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公开(公告)号：CN102694185B
公开(公告)日：2014-12-31
申请号：CN201210132292.5
申请日：2012-04-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种锂空气电池用复合电催化剂材料及其制备方法，在氨气气氛或氨气和氩气的气氛下，通过对过渡金属氧化物粉末或经过覆氮预处理的过渡金属氧化物粉末进行热氮处理，工艺为以2～10℃/min的速率升温至热氮处理温度300～800℃，保温10min～2h，然后随炉冷却，得到表层导电过渡金属氮化物修饰的过渡金属氧化物复合电催化剂材料。通过控制氨气的含量与流速及烧结的温度与时间，可选择性地控制表面过渡金属氮化物层的厚度。本发明工艺方法简单、操作方便、成本低廉、可控性强。而且所制得的复合电催化剂材料具有良好导电性、稳定性，可有效地降低锂空气电池充放电极化，减少电池内阻，兼具良好的放电容量，产业化前景好。
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公开(公告)号：CN102856611A
公开(公告)日：2013-01-02
申请号：CN201210101118.4
申请日：2012-04-09
Applicant: 中南大学
IPC: H01M12/02
Abstract: 本发明公开了一种锂空气电池用微纳结构正极材料。所述正极材料为中空多孔复合纤维，是由用于锂空气电池正极反应的催化剂纳米颗粒，与中空构造的长度为微米级的碳纤维载体复合而成；所述碳纤维管壁由多个纳米孔洞构成，且孔洞间相互贯通，催化剂纳米颗粒分散负载在所述的碳纤维管壁表面及其孔洞内。制备的正极材料能提供充足的活性物质反应场所，同时管壁形成的多孔结构增加了活性物质的反应活性，管内的中空结构又保证了氧气的输运通道畅通。本发明提供的正极材料具有管内中空、管壁多孔的结构，且与纳米级催化剂复合，形成微纳结构复合正极材料，兼具优良的导电性能，可有效提高锂空气电池的充放电容量，降低充放电极化，提高锂空气电池的大倍率性能和功率密度，减小电池内阻，是一种理想的正极材料。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102683726A
公开(公告)日：2012-09-19
申请号：CN201210131834.7
申请日：2012-04-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种锂空气电池用核壳结构电催化剂材料及其制备方法，该电催化剂材料包括由过渡金属氧化物构成的核层和由过渡金属氮化物构成的壳层，所述的核层为中空或实心核，核层内径为0～50nm，外径为30～500nm，壳层厚度为10～200nm，其中壳层占电催化剂材料质量的10～40％。制备方法过程包括，采用液相法制备中空或实心的过渡金属氧化物，在此基础上，采用氮化烧结法将过渡金属盐直接氮化包覆在过渡金属氧化物表面上，制备出过渡金属氮化物包覆过渡金属氧化物的核壳材料。本发明制备的核壳材料，具有良好导电性、稳定性；可有效地降低锂空气电池充放电极化，减少电池内阻，兼具良好的放电容量；同时制备工艺方法简单、操作方便、成本低、易实现规模化生产。
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公开(公告)号：CN102637879A
公开(公告)日：2012-08-15
申请号：CN201210101268.5
申请日：2012-04-09
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种锂空气电池用微纳结构正极材料及其制备方法。所述制备方法包括金属氮化物催化剂前驱体与高碳聚合物共混于有机溶剂中静电纺丝制备中空复合原丝、原丝材料的预处理、复合纤维的氮化以及活化造孔扩孔四个步骤。本发明工艺方法简单、操作方便，所述的制备方法易实现纳米级的催化剂颗粒均匀分布在中空碳纤维中。所制备的正极材料管内中空、管壁多孔，且金属氮化物催化剂均匀分布在管壁三维孔洞内，高的比表面积为电池反应提供足够的场所，管内中空孔道能保证氧气扩散通道的畅通，兼具良好的离子传输能力和导电性。可有效提高锂空气电池的充放电容量，提高锂空气电池的大倍率性能和功率密度，减小电池内阻，纳米级金属氮化物的均匀分散能降低充放电极化，产业化前景良好。
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公开(公告)号：CN102856611B
公开(公告)日：2015-02-04
申请号：CN201210101118.4
申请日：2012-04-09
Applicant: 中南大学
IPC: H01M12/02
Abstract: 本发明公开了一种锂空气电池用微纳结构正极材料。所述正极材料为中空多孔复合纤维，是由用于锂空气电池正极反应的催化剂纳米颗粒，与中空构造的长度为微米级的碳纤维载体复合而成；所述碳纤维管壁由多个纳米孔洞构成，且孔洞间相互贯通，催化剂纳米颗粒分散负载在所述的碳纤维管壁表面及其孔洞内。制备的正极材料能提供充足的活性物质反应场所，同时管壁形成的多孔结构增加了活性物质的反应活性，管内的中空结构又保证了氧气的输运通道畅通。本发明提供的正极材料具有管内中空、管壁多孔的结构，且与纳米级催化剂复合，形成微纳结构复合正极材料，兼具优良的导电性能，可有效提高锂空气电池的充放电容量，降低充放电极化，提高锂空气电池的大倍率性能和功率密度，减小电池内阻，是一种理想的正极材料。
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公开(公告)号：CN102683726B
公开(公告)日：2014-11-05
申请号：CN201210131834.7
申请日：2012-04-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种锂空气电池用核壳结构电催化剂材料及其制备方法，该电催化剂材料包括由过渡金属氧化物构成的核层和由过渡金属氮化物构成的壳层，所述的核层为中空或实心核，核层内径为0～50nm，外径为30～500nm，壳层厚度为10～200nm，其中壳层占电催化剂材料质量的10～40％。制备方法过程包括，采用液相法制备中空或实心的过渡金属氧化物，在此基础上，采用氮化烧结法将过渡金属盐直接氮化包覆在过渡金属氧化物表面上，制备出过渡金属氮化物包覆过渡金属氧化物的核壳材料。本发明制备的核壳材料，具有良好导电性、稳定性；可有效地降低锂空气电池充放电极化，减少电池内阻，兼具良好的放电容量；同时制备工艺方法简单、操作方便、成本低、易实现规模化生产。
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公开(公告)号：CN102694185A
公开(公告)日：2012-09-26
申请号：CN201210132292.5
申请日：2012-04-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种锂空气电池用复合电催化剂材料及其制备方法，在氨气气氛或氨气和氩气的气氛下，通过对过渡金属氧化物粉末或经过覆氮预处理的过渡金属氧化物粉末进行热氮处理，工艺为以2～10℃/min的速率升温至热氮处理温度300～800℃，保温10min～2h，然后随炉冷却，得到表层导电过渡金属氮化物修饰的过渡金属氧化物复合电催化剂材料。通过控制氨气的含量与流速及烧结的温度与时间，可选择性地控制表面过渡金属氮化物层的厚度。本发明工艺方法简单、操作方便、成本低廉、可控性强。而且所制得的复合电催化剂材料具有良好导电性、稳定性，可有效地降低锂空气电池充放电极化，减少电池内阻，兼具良好的放电容量，产业化前景好。
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