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公开(公告)号：CN116845187A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202310546497.6
申请日：2023-05-16
Applicant: 东北林业大学
Abstract: 一种MXene/碳纤维@氮掺杂碳锂硫电池正极材料的制备方法及其应用。本发明属于锂硫电池电极材料领域。本发明提出一种MXene/CF@NC锂硫电池正极材料的制备方法，所述方法包括将单层或少层MXene纳米片、纤维素水分散液和含氮前驱体复合后碳化，制得MXene/CF@NC复合材料；再将其与S粉熔融后制成正极材料应用于锂硫电池。其中，CF支撑MXene纳米片构建3D结构，解决了MXene的自堆积问题。该结构兼具提高S负载量及物理限域多硫化物的作用。另一方面，含氮前驱体碳化形成的NC和MXene不仅可以提高材料的导电性，同时协同抑制了多硫化物“穿梭效应”，从而赋予高的电极反应速率和循环稳定性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117865169A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311802425.X
申请日：2023-12-26
Applicant: 东北林业大学
Abstract: 本专利涉及一种硅酸锰/石墨烯水系锌离子电池正极材料的制备。本发明利用硅酸锰纳米颗粒结构的稳定性与还原氧化石墨烯的高导电性解决锰系电池正极材料循环稳定性差及性能差的问题。硅酸锰/石墨烯的纳米结构可有效提升其结构稳定性，避免在充放电过程中锌离子嵌入/脱出带来的二价锰离子溶解造成晶格结构坍塌，进一步提升电池循环稳定性。本发明所述的材料经过原位生长，水热反应和碳化过程，通过优化反应时间、和硅源用量实现石墨烯上生长纳米球结构及其稳定性的最优化，显著提高正极的倍率性能及循环稳定性，在储能领域具有巨大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN117361514A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202310576687.2
申请日：2023-05-22
Applicant: 东北林业大学
Abstract: 一种卤素原位掺杂石墨烯及其高效电化学剥离方法和应用。本发明属于石墨烯及其制备领域。本发明的方法：以石墨为阴极和阳极，以有机溶剂、酸和卤族元素的盐溶液组成的混合溶液为电解液，在正电压下进行电化学剥离。以水性电解质和有机溶剂作为电解质，最大限度地提高了剥离效率。电解质中的盐溶液有效改善了剥离过程，并增加了单层石墨烯的产量。有机溶剂、酸与无机盐所组成的混合电解质使得氟、氯、溴和碘掺杂的石墨烯纳米片具有更少的缺陷。
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公开(公告)号：CN116589886A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310636426.5
申请日：2023-06-01
Applicant: 东北林业大学
Abstract: 本专利提供了一种MXene/CC/PEDOT:PSS高导电油墨及其制备方法，并进一步通过3D打印技术制备高性能柔性微型超级电容器。本发明以导电聚合物PEDOT:PSS作为MXene纳米片间间隔物，不仅有效防止了MXene纳米片堆叠，而且提供了更多的导电通路。利用CC和MXene之间氢键和离子键的相互作用促进了二者之间的界面结合力，导致了高屈服应力、独特的剪切稀化行为。CC“外柔内刚”的结构既提高了电极的机械性能，又提供一定的容量。本发明采用3D打印技术制备的微型超级电容器，由于电极材料的协同效应以及独特的结构，获得了优异的电化学性能。其具有高的面积电容、能量密度以及功率密度，在柔性储能领域具有巨大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN118419972A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410517047.9
申请日：2024-04-28
Applicant: 东北林业大学
IPC: C01G23/053 , H01M4/36 , H01M4/583 , H01M4/48 , H01M10/052 , C01B32/16 , C01B32/168 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种管套管结构二氧化钛/N掺杂碳锂‑硫电池正极材料的制备方法。该方法采用纤维素作为框架模板及碳源，利用水热处理过程中纤维素的部分解组装行为、原位碳包覆以及高温N掺杂的方法，制备出管套管结构二氧化钛/N掺杂碳锂‑硫电池正极材料。该材料具有如下优势：(1)其形貌、结构具有可调控性。通过控制其水热温度(120‑180℃)、时间(15min‑60h)，可对管状层数进行调控。(2)该材料兼具锐钛矿、金红石两相和氮掺杂碳双重特性，克服了现有二氧化钛，单质硫电导率低和锂离子扩散能力差的缺陷，具有优异循环稳定性、高充放电比容量；(3)本发明采用纤维素作为结构框架和碳源，廉价易得、污染少、能耗低，易实现规模化生产。(4)本发明在组装电池过程中，在未添加任何外加导电剂时，直接制成电极片，简化了制备工艺，节省了电极原料。所制备的管套管结构二氧化钛/N掺杂碳材料不仅可用于锂‑硫电池正极材料，还有望在超级电容器、光解水以及染料敏化太阳能电池等领域得到广泛应用。
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公开(公告)号：CN117747820A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311188026.9
申请日：2023-09-15
Applicant: 东北林业大学
Abstract: 本专利提供一种Al掺杂α‑MnO2的水系锌离子电池正极材料及其应用。本发明利用Al元素合适的半径以及较高的导电性去解决α‑MnO2固有电导率不足的问题。α‑MnO2晶格中以拓宽α‑MnO2的晶格间距，使其隧道状结构的尺寸增大，诱导缺陷的产生，增加活性位点，以使得Zn2+更好的嵌入脱出。本发明通过水热法直接制备Al掺杂的α‑MnO2纳米棒，通过优化Al掺杂量、水热时间和水热温度实现纳米棒状结构的最优化，实现了最优的形貌生长，使离子在材料中的传输加快，以使得电化学性能提高，显著提高电极材料容量及循环稳定性，在储能领域具有巨大的应用潜力。
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