一种碳纳米管膜直接复合熔融锂金属的无锂枝晶阳极及其制备方法

    公开(公告)号:CN111900333A

    公开(公告)日:2020-11-06

    申请号:CN202010821748.3

    申请日:2020-08-15

    Abstract: 一种碳纳米管膜直接复合熔融锂金属的无锂枝晶阳极及其制备方法,涉及一种使液态锂直接浸润碳纳米管膜得到无锂枝晶阳极及其制备方法,通过具有优异导热性的碳纳米管与环境的热交换,在垂直于材料表面的方向上存在温度梯度。调控温度梯度可使液态锂金属和上层碳纳米管膜产生负的吉布斯自由能,进而驱动液态锂金属浸润到上层碳纳米管膜内。液态锂直接均匀涂覆或者灌注进碳纳米管薄膜形成的复合材料,可用作具有三维纳米结构的无锂枝晶锂金属电池阳极。在超高电流密度下,锂碳纳米管薄膜复合阳极可实现对称电池无锂枝晶稳定工作,将其作为阳极应用在锂硫全电池时可实现电池高倍率下的循环稳定性。本发明制备工艺简单实用,调控方便,易实现规模化商业生产,可有效抑制锂枝晶,进而为扩展锂金属电池应用领域而提供保障。

    一种利用碳纳米管连续体快速制备柔性电池的方法

    公开(公告)号:CN111564620A

    公开(公告)日:2020-08-21

    申请号:CN202010444598.9

    申请日:2020-05-23

    Abstract: 一种碳纳米管连续体快速制备柔性电池的方法。通过利用碳纳米管连续体直接包覆活性物质,无需分散碳纳米管,使锂离子电池电极去除了传统的聚合物粘结剂和传统的导电剂,同时不需要金属集流体做支撑,以其制备的电极可使锂离子电池具有更高的倍率性能、高安全性、高能量密度以及柔性等特点。此方法可以将活性物质进行直接复合,如正极可选用钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等等,负极可采用石墨、钛酸锂、硅碳等;电芯依次按照负极片、隔膜、正极片的顺序叠放,套上外包装,注入电解液后封边,电池制作完成,本发明提供了碳纳米管连续体快速直接制备柔性电池电极的方法。本发明能有效的解决现有锂离子电池倍率性能不高、低能量密度以及危险性等问题,且制作方法简单快捷,有利于其实现商业化生产。

    一种柔性双功能且可编织的电缆式高能量密度电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN109037791A

    公开(公告)日:2018-12-18

    申请号:CN201810928757.5

    申请日:2018-08-15

    Abstract: 一种柔性双功能且可编织的电缆式高能量密度电池制备方法,涉及一种柔性双功能且可编织的高能量密度电池,该电池以毫米级的碳纳米管纤维作为中芯起到基体和导线功能、以柔性碳纳米管宏观膜为集流体承载正负极材料,该种电池具有作为导线和储能电池的双用功能,容易对其进行编织,且可只通过电池的一端实现与用电器的直接连接,具有高达215 mWh cm‑3以上的体积能量密度。所述电池主体由内到外包括碳纳米管纤维、绝缘层、正极片层、隔膜、负极片层、外绝缘层。本发明提供的柔性双功能且可编织的高能量密度电池能有效解决线性电池形状的任意改变及与用电器的连接,且能量密度大幅提高,可用于目前主流的可穿戴电子设备。

    一种碳纳米管宏观膜无损分离的方法

    公开(公告)号:CN107265439A

    公开(公告)日:2017-10-20

    申请号:CN201710331443.2

    申请日:2017-05-11

    CPC classification number: B82Y30/00

    Abstract: 一种碳纳米管宏观膜无损分离的方法,属于纳米材料制备技术领域。本发明采用喷洒液体物质降低碳纳米管宏观连续体表面自由能,从而使其容易吸附收缩;由于喷洒的液体占据了基底表面的空隙,基底与碳纳米管宏观膜形成了喷洒液体/碳纳米管宏观膜和喷洒液体/基底两个液-固界面,使得约束的碳纳米管宏观连续体在大气压力下牢固的吸附于基底;而当喷洒液完全挥发后,喷洒的低表面自由能液体占据的空隙再一次被空气占据,从而抵消了碳纳米管宏观膜上面的大气压力,使碳纳米管宏观膜与基底间的约束力消失,进而使其容易从基底无损伤剥离。本发明所用的基底成分简单,成本低廉,对环境无污染,基底可以多次反复利用,降低了生产的成本,提高了生产效率。

    一种以组合法制备透明导电碳纳米管薄膜的方法

    公开(公告)号:CN102515558B

    公开(公告)日:2013-12-04

    申请号:CN201110370912.4

    申请日:2011-11-21

    Abstract: 一种以组合法制备透明导电碳纳米管薄膜的方法,属于纳米材料技术领域。本发明采用石英玻片作为基体,用纯化后的碳纳米管和无水乙醇分别作为原料和分散剂,用组合法制备了平均厚度为纳米级的透明导电碳纳米管薄膜。具体步骤如下:将一定量碳纳米管加到无水乙醇中,超声波分散数小时,得到分散均匀的溶液;将其倒入压缩式喷雾器中,喷涂到石英基体表面上;将上述覆盖碳纳米管薄膜的石英基体放置到旋转涂膜机的吸盘上进行旋涂定型,干燥;再进行喷涂,旋涂定型,如此往复操作,即可获得均匀的透明导电碳纳米管薄膜。本发明的原料易得,成本低廉,能耗低。制备工艺简单,工艺控制简洁,制得的碳纳米管薄膜,均匀,透明导电,具有广泛的应用前景。

