一种用于锂离子电池的柱醌正极材料及其应用

    公开(公告)号:CN103779568B

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201410055487.3

    申请日:2014-02-19

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种用于锂离子电池的柱醌正极材料,为以对苯醌单元的羰基为电化学氧化还原反应位点,由5-7个对苯醌单元在其对位通过亚甲基连接而成的环状化合物。该柱醌正极材料用于制备准固态锂离子电池,方法如下:1)将活性物质、导电剂和粘结剂在有机溶剂中,研磨成浆状后涂覆在集流体上,空气中干燥制成电极;2)以该电极为正极,金属锂为对电极和参比电极,两电极以PMA/PEG凝胶聚合物电解质隔开,在氩气或干燥空气中组装成电池。本发明的优点是:该柱醌正极材料具有高的羰基利用率及高的比容量;应用于准固态锂离子电池,放电比容量高、循环性能好,有望应用于下一代高能量密度、高功率密度以及长循环寿命的储能电池中。

    一种高倍率和长寿命的可充室温钠电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN104393353A

    公开(公告)日:2015-03-04

    申请号:CN201410708062.8

    申请日:2014-11-28

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: H01M4/5815 B82Y30/00 H01M10/054

    Abstract: 一种高倍率和长寿命的可充室温钠电池的制备方法,由二硫化铁微球作为正极材料,钠片作为负极,隔膜为聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯构成的三层膜或玻璃纤维纸,电解液为含钠盐的醚类电解液;正极片涂布所用的导电剂为乙炔黑、SuperP、KS-6、碳纳米管、石墨烯、石油焦等一种或几种进行混合而成;粘结剂为聚偏二氟乙烯或羧甲基纤维素钠;溶剂为N-甲基吡咯烷酮或水;集流体为泡沫镍、铜片、泡沫铜或铝片。本发明的优点是:二硫化铁微球制备简便,纯度高。同时因其微纳结构的形貌优势具有较高的比容量、循环稳定性和出色的倍率性能。因此二硫化铁/钠二次电池有望实现商业化生产,成为下一代大规模储能电池。

    一种Cu@Co核壳纳米催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN104307524A

    公开(公告)日:2015-01-28

    申请号:CN201410551953.7

    申请日:2014-10-17

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种Cu@Co核壳纳米颗粒催化剂的制备方法,包括以下步骤:1)将铜盐和钴盐溶于蒸馏水中,得到混合液a;2)将氢氧化钠和硼氢化钠混合,得到混合液b;3)将混合液a置于水浴锅中,然后向混合液a中滴加混合液b,反应3-20min后,将得到的黑色产物依次用蒸馏水洗三次,无水乙醇洗三次,在真空度为-0.1Mpa下干燥12h,制得Cu@Co核壳纳米颗粒催化剂。本发明的优点是:该Cu@Co核壳纳米颗粒催化剂催化活性高、生产成本低、制备工艺简单、反应时间短,不需要载体和辅助剂且环境友好,技术及经济效果显著,适用于工业化生产。

    一种碳纳米管负载纳米钴催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN103816905A

    公开(公告)日:2014-05-28

    申请号:CN201410106714.0

    申请日:2014-03-21

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种碳纳米管负载纳米钴催化剂的制备方法,包括以下步骤:1)将钴盐溶于有机溶剂中,然后加入配体,得到混合液;2)将上述混合液转移至高压釜中,进行加热恒温反应,自然冷却至室温后,将生成的晶体或粉末,依次进行过滤、洗涤和真空干燥处理后,制得钴的金属有机骨架产物Co-MOF;3)将上述金属有机骨架产物Co-MOF在管式炉中进行煅烧,煅烧温度为400-1000℃,煅烧时间为100-180min,煅烧气氛为氩气,即可制得碳纳米管负载纳米钴催化剂。本发明的优点是:原料成本低廉且生产工艺简单,反应条件易于控制,不需要模板剂及表面活性剂,所得产品一致性好,环境友好,有利于碳纳米管负载纳米钴批量化生产和应用。

