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公开(公告)号:CN116443939A
公开(公告)日:2023-07-18
申请号:CN202210020183.8
申请日:2022-01-10
Applicant: 北京大学
IPC: C01G45/12 , H01M4/505 , H01M10/054
Abstract: 本发明涉及无机材料领域,具体涉及一种高电压钠离子电池用锰酸钠材料及其制备方法。基于锰酸钠材料面临的性能问题,本发明从材料结构设计角度出发,结合大尺寸金属离子层间支撑设计和氟阴离子钝化层的调控的方法,同步实现材料体相和界面高稳定性,大幅提升工作电压和嵌钠容量。具体而言,本发明通过引入非变价金属Ca,Sr,Ba离子或三价稀土离子占据钠位,起到层间“支柱”的作用,在钠离子脱嵌过程中支撑层状结构不发生晶面迁移;金属离子掺杂扩大钠离子层间迁移通道,大幅提高钠离子层间嵌入量,提高材料循环寿命和比容量。另一方面,本发明通过F阴离子基团调控的方法,在材料表面形成钝化层,抑制表层氧化反应,大幅增强材料界面稳定性。
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公开(公告)号:CN115706220A
公开(公告)日:2023-02-17
申请号:CN202110939967.6
申请日:2021-08-16
Applicant: 北京大学
IPC: H01M4/48
Abstract: 本发明公开的是一种新型氧硫化物的制备方法及其锂电池负极应用。该新型氧硫化物的化学通式为AeM2O4S,其中Ae选自碱土金属Mg,Ca,Sr或Ba中的一种或几种的组合,M选自IV A族Si,Ge或Sn中的一种或几种的组合。所述新型氧硫化物属于单斜晶系,空间群为P21/c,具有层状结构,[M2O4S]2‑层及层间碱土金属堆垛而成。M与邻近的四个O连接形成[MO4]4‑畸变四面体,与邻近的三个O和一个S连接形成[MO3S]4‑畸变四面体,两个四面体之间共用顶点O相互连接。将其与导电碳材料球磨,形成纳米AeM2O4S/C材料,并用于锂离子电池负极。AeM2O4S及纳米AeM2O4S/C材料具有优异的锂电池负极性能。本发明具有合成简单、重复性好、可规模化生产等优点,在锂电池领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号:CN115703649A
公开(公告)日:2023-02-17
申请号:CN202110939969.5
申请日:2021-08-16
Applicant: 北京大学
IPC: C01G31/02 , C01G15/00 , C01G19/02 , H01M4/48 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种高比容量高倍率的钒氧化物固溶体锂电负极材料,所述负极材料兼具插入型负极和合金化型负极优势:插入型负极在脱嵌锂过程中起到框架作用,限制合金化负极的体积膨胀和金属颗粒的团聚,合金化负极起到了提供容量贡献,降低充电平台的作用。所述材料具有如下通式:M1‑xVxOy,其中M选自p区金属,y为所述固溶体中所含O的个数,数值等于金属M对应价态的一半。所述负极材料通过溶剂热法和固相法得到。所述负极材料之一的铟钒固溶体作为锂电池负极具有优异的循环性能和倍率性能,优于大多数已报道的铟基负极材料,其在1A g‑1电流密度下能稳定循环600圈,可逆放电比容量约为1100mA h g‑1;在50A g‑1电流密度下能稳定循环12000圈。
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公开(公告)号:CN114709407A
公开(公告)日:2022-07-05
申请号:CN202210377601.9
申请日:2022-04-12
Applicant: 北京大学
IPC: H01M4/38 , H01M4/58 , H01M10/0525 , H01M10/054 , H01M10/39 , H01G11/24 , H01G11/30
Abstract: 本发明的目的在于提供一种高稳定性和高倍率双金属硫基钠离子电池负极材料及其制备方法。以GeTiS3为例,将高比容量的锗金属原子级分散到高稳定性的金属硫化物TiS3链骨架中,利用锗重构金属‑硫键,形成兼具高稳定TiS3链骨架结构和Ge‑S弱键结构的新型负极材料,原子级分散的锗难以发生团聚和充放电过程引发的体积膨胀,从而使电化学反应具有高度可逆性和大倍率特性。总之,双金属硫基材料设计能够有效解决锗、硅基材料在循环中的聚集和体积膨胀问题,进而提高钠离子电池的容量、倍率性能和循环稳定性。
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公开(公告)号:CN113862790A
公开(公告)日:2021-12-31
申请号:CN202111157756.3
申请日:2021-09-30
Applicant: 北京大学
IPC: C30B29/46 , C30B1/10 , C30B9/12 , H01L31/032
Abstract: 本发明涉及一种新型极性氧硒化物及其制备方法与用途,化学式为Sr6Cd2Sb6O7Se10,属于单斜晶系Cm极性空间群,具有层状结构,是一类新型光电转换材料。由于该材料具有极性晶体结构,因此晶体内部存在宏观极化,有利于实现光生电子‑空穴的高效分离。Sr6Cd2Sb6O7Se10的光学带隙为1.55eV,可充分利用太阳光谱中的紫外及可见光部分。该材料具有较大的二阶倍频响应特性,证实了材料中存在较强极化。基于材料单晶的光电器件,在500‑1000nm范围内表现出良好的光电响应性,表明该材料为一种有潜力的新型光电转换材料,可用于光电探测、光催化、光伏、激光频率转换等领域。
