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公开(公告)号：CN108899217A
公开(公告)日：2018-11-27
申请号：CN201810753046.9
申请日：2018-07-10
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种内外镶嵌不同电活性物质的氮掺杂碳空心球的制备方法，包括步骤：（1）不同厚度氮掺杂碳空心球（N-HCS）制备；（2）内壁负载锰盐的N-HCS（Mn2+/N-HCS）的制备；（3）内壁镶嵌二氧化锰的N-HCS（MnO2@N-HCS）的制备（；4）MnO2@N-HCS的表面修饰；（5）在MnO2@N-HCS的外表面镶嵌镍钴硫化物。本发明首先将二价锰盐负载在N-HCS空腔内，再通过高锰酸钾溶液的渗透与热处理，使形成的二氧化锰牢固在镶嵌在N-HCS的内壁上；最后通过表面修饰与水热法，将镍钴硫化物纳米颗粒镶嵌在N-HCS的外表面，从而形成内壁镶嵌二氧化锰纳米颗粒、外壁镶嵌镍钴硫化物纳米颗粒的N-HCS。通过控制N-HCS的壁厚，既保证N-HCS的稳定性，也充分发挥镍钴硫化物与二氧化锰的协同作用，显著改善了材料的电容性质。
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公开(公告)号：CN108417853A
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201810308542.3
申请日：2018-04-09
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种内层碳镶嵌镍钴纳米颗粒的氮掺杂碳空心球电催化剂的制备方法：首先利用水热法，制备含氧碳层包覆的金属氧化物颗粒；接着，将聚多巴胺沉积于含氧碳层外表面；随后高温热解，聚多巴胺热解形成碳-氮复合物，并结合在含氧碳层的结构中，形成氮掺杂的碳-氮复合物层。而最里层的部分镍-钴氧化物被高温热解产生的碳还原，形成金属单质镍和钴，它们从里向外镶嵌进入碳-氮复合物的结构中，从而在里层形成空腔结构，导致了一种外层碳氮复合物包覆、内层碳镶嵌金属纳米颗粒的碳空心球。本发明的材料对氧还原反应的电催化活性高度稳定，可以反复循环使用，作为阴极材料在锌-空气电池领域具有重要应用。
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公开(公告)号：CN109126858B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN201811306046.0
申请日：2018-11-05
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种同时产生二甘醇酸和氢气的双功能催化剂的制备方法，包括步骤：（1）在三聚氰胺存在下，水热法在聚苯乙烯微球上沉积氮掺杂碳层，高温热解后制备氮掺杂碳空心球（NHCS）；（2）接着在含有镍钴盐的NHCS与氧化石墨烯（GO）的混合分散液中进行三聚氰胺与甲醛的树脂化过程，形成湿凝胶混合物；（3）最后将湿凝胶混合物中的水置换出来，干燥后高温热解，形成镍钴掺杂的、GO与NHCS相互交联的C‑N复合物。这种复合物是电解二甘醇碱性溶液的双功能催化剂，能同时在阳极和阴极高效率产生二甘醇酸和氢气。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109727783B
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN201910032723.2
申请日：2019-01-14
Abstract: 本发明公开了一种炭纸负载的碳空心球复合材料，首先通过氮掺杂和氯化锌高温挥发，制备表面多孔的NHCS；接着将二氧化锰纳米颗粒嵌入NHCS的内壁；最后通过电氧化法，在碳空心球表面生长聚苯胺纳米纤维，形成一种炭纸负载的碳空心球复合材料。本发明结合碳空心球、二氧化锰和聚苯胺三者的特点和优势，既保留了二氧化锰的高电容特性，又避免了它本身导电性差的不足；它是一种性能优异的电化学超级电容器的电极材料，可以直接作为电极应用于电化学电容器，并且性能优异，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN109243862B
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201811103627.4
申请日：2018-09-21
