一种氟化石墨烯膜的制备方法及电池

    公开(公告)号:CN119965208A

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202510030796.3

    申请日:2025-01-08

    Applicant: 湘潭大学

    Abstract: 本发明实例提供一种氟化石墨烯膜的制备方法及电池,将氟化石墨烯与碳纳米管混合浸润于无水乙醇和去离子水的混合溶液中,加入还原脱氟混合液和聚乙烯醇水溶液超声后进行真空抽滤,干燥后剥离滤膜得到氟化石墨烯膜;其中,所述氟化石墨烯膜的氟含量为33~45%,金属粒子掺杂量为7.45~16.7wt%,活性物质面载量为3.32~5.24mg/cm2;为一步连续过程,通过还原脱氟降低氟化石墨烯氟含量并进行导电金属粒子的还原,利用聚乙烯醇羟基间形成的氢键协同作用,构建稳固的自支撑三维导电网络结构;改善氟化石墨烯膜亲水性和提高低振实密度氟化石墨烯面载量的同时,还提升了氟化石墨烯膜的导电性,减轻放电过程中的极化,实现锂/氟化碳电池在高功率电子器件中的应用。

    一种软包电池的多场原位应变表征方法及装置

    公开(公告)号:CN116593913A

    公开(公告)日:2023-08-15

    申请号:CN202310524112.6

    申请日:2023-05-10

    Applicant: 湘潭大学

    Abstract: 本发明实施例提供一种软包电池的多场原位应变表征方法及装置,将含有剪切增稠电解质的软包电池散斑标记面朝上,置于原位观测平台凹槽处,正负极耳接出硬质板;使用智能控温装置将环境温度调整至实验温度,开启红外热像仪,对准软包电池;固定机械加载装置于原位观测平台冲击窗口下方,并将点动装置连接防爆罩外的可调电源;将软包电池连接电池测试系统进行充放电测试;将CCD相机连接电脑并对准原位观测平台观测窗口,启动拍摄;调节防爆罩外可调电源参数,启动机械加载装置;输出第一时刻和第二时刻软包电池对应的第一力学行为信息和第二力学行为信息;根据第一力学行为信息和第二力学行为信息,得到软包电池的表面应变。

    氮掺杂氟化改性石墨烯负极材料的制备方法及电池

    公开(公告)号:CN114975906B

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202210193262.9

    申请日:2022-07-27

    Applicant: 湘潭大学

    Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂氟化改性石墨烯负极材料的制备方法,将膨胀石墨分散在去离子水中,经高速匀质机的剪切剥离得到石墨烯;将石墨烯与氟源均匀混合后,经过低温气体氟化、去离子水抽滤、烘干后得到氟化改性石墨烯;将氟化改性石墨烯与氮源置于一个聚四氟乙烯内衬的反应釜中反应,经过水洗后分散在乙醇中,进行抽滤、洗涤、烘干后得到氮掺杂氟化改性石墨烯负极材料;N层石墨烯尺寸为1~50μm,其中3≤N≤10,N为正整数;所述石墨烯与所述氟源的质量比为1~3:1;所述氟化改性石墨烯与所述氮源的质量比为2~4:1;氮掺杂氟化改性石墨烯负极材料中,氟含量为3%~4%,氮含量为15%~22%,如此,氟修饰了石墨烯的表面,协助增加了氮原子的掺杂含量,减小了钾离子的扩散位垒。

    一种高倍率一次碱金属电池的制备方法

    公开(公告)号:CN112670528B

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202011555032.X

    申请日:2020-12-23

    Applicant: 湘潭大学

    Abstract: 本发明实施例提供一种高倍率一次碱金属电池的制备方法,将蠕虫石墨通过剪切乳化和均化得到石墨微米片,再通过合金球辅助进行高温氟化,得到氟化石墨微米片,将氟化石墨微米片作为活性物质,和导电剂、粘结剂按比例溶解,制浆涂覆于集流体上,干燥后裁切得到电池正极;其中,氟化石墨微米片表面C=C键比例为5~15%;将金属钠块或金属钾块去除表面钝化层,再滴加若干电解液,通过机械作用,压延、切割为第一尺寸的金属钠片或金属钾片,作为电池负极;将电池正极、电池负极、隔膜、电解液装配得到钠/氟化石墨微米片一次电池或钾/氟化石墨微米片一次电池;电池展现出优秀的放电倍率性能,同时工作温度范围宽、储存性能好,综合性能优异,应用潜力大。

    一种锂电池正极花团状氟化石墨烯的制备方法

    公开(公告)号:CN112723350B

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN202011555031.5

    申请日:2020-12-23

    Applicant: 湘潭大学

    Abstract: 本发明实施例提供一种锂电池正极花团状氟化石墨烯的制备方法,将N层石墨烯与聚乙烯醇的混合液经过剪切乳化、均化、雾化干燥和退火,得到花团状石墨烯;所述3≤N≤10,N为正整数;所述N层石墨烯粒径为1~50微米,所述N层石墨烯与所述聚乙烯醇的质量比为1:1~2;对所述花团状石墨烯搅拌桨辅助进行高温氟化,得到花团状氟化石墨烯,其中,所述花团状氟化石墨烯表面的C=C键比例为10~15%;如此,由于所述氟化石墨烯具有花团状的片层啮合结构,可以提供更大的反应面积和更多的活性位点,同时其表面保留了10~15%的C=C键,提高了材料的电导率。

