一种孔径可控的蜂窝状三维多孔MXene及其通用合成方法

    公开(公告)号:CN110606487A

    公开(公告)日:2019-12-24

    申请号:CN201910981289.2

    申请日:2019-10-16

    Abstract: 本发明公开了一种孔径可控的蜂窝状三维多孔MXene及其通用合成方法,属于纳米材料领域。本发明以二维的过渡金属碳化物MXene和相应的高分子模板为前驱体,通过喷雾热解技术制备了内部孔径大小可控的蜂窝状三维多孔过渡金属碳化物。本发明制得的蜂窝状三维多孔过渡金属碳化物是由二维MXene三维紧密交联而成的分级多孔三维结构,孔径大小在260-800nm,热解时间极短,有着优异的导电性和远超二维MXene的比表面积和孔体积;极大增大了其孔隙率与离子透过性,使MXene表界面得到高效利用,提升了其应用与加工性能,在催化、能源、光电、空间技术、军工等领域具有广泛的应用前景。

    一种三维MXene原位生长碳纳米管及其通用合成方法

    公开(公告)号:CN110589802A

    公开(公告)日:2019-12-20

    申请号:CN201911028277.4

    申请日:2019-10-28

    Abstract: 一种三维MXene原位生长碳纳米管及其通用合成方法,属于纳米材料领域。本发明以二维的过渡金属碳化物Ti3C2 MXene和含碳高分子为前驱体在铁钴镍等过渡金属的催化作用下,通过喷雾热解技术制备了三维MXene表面原位生长着丰富的碳纳米管的纳米结构,产物由二维MXene片层三维联通组装而成,且MXene片层内外表面原位均匀生长着长度约为300nm,直径约为20nm的碳纳米管。且碳管高度分散无缠绕团聚现象,使MXene和碳纳米管的表界面得到高效利用,提升了其应用与加工性能。另外碳纳米管的引入极大提升了材料的强度、弹性和抗疲劳性,增大了材料的孔隙率与离子透过性,且制备工艺简单,过程绿色环保,易于规模化生产。在储能、催化、光电材料、生物药物、电磁屏蔽等领域具有广泛的应用前景。

    一种以金属有机骨架化合物为模板合成双壳层碳纳米中空多面体的方法

    公开(公告)号:CN105110315A

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201510448674.2

    申请日:2015-07-28

    Abstract: 一种以金属有机骨架化合物为模板合成双壳层碳纳米中空多面体的方法,属于新能源与新材料领域。该方法以锌基沸石咪唑酯金属有机骨架化合物作为结构前驱体,通过高温煅烧沸石咪唑酯金属有机骨架化合物核壳纳米结构制备双壳层碳纳米中空多面体。使用廉价易得的沸石咪唑酯金属有机骨架化合物为结构前驱体制备了双壳层碳纳米中空多面体。工艺简单,无须使用模板剂,可以通过改变锌/钴基沸石咪唑酯金属有机骨架化合物材料的比例或煅烧条件对壳层结构进行精细调控,过程绿色环保,易于规模化生产。制备的双壳层碳纳米中空多面体在储能、催化、光电材料、药物输运等领域具有广泛的应用前景。

    一种内嵌金属氧化物中空纳米颗粒的氮掺杂纳米泡沫碳的合成方法

    公开(公告)号:CN105110314A

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201510448651.1

    申请日:2015-07-28

    Abstract: 一种内嵌金属氧化物中空纳米颗粒的氮掺杂纳米泡沫碳的合成方法,属于新能源与新材料领域。该方法以金属硝酸盐为金属氧化物前驱体及发泡剂,含氮有机分子为碳源及氮源前驱体,结合高温煅烧及低温氧化方法制备内嵌金属氧化物中空纳米颗粒的氮掺杂纳米泡沫碳。该方法使用廉价易得的有机高分子与多种常见金属硝酸盐为前驱体制备了内嵌中空金属氧化物纳米颗粒的泡沫碳。工艺简单,无需使用模板剂,可以通过改变金属盐/聚乙烯吡咯烷酮的比例或煅烧条件对泡沫碳的结构进行精细调控,过程绿色环保,易于规模化生产。该内嵌金属氧化物中空纳米颗粒的泡沫碳在储能、催化、光电材料、药物输运等领域具有广泛的应用前景。

