一种利用溶剂热催化交联煤沥青制备硬碳微球的方法及应用

    公开(公告)号:CN119735199A

    公开(公告)日:2025-04-01

    申请号:CN202510231706.7

    申请日:2025-02-28

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明属于钠离子电池技术领域,具体涉及一种利用溶剂热催化交联煤沥青制备硬碳微球的方法及应用。所述硬碳微球的制备方法采用以下步骤:将煤沥青添加催化剂,利用溶剂热预处理后碳化,得到所述煤沥青基硬碳微球。所述制备方法具有简单、经济及环保等特点。本发明利用溶剂热方法提供高温高压的条件,以低软化点煤沥青为碳源,利用催化剂引发的交联反应形成大分子量的平面芳烃分子,进而通过电子力相互作用聚并从液相母体中析出,在表面张力作用下最终成球。选择质子类助催化剂作为溶剂,来提供阳离子源提升催化剂的催化活性,最终制备具有较大碳层间距和丰富缺陷位的硬碳微球。所述硬碳微球可用于制备钠离子电池,具有重要的应用价值。

    一种V3S4@C复合材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114242983B

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202111563122.8

    申请日:2021-12-20

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开一种V3S4@C复合材料及其制备方法与应用。所述复合材料包括一维棒状结构的碳基体以及原位生长在该碳基体表面上的V3S4成分的纳米片。所述制备方法包括如下步骤:(1)将含有V2C MXene材料、对苯二甲酸的溶液进行水热反应,分离出反应液中固体产物,干燥后备用。(2)将步骤(1)的所述固体产物进行退火处理,得到前驱体MIL‑47as。(3)对步骤(2)的所述前驱体MIL‑47as进行气相硫化处理,即得V3S4@C复合材料。当该V3S4@C复合材料作为锂硫电池的正极材料时,既可以作为硫的导电基体,又可以加快长链的多硫化锂向Li2S2与Li2S的转化,有效抑制穿梭效应,提升电池的循环性能。

    一种V3S4@V2C复合材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN113921817B

    公开(公告)日:2023-05-19

    申请号:CN202110969821.6

    申请日:2021-08-23

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开一种V3S4@V2C复合材料及其制备方法与应用,所述复合材料包括具有MXene结构的V2C以及原位生成在该V2C表面的V3S4。所述V3S4具有三维NiAs晶体结构,所述V2C为二维材料,且V3S4原位生成在V2C上使两者构建成二维和三维异质晶体结构。本发明提供的V3S4@V2C复合材料中,V3S4具有三维NiAs晶体结构,而具有MXene结构的V2C是一种结构特殊的二维材料,并通过原位转化将三维的V3S4和二维的V2C构建异质晶体,具有良好导电性的V2C与具有催化固硫效果的V3S4相互协同能够有效地促进多硫化物在电极表面的扩散与转化,显著地提高锂硫电池的电化学性能。

    一种NbO微球及其水热合成法与应用

    公开(公告)号:CN113800563B

    公开(公告)日:2022-07-08

    申请号:CN202111247443.7

    申请日:2021-10-26

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明属于一氧化铌制备技术领域,本发明公开一种NbO微球及其水热合成法与应用。所述合成法包括步骤:(1)以铌基MXene材料为铌源,将其加入过氧化氢和氢氧化锂的水溶液中,混匀得前驱体溶液。(2)将所述前驱体溶液进行水热反应,完成后分离出反应液中的固体产物,洗涤并干燥,即得。本发明的合成方法只需一步水热即可获得NbO微球,而且在160~200℃的低温下即可合成NbO,条件温和,工艺简单,显著降低了生产制备中的能源损耗,而且更加安全环保,便于实现规模生产。而且本发明的方法制备的NbO微球大小可调,形貌可控,可根据实际需要制备不同形貌尺寸的NbO微球,为NbO制备提供了一种新的途径。

    一种Ti3C2Tx MXene一维空心纳米管及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113201807B

    公开(公告)日:2022-05-17

    申请号:CN202110485442.X

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明属于一维空心管的制备技术领域,具体涉及一种Ti3C2Tx MXene一维空心纳米管及其制备方法和应用。本发明所述的Ti3C2Tx MXene一维空心管直径约为300‑800 nm;采用的合成方法为:将聚乙烯吡咯烷酮和聚甲基丙烯酸甲酯加入到N,N‑二甲基甲酰胺中溶解,得到纺丝溶液进行静电纺丝,用Ti3C2Tx MXene悬浮液水浴收集,得纤维前驱体,然后进行热处理得到Ti3C2Tx MXene一维空心管结构。本发明所合成的一维空心管结构形貌均匀,作为负极材料可以有效抑制材料聚集堆叠和缩短锂离子传输路径,表现出高的储锂容量和优异的倍率性能。

