杂原子掺杂三维分级多孔硬碳负极材料的制备方法与其产品和应用

    公开(公告)号:CN118206101A

    公开(公告)日:2024-06-18

    申请号:CN202410250414.3

    申请日:2024-03-05

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本申请公开了杂原子掺杂三维分级多孔硬碳负极材料的制备方法与其产品和应用,属于功能材料技术领域。本申请制备方法包括:将碳前驱体、酸性结构导向剂、KOH和异质元素掺杂剂分散于水中并加热形成悬浊液,并将悬浊液在空气氛围下干燥之后,转移至惰性气氛中进行焙烧,以及将焙烧所得产物依次进行酸洗、水洗、干燥,获得杂原子掺杂三维分级多孔硬碳负极材料。本申请制备方法不仅大幅简化了制备流程并降低能耗成本,使得生产成本显著降低,有利于商业化应用,而且可以基于各组分的配比有效调控孔径结构,使得孔道连通性好并具有较高的比容量,从而有效提升其电化学性能。

    一种二维手性纳米晶超晶格材料的制备方法

    公开(公告)号:CN117779166A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202410054228.2

    申请日:2024-01-15

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提出了一种二维手性纳米晶超晶格材料的制备方法,包括以下步骤:以氯金酸、抗坏血酸、十六烷基三甲基溴化吡啶、十六烷基三甲基氯化吡啶、左旋或右旋半胱氨酸为原料在水相中合成单分散的手性金纳米颗粒;通过加入超纯水离心,去除上清液中多余的表面活性剂配体,将沉淀溶解于聚合物的四氢呋喃溶液中,超声后静置24小时;在此离心去除多余的聚合物配体,沉淀溶于少量的甲苯溶液中;在组装池中提前滴入适量的乙二醇或一缩二乙二醇,取少量的甲苯溶液滴于液面上,盖上玻璃片缓慢挥发12小时以上,得到由手性金纳米颗粒组装得到的二维超晶格薄膜,其面积可达到1平方厘米以上。本发明可以将不同尺寸的手性金纳米颗粒组装成厘米级二维超晶格薄膜,并且其光学性能得到增强。

    一种在碳纳米管表面原位构筑均匀介孔碳的方法

    公开(公告)号:CN115784211B

    公开(公告)日:2024-01-12

    申请号:CN202211524759.0

    申请日:2022-12-01

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种在碳纳米管表面原位构筑均匀介孔碳的方法,使用食人鱼酸溶液对碳纳米管进行表面修饰,引入含氧官能团;将金属离子水溶液加入棕榈酸钠修饰的碳纳米管中,使其反应析出准固体,然后高温煅烧得到前驱体材料;使用盐酸水溶液对前驱体材料进行刻蚀即可得到表面包覆均匀介孔碳的碳纳米管。本发明可以在不同管径的碳纳米管表面原位构筑均匀的介孔碳,并且覆盖度高。现有研究都难以实现在单根碳纳米管表面构筑均匀的介孔碳,往往只能制备出介孔碳与碳纳米管相分离的材料,并不能实现碳纳米管作为载体与介孔碳之间的协同效应。本发明充分扩宽了在碳纳米管表面构筑均匀

    一种原位合成单层纳米晶体的分子组装方法

    公开(公告)号:CN114084912B

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202111318045.X

    申请日:2021-11-09

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种原位合成单层纳米晶体的分子组装方法,包括以下步骤:将基底分散于水溶性油酸钠溶液中,超声使其均匀分散;缓慢加入金属离子溶液,摇晃使其沉淀,然后水洗;所得沉淀在80℃下烘干,然后高温热解即得原位合成的单层纳米晶体。本发明可以在多种基底组装上一层纳米晶体,且组分可调,覆盖度高。克服了现有方法只能在单种基底上负载单种颗粒,且负载量低,还不可避免出现团聚的缺点,拓展了在基底上组装单层纳米粒子的方法。

    一种制备高熵金属氧化物纳米晶超晶格的方法

    公开(公告)号:CN116497456A

    公开(公告)日:2023-07-28

    申请号:CN202310308959.0

    申请日:2023-03-28

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开了一种制备高熵金属氧化物纳米晶超晶格的方法,涉及材料和无机化学技术领域。包括以下步骤:将不同金属的无机盐与油酸钾共同溶解于正己烷、水和乙醇的混合溶剂中,加热回流下得到对应的油酸盐前驱体。然后将油酸盐前驱体与油酸溶解于1‑十八烯或其它沸点不同的溶剂中,利用其热解得到可以稳定在弱极性溶剂里的单分散纳米晶颗粒。并且可以通过气‑液界面组装得到大面积的高熵纳米晶超晶格或者通过乳液组装得到球型介观形貌的超晶体材料。现有方法不仅难以得到单分散的球形高熵纳米颗粒,而且难以组装得到超晶格。因此本发明开拓了制备高熵金属氧化物纳米晶超晶格的方法。