    一种锂电池正极花团状氟化石墨烯的制备方法

    公开(公告)号:CN112723350A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202011555031.5

    申请日:2020-12-23

    Applicant: 湘潭大学

    Abstract: 本发明实施例提供一种锂电池正极花团状氟化石墨烯的制备方法,将N层石墨烯与聚乙烯醇的混合液经过剪切乳化、均化、雾化干燥和退火,得到花团状石墨烯;所述3≤N≤10,N为正整数;所述N层石墨烯粒径为1~50微米,所述N层石墨烯与所述聚乙烯醇的质量比为1:1~2;对所述花团状石墨烯搅拌桨辅助进行高温氟化,得到花团状氟化石墨烯,其中,所述花团状氟化石墨烯表面的C=C键比例为10~15%;如此,由于所述氟化石墨烯具有花团状的片层啮合结构,可以提供更大的反应面积和更多的活性位点,同时其表面保留了10~15%的C=C键,提高了材料的电导率。

    一种高倍率一次碱金属电池的制备方法

    公开(公告)号:CN112670528A

    公开(公告)日:2021-04-16

    申请号:CN202011555032.X

    申请日:2020-12-23

    Applicant: 湘潭大学

    Abstract: 本发明实施例提供一种高倍率一次碱金属电池的制备方法,将蠕虫石墨通过剪切乳化和均化得到石墨微米片,再通过合金球辅助进行高温氟化,得到氟化石墨微米片,将氟化石墨微米片作为活性物质,和导电剂、粘结剂按比例溶解,制浆涂覆于集流体上,干燥后裁切得到电池正极;其中,氟化石墨微米片表面C=C键比例为5~15%;将金属钠块或金属钾块去除表面钝化层,再滴加若干电解液,通过机械作用,压延、切割为第一尺寸的金属钠片或金属钾片,作为电池负极;将电池正极、电池负极、隔膜、电解液装配得到钠/氟化石墨微米片一次电池或钾/氟化石墨微米片一次电池;电池展现出优秀的放电倍率性能,同时工作温度范围宽、储存性能好,综合性能优异,应用潜力大。

    一种表面高导电氟化碳的可控制备方法

    公开(公告)号:CN114583128B

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202210215118.0

    申请日:2022-03-07

    Applicant: 湘潭大学

    Abstract: 本发明提供一种表面高导电氟化碳的可控制备方法,将氟化碳浸润在含有表面活性剂的去离子水和无水乙醇混合液中,加入去氟化剂及氮源后,于120~240摄氏度下热处理4~12小时,得到表面高导电氟化碳材料,所述表面高导电氟化碳表面氟含量为0~30%,氮掺杂量为7~26%;通过去氟化剂降低材料表面氟含量,并利用去氟化过程产生的缺陷实现高比例氮掺杂,在保证材料高比容量的同时,显著增加了材料表面电导率,减轻放电过程中的极化,提高了电压平台。

    氮掺杂氟化改性石墨烯钾电负极材料的制备方法及电池

    公开(公告)号:CN114956063A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210193228.1

    申请日:2022-07-27

    Applicant: 湘潭大学

    Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂氟化改性石墨烯钾电负极材料的制备方法,利用Hummers法制备得到N层氧化石墨烯水溶液;将氧化石墨烯水溶液与氟源经过水热反应、去离子水离心,烘干后得到氟化改性石墨烯;将氟化改性石墨烯与氮源置于一个聚四氟乙烯内衬的反应釜中反应,经过水洗后分散在乙醇中,进行抽滤、洗涤、烘干后得到氮掺杂氟化改性石墨烯负极材料;N层氧化石墨烯尺寸为1‑50μm,其中3≤N≤10,N为正整数;所述氧化石墨烯与所述氟源的质量比为1∶1~3;所述氟化改性石墨烯与所述氮源的质量比为2~4∶1;氮掺杂氟化改性石墨烯负极材料中,氟含量为3%~4%,氮含量为15%~22%,该方法工艺简单,制备出的氮掺杂氟化改性石墨烯负极材料具有优异的电化学性能。

    一种锂电池正极层叠状氟化石墨烯的制备方法

    公开(公告)号:CN112661146B

    公开(公告)日:2022-07-05

    申请号:CN202011555033.4

    申请日:2020-12-23

    Applicant: 湘潭大学

    Abstract: 本发明实施例提供一种锂电池正极层叠状氟化石墨烯的制备方法,所述方法包括:将N层石墨烯与稳固剂的混合液经过剪切乳化、均化、冷冻干燥和退火,得到层叠状石墨烯;其中3≤N≤10,N为正整数;稳固剂为聚乙烯醇,石墨烯与聚乙烯醇质量比为1~2:1;对所述的层叠状石墨烯通过合金球辅助进行高温氟化,得到层叠状氟化石墨烯;所述层叠状氟化石墨烯表面的C=C键比例为10~20%;如此,由于所述的氟化石墨烯具有层叠状的片层堆叠结构,可以提供更多的反应位点,同时其表面保留了10~20%的C=C键,提高了材料的电导率。

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