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公开(公告)号:CN112536016A
公开(公告)日:2021-03-23
申请号:CN201910896666.2
申请日:2019-09-23
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及一类用于有害离子吸附的新型锑/铋基过渡金属层状硫属化合物材料,其结构通式为AyMxPn4‑xQ6,其中A=Li、Na、K,M=Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Hg,Pn=Sb、Bi,Q=S、Se,0<x<4,0<y<8。此类材料具有层状结构,由Bi2Se3型[MxPn4‑xQ6]层与层间A离子构成,[MxPn4‑xQ6]层中M与Pn占据同一结晶学位置。层间A离子可发生离子交换反应,因此可以高效吸附有害金属离子。此类材料对于水溶液中多种有害金属离子表现出良好的吸附特性,具有吸附量较高,吸附彻底(去除率高达99.9%)的特点。该材料具有较广的pH适用范围(pH=2.5~11.0),且吸附量不受溶液中高浓度竞争离子的影响,具有良好的选择性。将该吸附材料与高分子材料结合,可制备得到特定大小形状的吸附剂。
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公开(公告)号:CN101824320A
公开(公告)日:2010-09-08
申请号:CN201010176649.0
申请日:2010-05-19
Applicant: 北京大学
CPC classification number: Y02B20/181
Abstract: 本发明公开了一种红色荧光粉及其制备方法和应用,属荧光材料领域。该荧光粉的化学式可以表达为Ln2-xM2O7:xEu,并符合如下条件:Ln为La、Gd、Y的一种或组合,M为Ti、Zr、Hf的一种或组合;Eu为发光中心,掺杂位于Ln位,Eu的掺杂值x=0.02-1.0。本发明在蓝光芯片(455-465nm)或近紫外光芯片(380-395nm)激发下,发射出为570-640nm之间的荧光,红色荧光在于600-620nm之间。可用于白光LED及相关显示、照明器件且其制备工艺简单,材料的化学性质稳定,发光性能优异,是理想的白光LED用荧光粉。
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公开(公告)号:CN112110419B
公开(公告)日:2024-06-18
申请号:CN201910541802.6
申请日:2019-06-21
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及一类用于电化学储能,具有特殊微观结构的金属氧化物材料及其制备方法,其微观结构特征在于,为单晶、准单晶或孪晶结构,同时具有缺陷、多孔结构,含有混合价态金属元素的金属氧化物。其结构通式为MxOy‑z。可用于解决电化学储能的负极材料在高倍率工作条件下性能不足的难题。一方面,混合价态金属元素的存在大幅度增加材料的电子导电性;另一方面,缺陷和多孔的存在,提高了材料的离子传输性以及电化学活性,出现更多储锂位点,并且也能为电极体积变化提供缓冲;特殊的微观结构为材料的高功率、高能量、高稳定提供了保障。可将以本发明所述金属氧化物作为储能器件电极材料用于电动汽车等要求高功率密度和高稳定储能的领域。
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公开(公告)号:CN112206742B
公开(公告)日:2023-09-15
申请号:CN201910614046.5
申请日:2019-07-09
Applicant: 北京大学
IPC: B01J20/06 , B01J20/28 , B01J20/30 , C02F1/28 , C02F101/20 , C02F101/22 , C02F101/10
Abstract: 本发明涉及一种用于水污染治理的过渡金属氧化物材料,能够将水中有害金属离子如铬(VI)、砷(V)、铅(I1)、铀(VI)、镉(I1)等去除达到饮用水标准。可将铬(VI)、砷(V)吸附至10ppb以下,铅(II)、镉(II)、铀(VI)吸附至1ppb以下。此吸附剂通式为MxOy;其中M选自Zr,Ti,Fe,Mn,Mo,W等一种或两种过渡金属元素;并且1≤x≤2,1≤y≤5。此材料的制备采用一种微刻蚀的技术,精准的选择性刻蚀使其具有丰富孔结构、高密度羟基、高比表面积等特点,这些特点使得该吸附剂对有害离子具有强吸附力,达到高效去除效果。另外此材料具有良好的循环利用性能,且合成过程简单,成本低廉,在水污染治理方面具有广阔前景。
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公开(公告)号:CN115911395A
公开(公告)日:2023-04-04
申请号:CN202110939820.7
申请日:2021-08-16
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供一种基于异质转换机理制备的新型中空氧化铜改性铜集流体,属于电池技术领域。所述材料制备方法利用金属硫化物或硒化物在空气中加热转化为相应的氧化物,通过转化过程中的体积损失和气体释放而原位形成中空改性层。中空结构具有足够的空间提供金属锂存储,可增大储锂容量,且具有亲锂性的氧化铜可引导锂离子均匀沉积,抑制锂枝晶的产生,从而提高锂金属电池的库伦效率、循环稳定性和安全性。
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