电极电解质一体化材料及其分子模型、制备方法与应用

    公开(公告)号:CN118675900A

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202410650546.5

    申请日:2024-05-24

    Abstract: 本发明公开了一种电极电解质一体化材料及其分子模型、制备方法与应用,电极电解质一体化材料包括钼酸钠‑活性碳纸电极和功能性聚乙烯醇凝胶电解质,钼酸钠‑活性碳纸电极与功能性聚乙烯醇凝胶电解质之间形成键合作用界面;钼酸钠‑活性碳纸电极为钼酸钠插层于活性碳纸的扩层石墨层间隙的插层结构;功能性聚乙烯醇凝胶电解质为硫酸‑亚甲基蓝‑钼酸钠‑硼酸‑聚乙烯醇凝胶,功能性聚乙烯醇凝胶电解质的聚乙烯醇分子链之间形成硼酸酯基化学键与醇羟基氢键的键合作用,形成交联的自修复分子链。本发明所得一体化电极电解质兼具较高的电导性、电容性与结构稳定性,提高比电容性能和循环稳定性能;在弯曲折叠和断裂自修复状态下循环充放电储能应用。

    电活性物共修饰碳电极与聚合物电解质及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN118553540A

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202410652950.6

    申请日:2024-05-24

    Abstract: 本发明公开了一种电活性物共修饰碳电极与聚合物电解质及其制备方法与应用,电极为对苯二胺‑聚苯胺‑活化碳纸电极,聚苯胺中的对苯二胺单体嵌段与电活性分子吸附层的对苯二胺形成融合性吸附、氢键键合,维持电极稳定结构;电解质为对苯二胺‑碘化钾‑聚丙烯酰胺‑聚乙烯醇凝胶聚合物电解质,聚丙烯酰胺‑聚乙烯醇凝胶聚合物提供自愈合功能,碘化钾与对苯二胺组分通过协同法拉第反应,实现法拉第电容贡献,电极电解质之间,电极与电解质界面紧密接触,对苯二胺作为共有组分,贯穿电极电解质,扩散迁移而补偿电极中因反应损耗的对苯二胺,维持对苯二胺稳定含量,提供稳定法拉第电容。该材料用于柔性储能器件,遭破坏自愈后,仍维持法拉第电容。

    活性组分融合性电极电解质及其分子模型、制备方法与应用

    公开(公告)号:CN118610008A

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202410652961.4

    申请日:2024-05-24

    Abstract: 本发明公开了活性组分融合性电极电解质及其分子模型、制备方法与应用,融合性电极电解质包括亚甲基蓝‑聚苯胺‑活性碳纸电极和亚甲基蓝‑钼酸钠‑硫酸‑硼酸‑聚乙烯醇凝胶电解质,电极与具有自修复愈合功能的电解质发生异质相界面键合反应后形成活性组分融合性界面;电极为亚甲基蓝修饰聚苯胺纳米纤维并负载于活性碳纸,并形成层层组装的结构;电解质为聚乙烯醇分子链之间以硼酸酯基共价键与醇羟基氢键作用力键合形成交联结构的聚合物凝胶能。本发明电极与电解质构建融合性键合作用界面,功能性聚乙烯醇凝胶以化学键与氢键进行自修性,同时活性组分融合于键合作用界面,基于多组分法拉第协同作用实现高电导性、高电容性能与高稳性能。

    自愈合型凝胶聚合物电极电解质增容材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118507267A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410652954.4

    申请日:2024-05-24

    Abstract: 本发明公开了一种自愈合型凝胶聚合物电极电解质增容材料、其制备方法及在柔性储能中的应用,包括氧化石墨烯‑钼酸钠掺杂聚苯胺‑聚(丙烯酸‑丙烯酰胺)‑聚乙烯醇凝胶聚合物电极,三氯化铁‑钼酸钠‑硫酸‑聚(丙烯酸‑丙烯酰胺)‑聚乙烯醇凝胶聚合物电解质,凝胶聚合物电极的钼酸钠与聚苯胺组分提供法拉第电容贡献,凝胶聚合物电解质的钼酸钠组分提供法拉第电容贡献,三氯化铁组分与聚丙烯酸形成金属配位键,提高凝胶聚合物自修复性能,凝胶聚合物材料由丙烯酰胺、丙烯酸和聚乙烯醇引发聚合而成,具有氢键作用自愈合性能、自粘性能和柔韧性能,凝胶聚合物电极和电解质之间牢固结合,由此构建的柔性超级电容器具有高比电容与自愈合性能,稳定储能。

