一种抑制锌金属电池负极粉化的电解液及电池

    公开(公告)号:CN118040090A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410084808.6

    申请日:2024-01-19

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 王欢 廖雪龙

    Abstract: 本发明公开了一种抑制锌金属电池负极粉化的电解液及电池。该电解液由三氟甲磺酸锌、三维惰性阳离子添加剂和去离子水组成。该电池包括正极、负极、隔膜和所述抑制锌金属电池负极粉化的电解液。本发明从锌金属负极粉化的成因入手,从源头上抑制了锌金属负极的粉化,在电解液中引入三维惰性阳离子添加剂。本发明的电解液有效地解决了锌负极粉化和副反应的问题。电池具有较高的容量和稳定的循环性能,具有长寿命,对推动水系锌金属电池的大规模储能应用具有重要意义。

    原位限域还原-生长制备一维铋纳米带电催化剂的方法

    公开(公告)号:CN114749674B

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202210442581.9

    申请日:2022-04-25

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 王欢 李有增

    Abstract: 本发明公开了一种原位限域还原‑生长制备一维铋纳米带电催化剂的方法,将生长在基底晶体上的氧化铋纳米薄片在二维空间下进行原位限域还原,氧化铋由氢气还原并在二维空间进行生长,由于生长空间限域在二维空间,所得到的低熔点的铋在600℃高温下仍不会团聚,制得一维铋纳米带。本发明基于原位限域还原‑生长策略,能够高效大量制备一维铋纳米带,且解决了低熔点的铋在高温下易团聚、难以制备的问题,实现的铋纳米带结构稳定与催化性能稳定的目标。

    原位生长制备碳纳米管/氧化石墨炔电催化剂的方法

    公开(公告)号:CN117772171A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202410053647.4

    申请日:2024-01-15

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 王欢 卢天天

    Abstract: 本发明公开了一种原位生长制备碳纳米管/氧化石墨炔电催化剂的方法。本发明基于原位锚定‑生长策略,选择石墨炔作为碳材料基底进行功能化,利用石墨炔的炔键稳定均匀地分散锚定金属原子,并以金属原子作为催化剂在石墨炔上原位生长碳纳米管,能够观察到石墨炔与碳纳米管的连接,能够获得稳定的结构。本发明通过浓硝酸对碳纳米管/石墨炔结构进行温和氧化,实现对石墨炔的选择性氧化,只对石墨炔结构进行氧化,同时碳纳米管结构不被氧化,氧化所得官能团单一,得到以环氧键官能团为主的碳纳米管/氧化石墨炔结构。

    一种宽温域水系锌金属电池电解液及电池

    公开(公告)号:CN115588785A

    公开(公告)日:2023-01-10

    申请号:CN202211220774.6

    申请日:2022-10-08

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 王欢 王巍

    Abstract: 本发明公开了一种宽温域水系锌金属电池电解液及电池。该电解液由三氟甲磺酸锌、磷酸脂类添加剂和去离子水组成。该电池包括正极、负极、隔膜和所述宽温域水系锌金属电池电解液。本电解液在水中引入了磷酸脂类添加剂。磷酸脂类添加剂能够与水产生相互作用,束缚了自由水的活性,抑制析氢等副反应的发生,同时破环氢键,降低电解液的凝固点;磷酸脂类添加剂具有强的供电子数,可取代Zn2+溶剂化壳层中的水分子,减弱水的活性,抑制副反应发生;参与Zn2+配位的磷酸脂类添加剂可在锌表面原位产生具有梯度分布的、高离子电导率的、致密的固态电解质界面层,加快Zn2+传输,促使Zn2+均匀沉积和剥离,抑制枝晶生长,进一步抑制副反应的发生。

    一种沥青改性用废轮胎胶粉的表面氧化改性工艺

    公开(公告)号:CN103145882B

    公开(公告)日:2018-01-26

    申请号:CN201310079851.5

    申请日:2013-03-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及一种沥青改性用废轮胎胶粉的表面氧化改性工艺。具体的步骤包括:将废轮胎胶粉分散在水中,加入一定量的氧化剂,25‑80℃恒温搅拌1.5小时,其中氧化剂为二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸、次氯酸钠或双氧水中的一种,氧化剂用量占废轮胎胶粉质量的3‑30%,反应结束后过滤烘干得到氧化改性胶粉,将其作为沥青改性剂制备胶粉改性沥青,以调控改性沥青性能。该方法能耗低、氧化剂低廉易得、易于实现工业化应用,同时能有效调控改性沥青软化点、针入度、延度等主要性能。

