一种间氨基苯磺酸共价键双键合聚苯胺与羧基碳纤维束材料及其制法和应用

    公开(公告)号:CN119877274A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202311380481.9

    申请日:2023-10-24

    Inventor: 谢一兵 钱胜利

    Abstract: 本发明公开了一种间氨基苯磺酸共价键双键合聚苯胺与羧基碳纤维束材料及其制备方法和储能应用,采用水热氧化法合成羧基碳纤维束作为基体材料,再采用有机溶剂热接枝法合成以酰胺共价键键合的间氨基苯磺酸‑羧基碳纤维,然后采用电化学聚合沉积法引入电活性聚苯胺,合成以磺酰胺共价键键合的聚苯胺‑间氨基苯磺酸,制备而成共价键双键合结构的聚苯胺‑间氨基苯磺酸‑羧基碳纤维束材料,间氨基苯磺酸分子以酰胺共价键连接羧基碳纤维,同时以磺酰胺共价键连接聚苯胺,形成共价键双键合界面均衡强化结构一体化材料,同时强化分子间连接与降低电荷转移电阻,提高结构稳定性和循环稳定性。该材料构建碳纤维基柔性超级电容器,实现全柔性储能。

    对苯二胺桥连聚苯胺与含氧碳纤维阵列材料及其制备方法和储能应用

    公开(公告)号:CN116779339A

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202310557750.8

    申请日:2023-05-17

    Abstract: 本发明公开了一种对苯二胺桥连聚苯胺与含氧碳纤维阵列材料及其制备方法和储能应用,本发明采用水热氧化‑热活化处理法合成含氧碳纤维阵列作为基体材料,再采用表面接枝合成法引入对苯二胺作为桥连分子,然后采用电化学原位聚合法引入聚苯胺作为电活性聚合物,合成对苯二胺桥连聚苯胺与含氧碳纤维阵列材料,本发明中对苯二胺分子以酰胺共价键连接含氧碳纤维阵列,同时以氢键连接聚苯胺,形成桥连结构的一体化材料,通过界面键合增强作用降低界面电荷转移电阻,提高电化学电容和循环稳定性。该材料用于柔性纤维电极,构建可编织可穿戴的柔性线型超级电容器,实现全柔性储能应用。

    一种导电聚合物包覆复合聚合物复合纤维及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116770592A

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202310285943.2

    申请日:2023-03-22

    Inventor: 谢一兵 钱胜利

    Abstract: 本发明公开了一种导电聚合物包覆复合聚合物复合纤维及其制备方法和应用,该导电聚合物包覆复合聚合物复合纤维包含导电聚合物1和复合聚合物2,其中导电聚合物1和复合聚合物2分别是外壳层与内核层,并形成导电聚合物1壳层完整包覆复合聚合物2核层的多组份复合聚合物纤维材料,导电聚合物1和复合聚合物2通过界面氢键作用链接而成的多组份聚合物复合纤维材料;所述导电聚合物1由聚苯胺单组份构成;复合聚合物2由聚乳酸‑石墨烯‑微晶纤维素三组份构成。本发明设计合成的导电聚合物包覆复合聚合物复合纤维具有较高的电化学反应活性和导电性,有效提高了导电聚合物电极材料在电容量性能、倍率性能和电化学稳定性能,可以用于电化学储能。

    功能化氧化石墨烯修饰聚合物凝胶电解质及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN106981374B

    公开(公告)日:2018-09-21

    申请号:CN201710333394.6

    申请日:2017-05-12

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 谢一兵 王金辉

    Abstract: 本发明公开了一种功能化氧化石墨烯修饰聚合物凝胶电解质及其制备方法和应用。功能化氧化石墨烯是指氧化还原活性物质通过氢键分子间作用力、醚键、酯键或酰胺键化学键作用力、Π‑Π堆积分子间作用力与氧化石墨烯连接而成。具有单层或多层结构的功能化氧化石墨烯排列在多羟基高分子聚合物基体内,形成三维多级层间结构的功能化氧化石墨烯修饰聚合物凝胶电解质。所述的多级层间结构是指多羟基高分子聚合物层、氧化还原活性物质层和氧化石墨烯层之间形成的层层间隙,为电解质离子提供了短程运输通道;所述的功能化氧化石墨烯修饰聚合物凝胶电解质应用于超级电容器,兼具高离子电导率和氧化还原活性,提高比电容性能。

    碳量子点-聚苯胺/碳纤维一体化复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN106328384B

    公开(公告)日:2018-05-15

    申请号:CN201610860376.9

    申请日:2016-09-28

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 谢一兵 赵志超

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明公开了一种碳量子点‑聚苯胺/碳纤维一体化复合材料及其制备方法和电化学储能应用。本发明将可聚合的苯胺单体与导电碳量子点共同作用一体化反应形成碳量子点与聚苯胺一体化复合材料。碳量子点‑聚苯胺纳米线复合材料直接生长于碳纤维导电基底的表面,彼此相互连接形成3D网格式结构,碳量子点均匀地分布于聚苯胺纳米线阵列的内层与表面,碳量子点‑聚苯胺/碳纤维一体化复合材料可直接作为无粘合剂的超级电容器电极材料,实现电化学储能。碳量子点的存在,不仅提高了聚苯胺纳米阵列材料的电导率,同时为聚苯胺分子提供了有利的支撑,加固了聚苯胺的机械强度,减缓了其主链在长期循环中的破坏程度,增强聚苯胺电极材料的循环寿命。