    氮氧化锡纳米柱阵列/孔状活性碳纤维一体化材料及其制备方法和电化学储能应用

    公开(公告)号:CN110136983A

    公开(公告)日:2019-08-16

    申请号:CN201910415160.5

    申请日:2019-05-13

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 谢一兵 徐晶

    Abstract: 本发明公开了一种氮氧化锡纳米柱阵列/孔状活性碳纤维一体化材料及其制备方法和电化学储能应用。所述材料包括孔状活性碳纤维和氮氧化锡纳米柱,所述的孔状活性碳纤维表面具有纳米孔结构,氮氧化锡纳米柱垂直生长于所述孔状碳纤维表面,并且呈阵列分布,孔状活性碳纤维与氮氧化锡纳米柱之间通过锡-氮-碳和锡-氧-碳化学键作用相互紧密连接形成一体化结构,构成氮氧化锡纳米柱阵列/孔状活性碳纤维一体化材料。该材料能够应用于超级电容器电极构建储能器件,实现电化学储能应用。本发明所得一体化材料,兼具较高的电导性与较大的有效比表面积的特点,可有效缩短了离子扩散路径,具有较高的比电容和良好的循环稳定性。

    一体化杂多酸修饰聚苯胺/氮化钛核壳纳米线阵列复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN106449128B

    公开(公告)日:2018-05-04

    申请号:CN201610860377.3

    申请日:2016-09-28

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 谢一兵 路露

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明公开了一种一体化杂多酸修饰聚苯胺/氮化钛核壳纳米线阵列复合材料及其制备方法和应用,所述材料包括碳基底(1)、氮化钛纳米线阵列(2)和杂多酸修饰聚苯胺复合膜(3);所述的氮化钛纳米线阵列(2)直接生长在碳基底(1)上,并且均匀垂直排列在碳基底表面;所述的杂多酸修饰聚苯胺复合膜(3)完整包裹在氮化钛纳米线阵列(2)表面;杂多酸修饰聚苯胺复合膜杂多酸修饰聚苯胺复合膜本发明还提供了杂多酸修饰聚苯胺/氮化钛核壳纳米线阵列复合材料的详细制备方法及其在电化学储能领域的应用。相对于现有技术,本发明所述材料利用聚苯胺固载杂多酸,有效的解决了杂多酸易溶于水溶液难以应用于电极材料的缺陷,同时提升了聚苯胺的容量性质。

    一种氮化钼/氮化钛纳米管阵列复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN105719843A

    公开(公告)日:2016-06-29

    申请号:CN201610042189.X

    申请日:2016-01-21

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 谢一兵 田芳

    CPC classification number: Y02E60/13 H01G11/50 H01G11/06 H01G11/24 H01G11/86

    Abstract: 本发明公开了一种氮化钼/氮化钛纳米管阵列复合材料及其制备方法和应用,所述材料包括氮化钼纳米膜、氮化钛纳米管阵列和氮化钛纳米膜;所述氮化钼纳米膜作为表面层,氮化钛纳米管阵列作为中间层,氮化钛纳米膜作为基底层,氮化钼纳米膜完全覆盖在氮化钛纳米管阵列的表面,氮化钛纳米管阵列垂直生长在氮化钛纳米膜的表面,形成一体化结构的氮化钼/氮化钛纳米管阵列复合材料;所述氮化钼纳米膜具有微孔膜结构,氮化钛纳米管阵列具有管壁相连的长纳米管或者管壁独立的短纳米管结构,氮化钛纳米膜具有凹坑膜结构。相对于现有技术,本发明所述材料导电性强,同时,所得材料具有较高的能量密度和功率密度,且充放电循环稳定性好。

    聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN104616905A

    公开(公告)日:2015-05-13

    申请号:CN201510012280.2

    申请日:2015-01-09

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 谢一兵 夏池

    Abstract: 本发明提供一种聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料,包括碳基底(1)、氮化钛纳米线阵列(2)、无定形碳层(3)、聚苯胺膜(4);所述的氮化钛纳米线阵列(2)垂直排列在碳基底(1)表面,彼此相互连接形成一体式结构;所述的无定形碳层(3)完整包覆在氮化钛纳米线阵列(2)表面;所述的聚苯胺膜(4)完整包覆在碳层(3)表面。本发明还提供了该复合材料的制备方法及其在超级电容器中的电化学储能应用。本发明提供的聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料具有有序排列的“壳-壳-核”同轴异质纳米线结构特征,可直接应用于超级电容器的电极材料,实现有效的电化学储能作用。

    一种金微球-氮化钛纳米管阵列复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN103952763A

    公开(公告)日:2014-07-30

    申请号:CN201410207021.0

    申请日:2014-05-15

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 谢一兵 王玮

    Abstract: 本发明提供了一种金微球-氮化钛纳米管阵列复合材料,包括金微球、氮化钛纳米管阵列和氮化钛基片;所述的金微球均匀且独立附着在氮化钛纳米管阵列的管口表面,金微球单层均匀分布,相邻金微球之间均匀间隔分离而不聚集堆积;氮化钛纳米管阵列垂直排列在氮化钛基片上面,氮化钛纳米管管底与氮化钛基片表面连接并形成一整体结构。还提供了该复合材料的制备方法及其在无酶过氧化氢电化学传感器中的应用。该复合材料采用脉冲电流法电化学沉积反应合成金微球-氮化钛纳米管阵列复合材料,所述的复合材料制备过程简单,易于放大实现规模化生产,且复合材料的形貌规则可控,具有广阔的实际应用价值与工业生产前景。

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