一种三维多孔碳纳米片-硫材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112838215A

    公开(公告)日:2021-05-25

    申请号:CN202110241317.4

    申请日:2021-03-04

    Abstract: 本发明公开一种三维多孔碳纳米片‑硫材料,由三聚氰胺、植酸和硫为原料,通过溶液混合法和高温热解法合成三维多孔碳纳米片,再通过熔融法获得三维多孔碳纳米片‑硫材料,所述三维多孔碳纳米片‑硫材料的硫含量为80‑90%。其制备方法包括以下步骤:1)热解法制备三维多孔碳纳米片;2)熔融法制备三维多孔碳纳米片‑硫正极材料。其中,采用二段热解和二段热处理。作为锂硫电池正极的应用,当电流密度为838 mA/cm2时,循环充放电200次后,放电比容量为600‑700 mAh/g,库伦效率较稳定接近100%;当电流密度为1675 mA/g时,循环充放电500次后,放电比容量为400‑600 mAh/g,平均每次衰减率为0.079%。本发明具有以下优点:具有高含硫量、抑制多硫化物溶解;降低电池容量衰减,改善循环性能。

    一种可逆热致变色功能复合相变材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114716980A

    公开(公告)日:2022-07-08

    申请号:CN202210401298.1

    申请日:2022-04-18

    Abstract: 本发明提供了一种可逆热致变色功能复合相变材料,以结晶紫内酯、双酚A、硬脂醇和烯烃嵌段共聚体OBC为原料,先将结晶紫内酯、双酚A和硬脂醇熔融共混,得到可逆热致变色共混物;再采用热压法,将可逆热致变色共混物与烯烃嵌段共聚体OBC进行热压成型,自然冷却后,即可制得兼具可逆热致变色功能和相变功能,可逆热致变色温度与相变温度之差小于5℃的可逆热致变色功能复合相变材料。该热致变色过程为可逆过程,结晶紫内酯提供变色色基,双酚A引起热致变色,硬脂醇作为共溶剂调节变色温度。本发明的优点为,以相变材料硬脂醇作为变色体系与相变体系的连接桥梁,实现对可逆热致变色和相变温度进行调节,使其同时具备相变储热性能与光热转换性能。

    一种基于聚吡咯的铁掺杂多孔碳-硫材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110828810B

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN201911169478.6

    申请日:2019-11-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于聚吡咯的铁掺杂多孔碳‑硫复合材料,以无机铁盐、吡咯和硫作为原料,通过低温聚合法制备聚吡咯作为多孔碳前驱体;再通过液相法引入铁元素后,通过高温烧结法制备基于聚吡咯的铁掺杂多孔碳;最后通过熔融法引入硫元素,得到活化后的基于聚吡咯的铁掺杂多孔碳‑硫复合材料,硫含量为45‑55%。作为锂硫电池正极的应用,首次放电比容量达到1000‑1100mAh/g,循环后比容量为500‑600mAh/g,平均每次衰减率为0.5%。本发明具有以下优点:1.碳载体多孔状形貌稳定,减少循环过程中活性物质硫的损失;2.硫在载体中的分布较为均匀;3.硫含量高;4.方法简单有效,适合大规模商业化生产。

    一种基于三聚氰胺的外包覆多孔碳-硫复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110993909A

    公开(公告)日:2020-04-10

    申请号:CN201911195849.8

    申请日:2019-11-29

    Abstract: 本发明公开一种基于三聚氰胺的外包覆多孔碳-硫复合材料制备方法及其应用,由三聚氰胺、吡咯和硫为原料,通过水热法、低温液相聚合法和熔融法活化获得,硫含量为65-75%。其制备方法包括以下步骤:通过水热法合成三聚氰胺磷酸盐制备基于三聚氰胺的多孔碳,然后通过低温液相聚合法法制备基于三聚氰胺的外包覆多孔碳,最后通过熔融法制备活化的基于三聚氰胺的外包覆多孔碳-硫复合材料。作为锂硫电池正极的应用,首次放电比容量为1000-1100 mAh/g,经100次循环后,比容量衰减至450-550 mAh/g。本发明具有以下优点:1.高比容量与电化学循环性能;2.碳载体形貌稳定,外包覆结构有效抑制穿梭效应和减少活性物质硫的脱落流失;3.活性物质硫的分布均匀,增加了硫的负载量。

    一种活性炭碳-硫材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108365210A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810324954.6

    申请日:2018-04-12

    Abstract: 本发明公开一种活性炭-硫正极材料,由二乙烯三胺五乙酸、氢氧化钾、无水乙醇和硫为原料,通过研磨,煅烧和熔融法活化获得。其制备方法包括以下步骤:1)二乙烯三胺五乙酸与氢氧化钾混合研磨均匀;2)煅烧法制备活性炭粉末;3)活性炭-硫正极材料的熔融活化。作为锂硫电池正极的应用,当电流密度为835 mA/cm2(0.5C)时大电流充放电,首次放电为774.6 mAh/g,经110次循环后比容量衰减至500~550 mAh/g,平均每次衰减率为0.28%。本发明具有以下优点:1.制备方法简单,硫含量大幅提高;2.成功抑制部分多硫化物的溶解;3.成分分布均匀,有效抑制穿梭效应引起的负极腐蚀和电池内阻增加;实现了提供放电比容量,降低电池容量衰减的速度,改善了循环性能。

    一种Pt-GO-MW一次溢流体及其复合储氢材料的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111377440A