    一种三明治结构的介孔碳-硅复合负极材料及其合成方法与应用

    公开(公告)号:CN115394972A

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202210850456.1

    申请日:2022-07-19

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种三明治结构的介孔碳‑硅复合负极材料及其合成方法与应用,具体方法为:(1)将石墨、硅纳米颗粒、分散剂和粘结剂在水溶液中分散均匀;(2)将混合溶液进行喷雾干燥得到石墨‑硅复合材料;(3)将石墨‑硅复合材料、催化剂、碳前驱体和模板剂分散在水‑有机溶剂混合溶液中反应得到石墨@硅@介孔高分子材料;(4)高温焙烧脱除模板剂得到所述介孔碳‑硅复合负极材料。该材料具有明确的三层夹心结构,内层为石墨,中间层为硅,外层为介孔碳。与现有技术相比,本发明材料应用于锂离子电池的负极时表现出优异的性能,且原料易得,方法简单,成本低,有望在锂离子电池领域广泛应用。

    一种负载型高载量碳包覆贵金属纳米颗粒催化剂合成方法

    公开(公告)号:CN114029050B

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202111515351.2

    申请日:2021-12-13

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提出了一种负载型高载量碳包覆贵金属纳米颗粒催化剂合成方法,包括以下步骤:将基底分散于月桂酸钠水溶液中,超声搅拌使其分散均匀;加入贵金属阳离子溶液,然后冻干;高温热解后水洗;其中,基底为氧化石墨烯或科琴黑;贵金属阳离子溶液为四氯化铂、三氯化钌或三氯化铱水溶液。本发明可以在基底上原位生长多种单分散高载量碳包覆贵金属催化剂,方法简单、催化剂粒径小、负载量高。克服了现有方法贵金属催化剂负载量低、高负载量易烧熔的问题,拓展了贵金属高载量负载的方法。

    一种提高锂电池性能的阻燃添加剂及其应用

    公开(公告)号:CN114927757A

    公开(公告)日:2022-08-19

    申请号:CN202210463315.4

    申请日:2022-04-28

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种提高锂电池性能的阻燃添加剂及其应用,该电解液由锂盐、溶剂、阻燃剂和成膜添加剂组成,锂盐浓度为0.8‑1.2mol/L,溶剂为链状碳酸酯和环状碳酸酯組成的混合物,浓度为80‑90%,阻燃剂的浓度为10‑20%。本发明提高锂电池性能的阻燃添加剂作为非水电解液在锂离子电池中的应用,本发明中采用的磷酸酯分子为笼状结构,分子半径大,能够抑制磷酸酯分子对石墨的共嵌入,在保持循环性能的条件下提高了电池的安全性能。

    一种组分可调的介孔金属氧化物二维片的制备方法

    公开(公告)号:CN114620769A

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202210292463.4

    申请日:2022-03-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了组分可调的介孔金属氧化物二维片的制备方法,包括以下步骤:将氧化石墨烯分散于油酸钾水溶液中,超声、搅拌使其均匀分散;缓慢加入金属阳离子溶液,摇晃使其沉淀,然后水洗;所得沉淀经过冻干、氮气氛围下热解、空气氛围下空烧掉氧化石墨烯模板即可得到金属氧化物介孔二维片。本发明可以制备多种介孔金属氧化物二维片,方法简单且成分可调、可做多种一元金属氧化物、也可以做二元到高熵金属氧化物。克服了现有方法只能制备单种金属氧化物纳米片、方法繁琐,且形貌不可控、介孔结构不明显的缺点,拓展了制备介孔介孔金属氧化物二维片的方法。

    一种有序双介孔碳石墨烯材料或有序双介孔碳材料的制备方法

    公开(公告)号:CN114620717A

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202210367307.X

    申请日:2022-04-08

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种有序双介孔碳石墨烯材料或有序双介孔碳材料的制备方法,本发明利用单分散的胶体纳米颗粒共组装形成的二元超晶体,结合配体交联‑碳化技术,将颗粒表面固有的有机配体分子转化成三维贯通的碳包覆层。以碳包覆的二元超晶体为模板,通过酸刻蚀移除纳米晶颗粒模板后,获得具有高度有序结构的双介孔碳;在此基础上,结合石墨化处理制备有序的双介孔石墨烯材料。通过调控不同拓扑结构的二元超晶体以及控制配体交联‑碳化的反应温度,可以制备出新型双介孔碳材料,其拓扑结构包括NaCl、CsCl、CuAu、AlB2、MgZn2、CuAu3、FeC4、CaCu5、CaB6、NaZn13型。具有特定拓扑结构的有序双介孔碳材料具有良好的导电性,同时也具备有序双介孔材料的特点,展现出超高的比表面积、孔体积以及优异的传质特性,可被广泛应用在双电层电容器、锂离子电池等储能器件中。

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