    一种氟化硅碳负极材料的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN115799474A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211602637.9

    申请日:2022-12-13

    Abstract: 本发明涉及锂电池技术领域,具体涉及一种氟化硅碳负极材料的制备方法及应用,所述的制备方法为:将硅粉均匀分散在溶剂中,得到分散液,然后向分散液中加入表面活性剂,混合均匀得到混合液;向混合液中加入碳源反应物和碱进行反应,反应结束后,固液分离,干燥,得到聚合物包覆的硅负极材料;在惰性气氛中,将聚合物包覆的硅负极材料进行热处理,使得硅粉表面形成碳包覆层,得到无定形碳包覆的硅负极材料;在惰性气氛中,将无定形碳包覆的硅负极材料与聚偏氟乙烯粉末进行共热处理,得到氟化硅碳负极材料。氟化硅碳负极材料应用在电池中,可以提高其初始库伦效率,降低活性锂不可逆损失,同时提升硅负极的循环稳定性。

    一种碳包覆硫化锂中空球正极材料的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN115714169A

    公开(公告)日:2023-02-24

    申请号:CN202211417773.0

    申请日:2022-11-14

    Abstract: 本发明提供一种碳包覆硫化锂中空球正极材料的制备方法及其应用,属新能源技术领域。硫化锂/碳复合正极材料由碳层包覆硫化锂中空小球构成三维网络结构。制备方法:通过喷雾干燥制备硫酸锂小球,然后与碳源前驱体充分混合后经原位氧化还原而成。本发明制备的复合正极材料能够有效地降低硫化锂成本和缩短材料制备周期,其中碳层与中空硫化锂小球接触面积大,能够显著增强材料的导电性和电化学活性。

    一种基于MXene纳米带的复合锂金属负极及其制备方法

    公开(公告)号:CN111293276B

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202010082823.9

    申请日:2020-02-07

    Abstract: 一种基于MXene纳米带的复合锂金属负极及其制备方法,属于锂电池领域。MXene纳米带由二维MXene纳米片沿轴向交错搭接而成。制备方法:利用静电纺丝机制备核壳结构MXene/聚合物复合纤维,利用不同聚合物溶解度的差异性,采用水溶剂选择性除去内核的高分子聚合物,同时壳层展开,即可获得结构、尺寸可控的MXene纳米带结构。通过电沉积法将锂金属沉积到MXene纳米带组建的三维集流体的孔隙或空腔内得到复合锂金属负极。本发明制备的MXene纳米带结构能够有效降低电极局部电流密度,抑制金属锂的体积膨胀。同时,MXene表面丰富的亲锂官能团能够与锂离子特异性结合,实现锂的均匀形核,抑制锂枝晶的产生,提高锂金属电池的安全性,解决困扰锂金属电池规模化生产的基础性难题。

    基于三维多孔过渡金属碳化物Ti3C2MXene复合纳米结构及其通用制备方法

    公开(公告)号:CN110589786A

    公开(公告)日:2019-12-20

    申请号:CN201910981296.2

    申请日:2019-10-16

    Abstract: 一种基于三维多孔过渡金属碳化物Ti3C2 MXene复合纳米结构及其通用制备方法,属于纳米材料领域。该三维复合结构由三维多孔MXene负载无机纳米结构组成,具有蜂窝状分级多孔结构,将二维的过渡金属碳化物和金属有机骨架化合物前驱体,在惰性或反应性气氛下经高温热解或化学反应制备尺寸可控的复合纳米结构。本发明抑制了MXene自身的堆叠,增大了其活性表面积、孔隙率与离子透过性,使其表界面得到高效利用,同时金属有机骨架化合物的引入实现了三维多孔MXene与无机纳米材料的均匀稳定复合,解决了困扰无机纳米材料性能发挥与应用的基础性难题,在催化、能源、光电、空间技术、军工等领域具有广泛的应用前景。

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