    一种V3S4@V2C复合材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN113921817A

    公开(公告)日:2022-01-11

    申请号:CN202110969821.6

    申请日:2021-08-23

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开一种V3S4@V2C复合材料及其制备方法与应用,所述复合材料包括具有MXene结构的V2C以及原位生成在该V2C表面的V3S4。所述V3S4具有三维NiAs晶体结构,所述V2C为二维材料,且V3S4原位生成在V2C上使两者构建成二维和三维异质晶体结构。本发明提供的V3S4@V2C复合材料中,V3S4具有三维NiAs晶体结构,而具有MXene结构的V2C是一种结构特殊的二维材料,并通过原位转化将三维的V3S4和二维的V2C构建异质晶体,具有良好导电性的V2C与具有催化固硫效果的V3S4相互协同能够有效地促进多硫化物在电极表面的扩散与转化,显著地提高锂硫电池的电化学性能。

    一种静电纺丝技术合成硅酸铁锂纳米纤维的方法

    公开(公告)号:CN109280993B

    公开(公告)日:2021-03-30

    申请号:CN201811020644.1

    申请日:2018-09-03

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明属于硅酸铁锂的制备技术领域,尤其涉及一种静电纺丝技术合成硅酸铁锂纳米纤维的方法。本发明静电纺丝技术合成硅酸铁锂纳米纤维的方法为:取聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入乙醇中,溶解后得到A溶液;取锂源、铁源、硅源加入N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)中,溶解后得到B溶液;将A溶液和B溶液混合,搅拌,得纺丝液;将纺丝液进行静电纺丝、烘干、空烧、在惰性气氛条件下烧结,得到硅酸铁锂纳米纤维。本发明的制备方法简单,操作简便,成本低,污染少,该方法制备的硅酸铁锂(Li2FeSiO4)纳米纤维直径可控,为制备硅酸铁锂(Li2FeSiO4)提供了一种新的方法。

    一种碳化钛空心球的制备方法

    公开(公告)号:CN111675221A

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN202010559796.X

    申请日:2020-06-18

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明属于纳米功能材料的制备技术领域,特别涉及一种碳化钛空心球的制备方法,将Ti3AlC2粉体浸没在氟化锂/盐酸溶液中,加热搅拌一定时间后用去离子水离心清洗沉淀物;然后用无水乙醇超声来对上述沉淀进行插层,再用去离子水离心得到少层碳化钛纳米片分散液;将少层碳化钛纳米片分散液直接用液氮冷冻后再通过冷冻干燥得到碳化钛空心球。本发明以Ti3AlC2粉体作为前驱体制备少层碳化钛纳米片分散液,然后将不同浓度的碳化钛在液氮中快速冷冻,再利用冷冻干燥法制备出碳化钛空心球,是一种冷冻干燥制备碳化钛空心球的方法。

    一种钴基一维纳米材料的制备方法

    公开(公告)号:CN111393659A

    公开(公告)日:2020-07-10

    申请号:CN201911142914.0

    申请日:2019-11-20

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明属于纳米材料合成技术领域,尤其涉及制备二价钴离子与氮基三乙酸络合生成一维纳米材料的合成方法。本发明通过微波辅助溶剂热反应技术一步制备Co-Coordination Polymers(Co-CPs),然后通过真空抽滤法洗涤干燥得到纯净的钴基一维纳米材料。其方法为:取钴源,氮基三乙酸,加入水和异丙醇混合溶剂中搅拌后,微波辅助溶剂热处理,形成带有Co-CPs的混合溶液,然后将该混合溶液抽滤再烘干形成桃粉色粉末,即生成纯相的钴基一维纳米材料材料。本发明的优点是:(1)原料廉价易得,一步合成钴基一维纳米材料材料,成本低廉,有良好的应用前景;(2)加热速度快,效率高,只需要传统方法的几十分之一的时间就可完成反应过程;(3)热能利用率提高,对环境危害小,可以改善劳动条件;为钴基一维纳米材料材料合成提供了一种新途径。

    一种Nb2O5纳米棒的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111233037A

    公开(公告)日:2020-06-05

    申请号:CN202010057287.7

    申请日:2020-01-19

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明属于纳米材料制备技术领域和新能源领域,尤其涉及一种Nb2O5纳米棒的制备方法和应用。所述Nb2O5纳米棒的直径和长度分别为20~100 nm和100~900 nm。制备方法为取多层MXenes置于四甲基氢氧化铵溶液中加热搅拌,得到的上层溶液即为少层MXenes溶液。取少层铌基MXenes溶液转移到反应釜中,加热,冷却,离心,干燥,便可得到最终产品。本发明采用简单的水热方法,将二维MXenes材料转化为一维纳米棒,且纳米棒结构均一,晶化程度极高。作为锂离子电容器负极材料时,因纳米尺寸的结构,可缩短离子扩散路径,从而表现出更快速的充放电过程及优异的循环性能。

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