    一种以组合法制备透明导电碳纳米管薄膜的方法

    公开(公告)号:CN102515558A

    公开(公告)日:2012-06-27

    申请号:CN201110370912.4

    申请日:2011-11-21

    Abstract: 一种以组合法制备透明导电碳纳米管薄膜的方法,属于纳米材料技术领域。本发明采用石英玻片作为基体,用纯化后的碳纳米管和无水乙醇分别作为原料和分散剂,用组合法制备了平均厚度为纳米级的透明导电碳纳米管薄膜。具体步骤如下:将一定量碳纳米管加到无水乙醇中,超声波分散数小时,得到分散均匀的溶液;将其倒入压缩式喷雾器中,喷涂到石英基体表面上;将上述覆盖碳纳米管薄膜的石英基体放置到旋转涂膜机的吸盘上进行旋涂定型,干燥;再进行喷涂,旋涂定型,如此往复操作,即可获得均匀的透明导电碳纳米管薄膜。本发明的原料易得,成本低廉,能耗低。制备工艺简单,工艺控制简洁,制得的碳纳米管薄膜,均匀,透明导电,具有广泛的应用前景。

    一种具有离子和电子双导电通道的一体化柔性固态电池制备方法

    公开(公告)号:CN115663164A

    公开(公告)日:2023-01-31

    申请号:CN202211613315.4

    申请日:2022-12-15

    Abstract: 一种具有离子和电子双导电通道的一体化柔性固态电池制备方法,涉及一种柔性固态电池的制备方法。通过将雾化的活性颗粒与碳纳米管宏观管状连续体结合,通过层层组装形成柔性的薄膜电极,并将其作为电子三维框架,继而渗透和原位聚合的方式将固态聚合物电解质充分结合到电极内部。且无需添加额外粘结剂和导电剂,简化了固态电池电极内复杂的固‑固界面,三维碳纳米管网络框架使电极具有一定机械强度和连续的电子传导路径,高离子电导电解质的原位聚合也解决了离子传导问题,新型复合电极有着良好的界面接触,简单稳定的界面结构,连续的电荷传导通道。本发明可使固态电池具有更高的倍率性能、高安全性、高能量密度以及柔性等特点,且制作方法简单快捷,具有商业化规模应用的前景。

    一种多极化中心的碳纳米管/钒酸锂复合膜的制备方法及其在催化锂硫电池反应中的应用

    公开(公告)号:CN113471402B

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202110752928.5

    申请日:2021-07-03

    Abstract: 一种多极化中心的碳纳米管/钒酸锂复合膜的制备方法及其在催化锂硫电池反应中的应用,本发明用化学气相沉积法制备碳纳米管气凝胶的过程中,在碳纳米管气凝胶悬浮于空中未团聚之前,通过气流运输将带有NH4VO3的纳米粉体高速吹入碳纳米管凝胶中直接复合成膜。再经过辊压、热处理和锂化,得到含有多极化中心的Li3V2O5,Li离子插入V2O5晶体结构得到电负性高的O原子形成高负电势中心,Li和V形成高正电势中心,与极性LiPS形成Li‑S、V‑S和Li‑O化学键而吸附,从而有效固定LiPS,避免活性物质的流失。碳纳米管/Li3V2O5复合膜作为拥有持续良好电接触的S宿主。可实现最佳的电子传输和电化学性能,最大化电化学可利用的反应位点,同时提供更强的物理支撑。

    一种电位控制直接制备锂硫电池液态正极的方法

    公开(公告)号:CN111564602A

    公开(公告)日:2020-08-21

    申请号:CN202010444588.5

    申请日:2020-05-23

    Abstract: 一种电位控制直接制备锂硫电池液态正极的方法。通过利用电位控制直接制备出含有液态活性物质,液态活性物质种类受到精准电位的反应调控。将该物质直接添加至正极集流体上,可制备出用于锂硫电池正极的电池极片。利用电位控制制备的液态活性物质易实现液态物质在集流体的均匀分布,以其制备的电极可使锂硫电池具有高的倍率性能、硫利用率和低的容量衰减率等优点。此法可将液态活性物质直接添加至正极集流体上制备成电池极片,如集流体可选碳纳米管、石墨烯、导电纤维、导电碳布等,本发明提供了电位控制法直接制备锂硫电池液态正极的方法。本发明有效的解决了现有锂硫电池正极片硫分布不均、活性物质利用率低、倍率性能差及容量衰减率高等问题,且制作方法简单快捷,易实现规模化商业生产。

    一种疏电解液碳纳米管膜制备高电压柔性锂离子电池的方法

    公开(公告)号:CN110010871A

    公开(公告)日:2019-07-12

    申请号:CN201910272754.5

    申请日:2019-04-04

    Abstract: 一种疏电解液碳纳米管膜制备高电压柔性锂离子电池的方法,涉及一种柔性锂离子电池的制备方法。依次包括如下步骤:步骤一,碳纳米管膜纳米氟化层包覆;步骤二,电极的制备及其组装;步骤三,电芯注入电解液。本发明具有如下的有益效果:本发明将纳米层厚度的氟化层包覆于碳纳米管表面可阻止锂离子进入碳纳米管内部,避免与其发生不可逆反应,从而提升电池的可逆容量。且组装成全电池具有良好的柔性,在折叠,揉搓等严重变形情况下依旧保持良好的电化学性能。本发明制备工艺简单,生产成本低廉,制备流程与工业化水平接近;所得柔性电池的工作电压高,续航能力强,可与传统的锂离子电池相媲美。

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