    一种沥青改性用废轮胎胶粉的表面氧化改性工艺

    公开(公告)号:CN103145882A

    公开(公告)日:2013-06-12

    申请号:CN201310079851.5

    申请日:2013-03-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及一种沥青改性用废轮胎胶粉的表面氧化改性工艺。具体的步骤包括:将废轮胎胶粉分散在水中,加入一定量的氧化剂,25-80℃恒温搅拌1.5小时,其中氧化剂为二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸、次氯酸钠或双氧水中的一种,氧化剂用量占废轮胎胶粉质量的3-30%,反应结束后过滤烘干得到氧化改性胶粉,将其作为沥青改性剂制备胶粉改性沥青,以调控改性沥青性能。该方法能耗低、氧化剂低廉易得、易于实现工业化应用,同时能有效调控改性沥青软化点、针入度、延度等主要性能。

    一种宽温域锂/氟化碳电池、正极材料、电解液

    公开(公告)号:CN119601697A

    公开(公告)日:2025-03-11

    申请号:CN202411398561.1

    申请日:2024-10-09

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 王巍 王欢

    Abstract: 本发明公开了一种宽温域锂/氟化碳电池、正极材料、电解液。电池包括正极、负极、隔膜和电解液,正极包括氟化碳正极材料,所述氟化碳正极材料的制备方法为:将氟化碳放置在等离子体化学气相沉积炉中,保持真空,将碳源气体通入等离子体化学气相沉积炉中,控制射频功率为100~200W,热处理温度为550~600℃,热处理时间10~20min,得到氟化碳正极材料,所述电解液由四氟硼酸锂、乙酸甲酯和亚硫酸二甲酯组成,所述乙酸甲酯和亚硫酸二甲酯的体积比为1:1,四氟硼酸锂的浓度为1mol/L。本发明电池可以在‑100℃到100℃范围内稳定工作。

    可控制备纳米级超薄石墨炔及其衍生物的方法

    公开(公告)号:CN119118109B

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202411289672.9

    申请日:2024-09-14

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 卢天天 王欢

    Abstract: 本发明属于纳米碳材料制备领域,公开了一种可控制备纳米级超薄石墨炔及其衍生物的方法。将物质A与物质B混合球磨,得到混合粉末,所述物质A为含铜的盐,所述物质B为不溶于丙酮及吡啶、可溶于水或酸且200℃以内不分解的盐;将混合粉末放入密闭加热环境中,200~450℃加热,降至室温,随后滴加入石墨炔或其衍生物单体的丙酮溶液,滴加完毕后维持温度1~2天后降至室温;随后用稀盐酸浸泡粉末1~3天,抽滤,滤饼冷冻干燥得到纳米级超薄石墨炔薄膜。相比于现有技术,本发明的优势在于能够获得无其他官能团的本征薄层石墨炔,厚度约为2纳米左右。相比于氧化剥离的方法,该发明具有成本低廉,过程简单,品质可控的优势。

    一种分级尖端氧化亚铜单晶材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN115852485A

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202310069599.3

    申请日:2023-02-07

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明属于催化材料领域,涉及一种分级尖端氧化亚铜单晶材料及其制备方法与应用。所述材料一级结构为正八面体,二级结构为均匀分布于一级结构上的金字塔状尖端,其中尖端尺寸在40~180 nm之间,面覆盖度在10%~100%之间。其制备方法是将铜可溶性盐、浓卤水和强碱的混合溶液预先析出晶种得到悬浊液。将还原剂加入悬浊液中进行晶种诱导生长,加入过量蒸馏水溶解晶种,过滤洗涤干燥后得到分级尖端氧化亚铜单晶材料。本发明通过晶种诱导成核生长一步实现了分级尖端形貌的构建,简化了合成工艺。所需晶种为廉价丰产盐类,且无需模板和表面活性剂,可实现克级宏量制备。本发明材料可提高电催化二氧化碳还原为多碳产物的选择性,具有大规模生产应用的前景。

    金属催化直接生长纳米碳负载金属单原子催化剂的方法

    公开(公告)号:CN115433953A

    公开(公告)日:2022-12-06

    申请号:CN202211072883.8

    申请日:2022-09-02

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 王欢 李有增

    Abstract: 本发明公开了一种金属催化直接生长纳米碳负载金属单原子催化剂的方法,包括以下步骤:将物质A和物质B混合均匀,得到粉体;将粉体放入密闭加热环境中,在Ar/H2的混合气体氛围下加热至600~1000℃;然后向密闭加热环境中持续通入携带有碳源的Ar/H2的混合气体,通过Ar/H2的混合气体将碳源携带到粉体上,进行纳米碳的金属催化直接生长;生长结束后,自然冷却至室温;然后停止通入Ar/H2的混合气体,得到纳米碳负载金属单原子催化剂。本发明基于金属催化裂解策略,利用分散在高熔点基底中的金属盐为催化剂,通过金属催化裂解碳源,实现直接生长纳米碳材料的同时能够进行金属单原子的负载。

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