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:CN113201807A

    公开(公告)日:2021-08-03

    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。

    一种纳米铋/氮掺杂碳泡沫纳米片二维复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112542577A

    公开(公告)日:2021-03-23

    申请号:CN202011404594.4

    申请日:2020-12-03

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明属于复合纳米材料的制备工程领域,尤其涉及一种纳米铋/氮掺杂碳泡沫纳米片二维复合材料及其制备方法和应用。本发明通过溶剂热反应技术制备二维铋基金属有机框架化合物前驱体,然后通过碳热还原技术可控合成纳米铋/氮掺杂碳泡沫纳米片复合材料。其方法为:取铋源,均苯三甲酸加入乙二醇中,搅拌,水热处理,形成混合溶液,分离得前驱体,烘干,加入三聚氰胺,进行碳热还原,生成含有纳米铋颗粒的氮掺杂碳纳米泡沫纳米片复合材料,所述二维纳米片复合材料中纳米铋颗粒限域在氮掺杂碳纳米泡沫空腔中,形成“蛋黄‑壳”的微观结构。本发明所制备的纳米复合材料的铋纳米颗粒尺寸可控性好,用作钾离子电池负极材料展现出优异的电化学性能。

    一维碳化钛纳米卷的制备方法

    公开(公告)号:CN111573676A

    公开(公告)日:2020-08-25

    申请号:CN202010559818.2

    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,特别涉及利用表面活性剂制备一维碳化钛纳米卷的方法,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;在少层碳化钛纳米片分散液中加入表面活性剂并搅拌后直接用液氮冷冻,再通过冷冻干燥得到一维碳化钛纳米卷。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,然后将表面活性剂加入不同浓度的少层碳化钛纳米片分散液并在液氮中快速冷冻,利用冷冻干燥法制备出碳化钛纳米卷,是一维碳化钛纳米卷的制备方法。

    一种锰基纳米线的制备方法

    公开(公告)号:CN111393658A

    公开(公告)日:2020-07-10

    申请号:CN201911141917.2

    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,尤其涉及制备二价锰离子与氮基三乙酸络合生成纳米线的合成方法。本发明通过微波辅助溶剂热反应技术一步制备Mn-Coordination Polymers (Mn-CPs),然后通过真空抽滤法洗涤干燥得到纯净的锰基纳米线。其方法为:取锰源,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Mn-CPs的混合溶液,然后将该混合溶液抽滤再烘干形成浅粉色粉末,即生成纯相的锰基纳米线材料。本发明的优点是:(1)原料廉价易得,一步合成锰基纳米线材料,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;为锰基纳米线材料合成提供了一种新策略。

    一种磷酸锂包覆锂离子电池高镍单晶三元正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110581269A

    公开(公告)日:2019-12-17

    申请号:CN201910952126.1

    申请日:2019-10-09

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明属于新能源锂离子电池正极材料制备技术领域,尤其涉及一种磷酸锂包覆锂离子电池高镍单晶三元正极材料的制备方法。首先将磷酸盐溶解在蒸馏水中,搅拌均匀至完全溶解,得到磷酸盐溶液;然后把高镍单晶三元前驱体分散在磷酸盐溶液中,混合均匀,得到混合悬浊液;最后将得到的混合悬浊液在高温下边搅拌边烘干水份,最终得到沉淀物。烘干后的沉淀物经混锂、研磨和在纯氧中煅烧,即得到了磷酸锂包覆的锂离子电池高镍单晶三元正极材料。本发明所述方法制备的锂离子电池高镍单晶三元正极材料,其表面均匀包覆一层磷酸锂。制备出的材料具有更好的比容量、倍率性能和循环稳定性能,有效地延长了锂离子电池的使用寿命,有着优异的性价比优势。

    一种氮掺杂MoxC/Co/碳纳米管复合材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114300668B

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202111646895.2

    申请日:2021-12-30

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开一种氮掺杂MoxC/Co/碳纳米管复合材料及其制备方法与应用。所述复合材料包括氮掺杂的二维片状MoxC基体以及原位生长在该基体表面上氮掺杂碳的纳米管组成的三维结构。本发明的氮掺杂MoxC/Co/碳纳米管复合材料兼具一维碳纳米管和二维片状的形貌结构,不仅保持了二维MXene的催化特性,而且碳纳米管的引入提高了材料的导电性。另外,本发明的氮掺杂MoxC/Co/碳纳米管复合材料具有大的比表面积,其能够提供更多的多硫化物吸附位点,抑制多硫化物的扩散,从而抑制锂硫电池的“穿梭效应”,显著提高了锂硫电池的能量密度和循环寿命。