    公开(公告)日:2020-07-07

    申请号:CN202010278325.1

    申请日:2020-04-10

    Abstract: 本发明提供了一种Pt-GO-MW一次溢流体,Pt粒子负载在氧化石墨烯表面,Pt粒子的尺寸为10-50nm,氧化石墨烯表面存在大量直径为10-100nm的纳米孔洞。其制备方法包括步骤:Pt-GO的水热反应合成;Pt-GO的微波造孔。提供了一种微波造孔方法,将金属粒子负载于氧化石墨烯表面进行微波处理,利用微波与金属粒子的耦合作用,使金属粒子迅速升温实现区域高速运动,在氧化石墨烯表面制造大量纳米孔洞。提供了一种UIO-66/Pt-GO-MW复合储氢材料的制备方法,以氯化锆、对苯二甲酸和甲酸与Pt-GO-MW一次溢流体经水热反应和处理后制得。作为储氢材料的应用,在吸附温度为298K,压力为40Bar的条件下,氢气吸附量为0.66wt%。本发明通过提高氢溢流的效率,显著提高了复合储氢材料的常温储氢性能。

    一种基于聚吡咯的铁掺杂多孔碳-硫材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110828810A

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201911169478.6

    申请日:2019-11-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于聚吡咯的铁掺杂多孔碳-硫复合材料,以无机铁盐、吡咯和硫作为原料,通过低温聚合法制备聚吡咯作为多孔碳前驱体;再通过液相法引入铁元素后,通过高温烧结法制备基于聚吡咯的铁掺杂多孔碳;最后通过熔融法引入硫元素,得到活化后的基于聚吡咯的铁掺杂多孔碳-硫复合材料,硫含量为45-55%。作为锂硫电池正极的应用,首次放电比容量达到1000-1100mAh/g,循环后比容量为500-600mAh/g,平均每次衰减率为0.5%。本发明具有以下优点:1.碳载体多孔状形貌稳定,减少循环过程中活性物质硫的损失;2.硫在载体中的分布较为均匀;3.硫含量高;4.方法简单有效,适合大规模商业化生产。

    一种珊瑚状NiCoMn-MOF材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114373638B

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202210060020.2

    申请日:2022-01-19

    Abstract: 本发明公开了一种珊瑚状NiCoMn‑MOF材料,其原料为乙酸镍、乙酸钴、乙酸锰,1,3,5‑均苯三甲酸,十二烷基硫酸钠,通过溶剂热法,原位生长制得;所得材料的分子式为Ni2CoXMnY‑MOF(X+Y=1);其微观结构为,由纳米棒(直径范围为80‑100 nm、长度为1μm)组成的珊瑚状NiCoMn‑MOF材料。该制备方法包括以下步骤:1.反应液的准备;2.珊瑚状NiCoMn‑MOF材料的制备。作为超级电容器电极材料的应用,在0‑0.5 V范围内充放电,在放电电流密度为1 A/g时,比电容为1428 F/g,在16A/g时电容保持率为73%;在2A/g条件下,3000圈充放电循环后的比电容为初始容量的83.5%。该方法具有合成过程简单易操作、低成本,产物稳定性好的优点,该合成方法适合工业化,在超级电容器领域具有广阔的应用前景。

    一种Pt-GO-MW一次溢流体及其复合储氢材料的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111377440B

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202010278325.1

    申请日:2020-04-10

    Abstract: 本发明提供了一种Pt‑GO‑MW一次溢流体,Pt粒子负载在氧化石墨烯表面,Pt粒子的尺寸为10‑50nm,氧化石墨烯表面存在大量直径为10‑100nm的纳米孔洞。其制备方法包括步骤:Pt‑GO的水热反应合成;Pt‑GO的微波造孔。提供了一种微波造孔方法,将金属粒子负载于氧化石墨烯表面进行微波处理,利用微波与金属粒子的耦合作用,使金属粒子迅速升温实现区域高速运动,在氧化石墨烯表面制造大量纳米孔洞。提供了一种UIO‑66/Pt‑GO‑MW复合储氢材料的制备方法,以氯化锆、对苯二甲酸和甲酸与Pt‑GO‑MW一次溢流体经水热反应和处理后制得。作为储氢材料的应用,在吸附温度为298K,压力为40Bar的条件下,氢气吸附量为0.66wt%。本发明通过提高氢溢流的效率,显著提高了复合储氢材料的常温储氢性能。

    一种钛酸镍掺杂氢化铝锂储氢材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110817791B

    公开(公告)日:2023-02-28

    申请号:CN201911263650.4

    申请日:2019-12-11

    Abstract: 本发明公开了钛酸镍掺杂氢化铝锂储氢材料,由氢化铝锂和钛酸镍NiTiO3混合机械球磨制得,所述钛酸镍NiTiO3由氯化镍和钛酸丁酯在乙二醇中反应生成的沉淀煅烧后制得,所述钛酸镍NiTiO3为长1‑4μm、宽0.5‑2μm大小的棒状形貌,钛酸镍NiTiO3的添加量占总质量的2‑8wt%。其制备方法包括:1)棒状钛酸镍制备;2)钛酸镍掺杂氢化铝锂储氢材料的制备。作为储氢领域的应用,催化剂掺杂量为2wt%时,体系放氢温度降至95℃,放氢量达到7.0wt%;当催化剂掺杂量为6wt%时,体系放氢温度降至73℃,放氢量达到7.2wt%。本发明具有以下优点:1、有效地改善氢化铝锂的放氢性能,添加少量催化剂后储氢材料还具有高的放氢量;2、具有成本低廉、制备工艺简单、反应可控等优点。

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