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种双重修饰的碳空心球复合物的制备方法，包括步骤：（1）在酸化修饰的聚苯乙烯（PS）球上沉积聚多巴胺；（2）再将镍钴盐、葡萄糖和双氰胺固体混合物覆盖在PS表面，随后高温热解，在氮掺杂的碳空心球表面原位生长出空心碳纳米线；（3）通过浸渍法和水热法，在碳空心球内壁生长出镍钴硫化物，从而形成空心碳纳米线和镍钴硫化物双重修饰的碳空心球复合物。本发明结合了碳空心纳米线、氮掺杂碳空心球和镍钴硫化物作为电化学超级电容器电极材料的优点，同时通过碳空心球内壁负载镍钴硫化物，充分保证了镍钴硫化物颗粒的稳定性，从而使这种复合物具有优异的性能，是一种具有重要应用前景的电化学超级电容器电极材料。
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公开(公告)号：CN108899217B
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201810753046.9
申请日：2018-07-10
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种内外镶嵌不同电活性物质的氮掺杂碳空心球的制备方法，包括步骤：（1）不同厚度氮掺杂碳空心球（N‑HCS）制备；（2）内壁负载锰盐的N‑HCS（Mn2+/N‑HCS）的制备；（3）内壁镶嵌二氧化锰的N‑HCS（MnO2@N‑HCS）的制备；（4）MnO2@N‑HCS的表面修饰；（5）在MnO2@N‑HCS的外表面镶嵌镍钴硫化物。本发明首先将二价锰盐负载在N‑HCS空腔内，再通过高锰酸钾溶液的渗透与热处理，使形成的二氧化锰牢固在镶嵌在N‑HCS的内壁上；最后通过表面修饰与水热法，将镍钴硫化物纳米颗粒镶嵌在N‑HCS的外表面，从而形成内壁镶嵌二氧化锰纳米颗粒、外壁镶嵌镍钴硫化物纳米颗粒的N‑HCS。通过控制N‑HCS的壁厚，既保证N‑HCS的稳定性，也充分发挥镍钴硫化物与二氧化锰的协同作用，显著改善了材料的电容性质。
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公开(公告)号：CN109879268A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910219675.8
申请日：2019-03-22
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种碳空心球复合材料的制备方法，首先制备碳-氮复合物层覆盖的二氧化硅球（SiO2@C-N），并将它酸化处理；在酸化后的SiO2@C-N上沉积氧化锌纳米颗粒，或沉积氧化锌纳米棒，得到SiO2@C-N/ZnO；随后再在中性环境下，将聚多巴胺沉积在SiO2@C-N/ZnO表面，得到SiO2@C-N/ZnO@PDA；进一步在高温下热解SiO2@C-N/ZnO@PDA，在氧化锌表面沉积碳-氮复合物，得到SiO2@C-N/ZnO@C-N；最后分别在盐酸和氢氟酸作用下除去氧化锌与二氧化硅球，得到碳空心球复合材料。这种新型的碳空心材料充分结合了不同形状碳空心材料的特点，表现出特殊的微观结构，并具有巨大的表面积；同时通过氮元素的掺杂，使这种复合材料的电化学性质更加优异，在能源电化学领域具有重要的应用前景。
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公开(公告)号：CN108479839A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810267860.X
申请日：2018-03-29
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种碳-氮复合物包覆的镍-钴-铁/碳-氮材料的制备方法，包括步骤：(1）制备含明胶的镍、钴和亚铁离子乙二胺络合物的混合物；（2）将三聚氰胺分散于该混合物中形成催化剂前驱体-1；(3）将催化剂前驱体-1分步热解，得到催化剂前驱体-2；(4）在催化剂前驱体-2的表面修饰聚多巴胺，随后热解，得到一种碳-氮复合物包覆的镍-钴-铁/碳-氮材料。本发明首先将镍、钴和亚铁离子的乙二胺络合物按一定比例掺杂进入碳-氮复合物结构中，这些金属相互之间的协同效应也极大地提高了催化剂的电活性；采用分步热解使氮以原位方式高效率掺入碳结构中；通过在催化剂颗粒表面形成碳-氮复合物保护层，极大提高了催化剂的稳定性和电催化活性。
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