    一种锂硫电池用钛基多元异质结构材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118954448A

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202411158524.3

    申请日:2024-08-22

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明涉及异质结构材料制备技术领域,尤其涉及一种锂硫电池用钛基多元异质结构材料及其制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤:在保护气氛和加热环境中,将含氟气体通过三元层状陶瓷材料进行反应得到A金属氟化物–钛基多元异质结构复合材料;使用酸性溶液去除得到的复合材料中的金属氟化物,得到所述钛基多元异质结构材料。本发明提出了一种集刻蚀、诱导晶体分裂的于一体的钛基多元异质结构的制备方法,并且实现了氢氟酸气体的回收再利用。本发明通过构建钛基异质结构来实现不同组分之间的合作,同时赋予所选择的宿主吸附和催化性能。将该材料作为中间层材料应用于锂硫电池,可实现兼具高倍率、长循环寿命的锂硫电池体系。

    一种碳化硅/锰酸铜复合微球及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN117886324A

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202410033717.X

    申请日:2024-01-10

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明属于高红外辐射材料领域,具体涉及一种碳化硅/锰酸铜复合微球及其制备方法与应用。所述钴掺杂锰酸铜褶皱微球由纳米颗粒堆积而成;所述钴掺杂锰酸铜褶皱微球具有介孔特性,孔径为2‑40 nm;所述制备方法采用以下步骤:将碳化硅粉末加入去离子水中,超声分散,将柠檬酸,铜离子源及锰离子源溶于分散液中,进行喷雾干燥处理,得到前驱体粉末,进行退火处理,得到所述碳化硅/锰酸铜复合微球。所述制备方法具有成本低,原料易得及操作简单等优点,易于复合微球的大规模制备。本发明制备的碳化硅/锰酸铜复合微球能够有效提升铜锰尖晶石红外辐射性能的同时抑制碳化硅的氧化,具有优异红外辐射性能和热稳定性,在高温涂层中有广阔的应用前景。

    一种氟掺杂碳正极材料及其制备方法和在高电压下的应用

    公开(公告)号:CN116313545A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310041066.4

    申请日:2023-01-12

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明涉及离子电容器技术领域,具体涉及一种氟掺杂碳正极材料及其制备方法和在高电压下的应用。所述材料为氟掺杂的无规则块状的碳材料。本发明的氟掺杂碳材料通过原位生成制备简单,而且氟掺杂提供了更多的活性位点。另外,本发明利用聚偏二氟乙烯(PVDF)直接高温退火,通过调节温度原位掺杂得到氟掺杂碳材料。通过氟与碳形成碳氟(C‑F)半离子键,其可以增强电极与电解质之间的导电性和润湿性。同时可以减弱碱金属离子插入和脱出的能垒,并扩大层间距,在碳质框架中产生缺陷结构,为碱金属离子的储存提供良好的结合位点。此外,由于氟原子更负的电负性,可将氧取代,降低了碳表面含氧官能团,抑制其在较高电压下发生的副反应,因此可大幅度提升碱金属电容器碳质电极的电压上限和循环稳定性。

    一种低软化点沥青基柔性纳米碳纤维薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN113388959B

    公开(公告)日:2023-01-31

    申请号:CN202110710140.8

    申请日:2021-06-25

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开一种低软化点沥青基柔性纳米碳纤维薄膜及其制备方法,该碳纤维薄膜中含有硝酸盐受热分解的金属氧化物经碳化还原的还原产物及碳化物,所述制备方法包括:(1)将低软化点沥青、硝酸盐、助纺剂溶于溶剂中制成纺丝液。(2)将纺丝液通过静电纺丝制成纺丝纤维后干燥、空气预氧化处理、碳化处理,即得碳纤维薄膜。本发明在沥青基纺丝纤维在空气中预氧化过程中,加入的硝酸盐发生分解释放氮氧化物,而氮氧化物能够带走导致沥青软化的氢元素。同时,硝酸盐分解后产生的金属氧化物会在后续的碳化过程中抑制纺丝纤维中的沥青分子的重排,也会起到交联作用,进而使沥青不发生软化,保持纤维的形貌,很好地解决了纤维在空气中预氧化以及碳化过程中容易发生熔化融并的问题。

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