    碳包覆钛基纳米阵列材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN104616910B

    公开(公告)日:2018-03-20

    申请号:CN201510012897.4

    申请日:2015-01-09

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 谢一兵 夏池

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明提供一种碳包覆钛基纳米阵列材料,其特征在于:包括导电基底(1)、钛基纳米阵列(2)和无定形碳层(3);所述钛基纳米阵列(2)垂直排列在导电基底(1)表面,彼此相互连接形成一体式结构;所述无定形碳层(3)完整均匀包覆在钛基纳米阵列(2)表面。本发明还提供了该纳米阵列材料的制备方法及其在超级电容器中的电化学储能应用。本发明提供的碳包覆钛基纳米阵列材料具有有序排列的“壳‑核”纳米结构特征,可直接应用于超级电容器的电极材料,具有快速充放电和高电容量的电化学储电性能。

    一种纳米多孔结构的氮化钛酸锂纳米线/纳米膜一体化材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN105655148B

    公开(公告)日:2018-02-02

    申请号:CN201610040573.6

    申请日:2016-01-21

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 谢一兵 宋飞

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明公开了一种纳米多孔结构的氮化钛酸锂纳米线/纳米膜一体化材料,包括氮化钛酸锂纳米线阵列和氮化钛酸锂纳米膜基片;所述的氮化钛酸锂纳米线阵列垂直生长在氮化钛酸锂纳米膜基片上,氮化钛酸锂纳米线与纳米膜相互垂直连接形成一体化整体结构的电活性材料;所述的氮化钛酸锂纳米线阵列具有有序排列的纳米阵列结构,氮化钛酸锂纳米膜基片具有均匀平铺的平面薄膜结构;所述氮化钛酸锂纳米线表面具有均匀分布的纳米多孔结构。本发明还公开了所述材料的制备方法和应用。相对于现有技术,本发明所得材料,更进一步提高了材料导电性能和比电容性能,克服了常规粉体或颗粒结构的钛酸锂电极材料振实密度较低的问题,且具有良好的机械性能。

    一种锂插层二氧化锰‑氮化钛纳米管复合材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN103985563B

    公开(公告)日:2017-05-03

    申请号:CN201410148411.5

    申请日:2014-04-10

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 谢一兵

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明提供的一种锂插层二氧化锰‑氮化钛纳米管复合材料,包括氮化钛纳米管、沉积在氮化钛纳米管内部和氮化钛纳米管间隙中的锂插层二氧化锰,氮化钛纳米管、沉积在氮化钛纳米管内部和氮化钛纳米管间隙中的锂插层二氧化锰形成同轴异质纳米管阵列结构。本发明还提供了该复合材料的制备方法及其在锂离子超级电容器制备中的应用。该锂插层二氧化锰‑氮化钛纳米管复合材料具有很高的电导性,同时具有较高的储电性能和大电流充放电性能,其可采用简单可行的电化学插层‑沉积反应合成方法制得。

    碳量子点-聚苯胺/碳纤维一体化复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN106328384A

    公开(公告)日:2017-01-11

    申请号:CN201610860376.9

    申请日:2016-09-28

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 谢一兵 赵志超

    Abstract: 本发明公开了一种碳量子点-聚苯胺/碳纤维一体化复合材料及其制备方法和电化学储能应用。本发明将可聚合的苯胺单体与导电碳量子点共同作用一体化反应形成碳量子点与聚苯胺一体化复合材料。碳量子点-聚苯胺纳米线复合材料直接生长于碳纤维导电基底的表面,彼此相互连接形成3D网格式结构,碳量子点均匀地分布于聚苯胺纳米线阵列的内层与表面,碳量子点-聚苯胺/碳纤维一体化复合材料可直接作为无粘合剂的超级电容器电极材料,实现电化学储能。碳量子点的存在,不仅提高了聚苯胺纳米阵列材料的电导率,同时为聚苯胺分子提供了有利的支撑,加固了聚苯胺的机械强度,减缓了其主链在长期循环中的破坏程度,增强聚苯胺电极材料的循环寿命。

    聚吡咯纳米柱嵌纳米孔阵列材料及其制备方法和储能应用

    公开(公告)号:CN102505124B

    公开(公告)日:2015-03-11

    申请号:CN201110362797.6

    申请日:2011-11-16

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 谢一兵 杜洪秀

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 一种聚吡咯纳米柱嵌纳米孔阵列材料,所述的聚吡咯纳米柱嵌纳米孔阵列材料包括:聚吡咯基体,在聚吡咯基体上设有呈阵列分布且两端通透的纳米孔,在纳米孔内嵌入聚吡咯纳米柱,聚吡咯纳米柱柱面与纳米孔内壁之间设有间隙。采用脉冲伏安法进行调控的电聚合反应,二氧化钛纳米管、包覆在纳米管外壁面上的聚吡咯纳米膜和嵌入在纳米管管腔内的聚吡咯纳米柱复合而成的同心轴实心结构的聚吡咯包覆二氧化钛纳米管复合阵列材料,采用化学腐蚀溶解方法,氢氟酸完全去除二氧化钛有序纳米管模板后得到聚吡咯纳米柱嵌纳米孔阵列材料。所述的聚吡咯纳米柱嵌纳米孔阵列材料作为超级电容器电极材料进行电化学储能应用。

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