    一种高性能可充镁电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN102024996B

    公开(公告)日:2012-12-19

    申请号:CN201010561071.0

    申请日:2010-11-26

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种高性能可充镁电池,由正极片、负极片、隔膜和电解液组成;正极片为高度剥离的纳米二硫化钼,该材料呈高度剥离结构,其平均层数不大于4层,平均厚度不大于3nm;负极片为颗粒状纳米级镁或纳米-微米级复合镁,平均粒径为(1-10)nm;隔膜为由聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯构成的三层膜;电解液为格氏试剂(Grignard)衍生物的四氢呋喃溶液。本发明的优点:与已报道的镁二次电池体系相比,该可充镁电池具有材料制备条件温和(室温至150°C)、比容量较大(170mAhg-1)、工作电压高(1.8V)和循环性能好(循环50周后仍保持初始容量的95%)等优点,有望应用于下一代大规模储能电池。

    一种金属锰氧化物负载氨硼烷储氢材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN102515095A

    公开(公告)日:2012-06-27

    申请号:CN201110356139.6

    申请日:2011-11-11

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E60/364

    Abstract: 一种金属锰氧化物负载氨硼烷储氢材料,由金属锰氧化物负载氨硼烷制成,金属锰氧化物为二氧化锰空心立方体、二氧化锰空心球或二氧化锰多孔纳米颗粒;其制备步骤是:1)将金属锰氧化物超声分散于四氢呋喃溶剂中;2)将氨硼烷溶于四氢呋喃溶剂中;3)将上述两种溶液混合、搅拌均匀;4)将上述均匀混合液真空干燥除去溶剂后,即可制得目标产品。本发明的优点是:以氨硼烷与金属锰氧化物为原料,在较低的温度下制备金属锰氧化物负载氨硼烷储氢材料,可有效降低氨硼烷的热解放氢温度,有效抑制硼嗪、乙硼烷、氨气等有害物质的产生;在放氢过程中释放热量小,有利于在相对温和条件下通过固-气反应或化工过程实现反应产物的再生。

    过渡金属钒酸盐一维纳米电极材料的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN101051685A

    公开(公告)日:2007-10-10

    申请号:CN200710057120.5

    申请日:2007-04-11

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及一类过渡金属钒酸盐,包括钒酸铜(CuV2O6),钒酸钴(CoV2O6·2H2O)和钒酸镍(NiV2O6·H2O)电极材料的制备方法及其应用研究。这些材料都是具有一维纳米结构的锂电池阴极材料。采用水热合成实现了钒酸铜、钒酸钴、钒酸镍的一步制备;该方法具有工艺简单成本低、流程短、后处理手序少、产品质量稳定等优点,有利于实现工业化。结果表明:钒酸铜一维纳米电极材料由于具有较大的比表面积等优点,提高了质子的扩散性能,增大了活性物质与电极间的接触,减小电极、电池内阻,显著提高电极高温与高倍率放电性能,在锂一次电池中具有十分良好的应用前景。

    碱金属配位氢化物储氢材料与制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN1632979A

    公开(公告)日:2005-06-29

    申请号:CN200410072804.9

    申请日:2004-11-19

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及碱金属配位氢化物储氢材料与制备方法及其应用。它是碱金属配位氢化物MAlH4和M3AlH6(M为碱金属Li、Na、K中的任一种)的制备方法及其在燃料电池高效储氢中的应用。在碱金属配位氢化物MAlH4和M3AlH6中加入TiCl3、VCl3或CuCl2进行高能球磨,获得具有电子转换的Ti0/Ti3+,V0/V3+或Cu0/Cu2+纳米复合催化剂,以提高碱金属配位氢化物的放氢-再氢化反应速度,并降低放氢产物的再氢化温度及压力,从而实现碱金属配位氢化物MAlH4和M3AlH6的可逆储氢,为其在高效、安全移动储氢的燃料电池上的应用打下基础。

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