四氧化三钴/石墨烯复合材料(Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>/N‑RGO)的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN106654212A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201611242926.7

    申请日:2016-12-29

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: H01M4/364 H01M4/52 H01M4/587 H01M10/0525 H01M10/30

    Abstract: 本发明涉及一种四氧化三钴/石墨烯复合材料(Co3O4/N‑RGO)的制备方法及其在镍氢电池及锂离子电池中的应用。该复合材料是按照以下步骤制备的:a、根据改进的Hummers方法制备氧化石墨;b、醋酸钴在氨水的调节作用下水解、氧化并在氧化石墨表面原位生长超小的Co3O4纳米粒子;c、Co3O4纳米粒子的进一步晶化和氧化石墨的还原。Co3O4/N‑RGO复合材料作为电极材料,其独特的结构特性以及Co3O4与N‑RGO之间的协同效应显著提高了镍氢电池和锂离子电池的高倍率放电性能。对于镍氢电池,在放电电流密度为3A/g时其放电容量高达223.1mAh/g,是商用储氢合金的3.2倍(68.7mAh/g)。对于锂离子电池,在电流密度为10A/g时仍保持较高的放电容量,为423.6mAh/g。本发明为研发高功率型电池提供了新的思路。

    一种通过掺杂多壁碳纳米管提高铁酸锌电化学性能的方法及应用

    公开(公告)号:CN106450182A

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201610860541.0

    申请日:2016-09-29

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: H01M4/364 H01M4/525 H01M4/625

    Abstract: 本发明公开了一种通过掺杂多壁碳纳米管提高铁酸锌充放电循环能力的方法及应用,其特征在于铁酸锌和多壁碳纳米管混合均匀,铁酸锌均匀分布在多壁碳纳米管的表面,形成一种稳定的复合材料。选用六水硝酸锌、七水合硫酸亚铁、尿素、氟化铵和预先酸化的多壁碳纳米管以一定摩尔质量混合搅拌形成均匀的混合溶液,经溶剂热法合成、煅烧后,得到铁酸锌/多壁碳纳米管复合材料。该方法不仅可以制得电化学性能优良的铁酸锌/多壁碳纳米管复合材料,而且合成方法比较简单、能耗低、可控性好、产量高和成本低廉,适合于大规模生产。本发明公开的铁酸锌/多壁碳纳米管复合材料的应用,用于锂离子电池负极材料,具有充放电比容量高、循环稳定性好的特点。

    热冲击诱导的钴铁双掺杂亚稳相镍/氧化镍异质结构复合电极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119411158A

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202411898818.X

    申请日:2024-12-23

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种热冲击诱导的钴铁双掺杂亚稳相镍/氧化镍异质结构(Co,Fe‑Ni/NiO/NF)复合电极的制备方法及其应用。制备方法包括以下步骤:裁剪并清洗泡沫镍基底;通过恒电压沉积法在泡沫镍基底上生长镍钴铁层状双氢氧化物纳米片;通过离子交换法在镍钴铁层状双氢氧化物纳米片表面原位生长镍钴铁普鲁士蓝类似物纳米颗粒;通过热冲击法制备Co,Fe‑Ni/NiO/NF复合电极。该复合电极作为析氢和析氧反应的工作电极均表现出优异的催化活性和稳定性。该复合电极可直接作为阴离子交换膜电解槽的阴极和阳极,在不同温度下高效催化全水分解反应,并且该电解槽能够在0.1和1.0A cm‑2的电流密度下分别稳定运行1000和240h,具有良好的应用前景。

    一种泡沫镍负载的镍铁合金/三氧化二钇复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118416898A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410520753.9

