通道,促进离子传输的动力学,并提高了离子插层的电荷储存能力;其次,在MXene层间耦合氧化还原Ag/AgCl电对的同步固‑固转换反应提供了一个超平坦的放电平台,加强了电荷储存能力和输出稳定性。

    一种平面型柔性全固态锌空气电池的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN109860628A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201910297378.5

    申请日:2019-04-15

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种平面型柔性全固态锌空气电池的制备方法,包括以下步骤:负载催化剂正极及锌负极的制备:固态凝胶电解质的制备;平面型柔性全固态锌空气电池的组装。本发明制得的固态凝胶电解质具有更高的吸水能力,更高的离子电导率和更好的机械性能,在进一步提高电池器件的循环稳定性、物理柔性和化学安全性;采用共面电极设计不仅有效地减少了离子传输距离,导致电解质离子迅速扩散,对器件的电化学性能起到了积极作用,同时也是有利于器件的小型化和集成,允许更多兼容微电子领域内的可用空间。

    一种用于抑制锌枝晶生长的锌箔制备方法

    公开(公告)号:CN119491179A

    公开(公告)日:2025-02-21

    申请号:CN202411656243.0

    申请日:2024-11-19

    Applicant: 安徽大学

    Inventor: 胡海波 康鹏

    Abstract: 本发明公开了一种用于抑制锌枝晶生长的锌箔制备方法,制备方法如下:将纯锌箔表面进行激光织构处理,使锌箔表面产生高密度有序微坑阵列结构,极大增加了其表面活性位点数量,也消除了锌箔自身产生的划痕和凹坑等缺陷,然后再与CuCl2溶液进行合金化处理产生CuZn5合金层,从而得到所述用于抑制枝晶生长的锌箔;锌箔表面高密度有序微坑阵列结构消除其自身结构缺陷、活性位点的增加与CuZn5合金层的引入,可以显著降低电荷转移过程的脱溶能垒,促进负极表面的Zn沉积/溶解动力学,从而使处理后的负极中形成的副产物较少,这样会让由此处理后的锌箔在组成纽扣电池后的循环性能大幅度提高,使其运行的寿命明显延长,经济效益尤为明显。

    一种提高交流电致发光器件电极电阻均匀性的方法

    公开(公告)号:CN119865941A

    公开(公告)日:2025-04-22

    申请号:CN202510011458.5

    申请日:2025-01-04

    Applicant: 安徽大学

    Inventor: 胡海波 葛利利

    Abstract: 本发明公开了一种提高交流电致发光器件电极电阻均匀性的方法,完整的ACEL器件的制备方法如下:在基底表面均匀喷涂金属纳米线电极材料,形成电阻均匀且导电性能优异的底电极,随后,采用丝网印刷技术在底电极上依次覆盖介电层和发光层材料,在发光层表面进一步喷涂一层金属纳米线电极材料,以构建上电极,最终,通过丝网印刷将封装材料覆盖于上电极,以保护器件,整个过程工艺简洁,具有高重复性和可靠性,其中发光层表面粗糙度会影响金属纳米线电极的电性能,粗糙度高造成电极长期稳定性下降,进一步导致电极的寿命降低,因此通过调节发光层中荧光粉的固含量控制发光层表面粗糙度,对于提高器件的性能和稳定性非常重要。

    一种超长循环的水系锡银解耦电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN117352863A

    公开(公告)日:2024-01-05

    申请号:CN202311374308.8

    申请日:2023-10-23

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开一种超长循环的水系锡银解耦电池及其制备方法,属于电池技术领域。本发明设计了一种制备超长循环的水系锡银解耦电池,选用具有多电子反应、无毒、且不会形成枝晶的金属锡(Sn)作为负极匹配上具有平坦放电平台的银纳米线与碳纳米管抽滤而成的自支撑薄膜作为正极,并根据正负极各自的电化学特性匹配了电解液,扩大了电压窗口。与传统中性银锌电池相比,本发明提高了电压窗口达到了1.12V,同时拥有平坦的充放电平台。又由于锡负极的自身特性,与传统碱性银锌电池相比,本发明中采用无枝晶负极,展现出1.51mAh cm‑2的高能量密度并拥有良好的倍率性能以及优越的循环稳定性,长达3000次的循环,容量仍能保持91.9%提高了循环寿命。

    一种MXene/AgNWs复合气凝胶电极材料的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN115763092A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202211427368.7

    申请日:2022-11-14

    Applicant: 安徽大学

    Inventor: 胡海波 张家宝

    Abstract: 本发明公开了一种MXene/银纳米线(AgNWs)复合气凝胶电极材料的制备方法及其应用,本发明通过将MXene与AgNWs分散液均匀混合,浓缩获得一定浓度浆料,对其进行定向冷冻,最后通过冷冻干燥挥发冰晶获得具有定向孔道结构的MXene/AgNWs复合气凝胶。通过该方案制备的复合气凝胶厚电极缓解了MXene纳米片间由于范德华力和氢键而引起的重新堆积,提高了离子可及表面积,孔隙迂曲度低,具有较高的离子传输速率。引入的银纳米线一方面对抗了高孔隙率带来的导电性下降,另一方面使混合电容器加入了Ag/AgCl氧化还原反应,提供了稳定放电平台,增加了额外的容量。

    一种超高面积能量密度的微型氧化还原电容器的制备方法

    公开(公告)号:CN114141547B

    公开(公告)日:2023-08-04

    申请号:CN202111439330.7

    申请日:2021-11-30

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种超高面积能量密度的微型氧化还原电容器的制备方法,包括以下步骤:MXene/银纳米线和细菌纤维素复合薄膜的制备;聚丙烯酰胺/ZnCl2和NH4Cl凝胶电解质的合成;水系微型氧化还原电容器的组装。本发明基于MXene/银纳米线和细菌纤维素复合薄膜制备的微型氧化还原电容器具有超高的面积能量密度。首先,通过在2D MXene片之间的AgNWs&BC插层,扩大2D MXene片之间的层间间距,从而获得了更大的离子传输通道,促进离子传输的动力学,并提高了离子插层的电荷储存能力;其次,在MXene层间耦合氧化还原Ag/AgCl电对的同步固‑固转换反应提供了一个超平坦的放电平台,加强了电荷储存能力和输出稳定性。

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