    申请日:2024-04-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种泡沫镍负载的镍铁合金/三氧化二钇NiFe/Y2O3复合材料及其制备方法和应用。该复合材料按照以下步骤进行制备:根据水热方法合成泡沫镍负载的镍铁钇氢氧化物前驱体;通过退火热还原处理制备镍铁合金/三氧化二钇NiFe/Y2O3复合材料。NiFe/Y2O3作为碱性析氢反应(HER)催化剂表现出优异的催化性能,在10mA cm‑2电流密度下的过电位为27mV,塔菲尔斜率为52mV dec‑1,在1000mA cm‑2的电流密度下连续工作200h催化性能没有明显衰减。相比于传统的商业Pt/C催化剂,该复合材料具有相当的催化活性及更高的稳定性,同时大幅降低了成本,具有良好的应用前景。本发明对稀土氧化物在电解水催化领域的应用开辟了新的途径。

    具有类三明治阵列结构的铋/氮掺杂碳纳米片复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118281194A

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202410406001.X

    申请日:2024-04-07

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本公开涉及一种具有类三明治阵列结构的铋/氮掺杂碳纳米片复合材料Bi/N‑CNSs及其制备方法和其作为钠离子电池负极材料的应用。所述制备方法包括以下步骤:a、称取一定量的五水合硝酸铋Bi(NO3)3·5H2O,三聚氰胺C3H6N6,MA和均苯三甲酸C9H6O6,TMA,溶于去离子水中,持续搅拌得到均匀的乳白色液体,将其干燥;b、将所得Bi(NO3)3·5H2O/TMA‑MA前驱体研磨成粉末,在H2/Ar气氛下退火得到Bi/N‑CNSs复合材料。作为钠离子电池负极材料,Bi/N‑CNSs表现出较高的放电容量、优异的倍率性能以及突出的循环稳定性。该复合材料还表现出优良的低温性能,在‑40℃条件下可稳定循环且高倍率放电性能优异。本公开的制备方法不仅产量可观而且可以拓展到其他金属基负极材料体系,为研发具有优异综合性能的钠离子电池负极材料提供了新思路。

    一种二碲化钴/氮掺杂碳纳米项链CoTe2/N-CNN复合电极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117650234A

    公开(公告)日:2024-03-05

    申请号:CN202311686515.7

    申请日:2023-12-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本公开涉及一种二碲化钴/氮掺杂碳纳米项链CoTe2/N‑CNN复合电极及其制备方法和应用。该复合电极可通过以下步骤制备:a、通过搅拌,离心制备金属有机框架材料二甲基咪唑钴ZIF‑67;b、通过静电纺丝得到项链状ZIF‑67/聚丙烯腈复合材料(ZIF‑67/PAN);c、通过退火的方式制备CoTe2/N‑CNN。该复合电极作为钠离子电池负极材料表现出优异的循环稳定性,在1A g‑1电流密度下循环1200圈后的容量为188.9mAh g‑1,与未经静电纺丝的对比试样二碲化钴/氮掺杂碳CoTe2/NC复合材料相比有明显的优势。本公开为开发金属碲化物基钠离子电池负极材料提供了新的思路。

    一种空位增强的锑-氮-碳复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117613290A

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202311587727.X

    申请日:2023-11-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本公开涉及一种空位增强的锑‑氮‑碳复合材料及其制备方法和应用。以金属氯化物、三聚氰胺和石墨烯为原料,通过水浴加热法和退火可制备出空位增强的锑‑氮‑碳复合材料(SbSA‑N‑C)。该复合材料是通过以下步骤进行制备:a、通过水浴加热法制备三氧化二锑/三聚氰胺‑氧化石墨前驱体(Sb2O3/Melamine‑GO);b、将前驱体进行退火制备化性能,半波电势为SbSA‑N‑C。Sb0.SA905V‑N‑,C塔菲尔斜率为表现出优异的氧还原反应50.6mV dec‑1(ORR),性能超催过商1.49V用的开路电压Pt/C。此外,,181mW以Sb SAcm‑N‑‑2的最大功率密度以及C为阴极的锌‑空气电794mAh池能达 g到‑1的放电比容量,具有广阔的应用前景。本公开还可以拓展到其它催化剂的设计,为发展高效的电催化剂提供了新的思路。

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