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公开(公告)号：CN117727565A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311780499.8
申请日：2023-12-22
Applicant: 北华大学
Abstract: 本发明公开了一种碳化木材/还原氧化石墨烯导电复合材料及其制备方法和应用。本发明通过在碳化木材孔道内填充经过硫酸分散后的氧化石墨烯，而后经过预氧化、高温碳化、冷冻干燥、真空浸渍、水热还原等工艺制备出了一种具有更加优异电化学性能的碳化木材/还原氧化石墨烯导电复合材料。本发明巧妙利用了硫酸分子与氧化石墨烯官能团之间的吸附作用，有效解决了还原氧化石墨烯在碳化木材孔道易于团聚从而导致性能差的问题，这非常有助于进一步提升木材衍生碳的电化学性能。本发明可对木材衍生碳的孔道进行有效填充与利用来提升其超级电容器性能，在储能领域具有非常广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN113314349A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110705330.0
申请日：2021-06-24
Applicant: 北华大学
Abstract: 本发明公开了一种聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料及其制备与应用。属于木材储能技术领域。本发明在碳化木材孔道内部先填充聚丙烯腈聚合物材料，然后在CO2气氛下高温碳化聚丙烯腈的同时兼顾完成碳化木材的物理活化，在实现对碳化木材孔道结构高效利用的同时，也有效的提升了碳化木材的比表面积，制备出了聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料，并展现出优异的超级电容器性能。
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公开(公告)号：CN112158830B
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202011086620.3
申请日：2020-10-12
Applicant: 北华大学
IPC: C01B32/19 , C01B32/198 , C01B32/194
Abstract: 本发明公开了一种水热还原制备石墨烯粉体的方法，包括以下步骤：(1)采用改性的Hummers法制备氧化石墨烯；(2)将氧化石墨烯加入水中，并进行超声分散处理，得到氧化石墨烯分散液；(3)向步骤(2)中氧化石墨烯分散液中滴加硝酸和/或硝酸盐溶液，然后进行超声分散处理，搅拌均匀，得到混合分散液；(4)将混合分散液置于反应釜，并进行水热还原反应，得到含石墨烯的分散液；(5)将含石墨烯的分散液水洗，干燥得石墨烯粉体。本发明中通过硝酸根(NO3‑)辅助作用进行水热还原，促使在还原氧化石墨烯的过程中，氧化石墨烯层间存在的压力大于层间的分子作用力，以及在反应完成之后，得到的还原产物石墨烯不团聚。
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公开(公告)号：CN113548660A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110790878.X
申请日：2021-07-13
Applicant: 北华大学
IPC: C01B32/184 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种利用纳米纤维素制备二维类石墨烯碳纳米片的方法，属于二维类石墨烯碳纳米片制备技术领域，具体公开了以下步骤：1)原料预处理；2)脱除木质素；3)脱除半纤维素；4)机械处理；5)冷冻、干燥后煅烧，自然降温至室温后，得到二维类石墨烯碳纳米片。本发明通过调控纳米纤维素水分散液的浓度以及后续的高温碳化重组可以制备得到的二维类石墨烯碳纳米片。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112158830A
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202011086620.3
申请日：2020-10-12
Applicant: 北华大学
IPC: C01B32/19 , C01B32/198 , C01B32/194
Abstract: 本发明公开了一种水热还原制备石墨烯粉体的方法，包括以下步骤：(1)采用改性的Hummers法制备氧化石墨烯；(2)将氧化石墨烯加入水中，并进行超声分散处理，得到氧化石墨烯分散液；(3)向步骤(2)中氧化石墨烯分散液中滴加硝酸和/或硝酸盐溶液，然后进行超声分散处理，搅拌均匀，得到混合分散液；(4)将混合分散液置于反应釜，并进行水热还原反应，得到含石墨烯的分散液；(5)将含石墨烯的分散液水洗，干燥得石墨烯粉体。本发明中通过硝酸根(NO3‑)辅助作用进行水热还原，促使在还原氧化石墨烯的过程中，氧化石墨烯层间存在的压力大于层间的分子作用力，以及在反应完成之后，得到的还原产物石墨烯不团聚。
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公开(公告)号：CN116219584B
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202310210405.7
申请日：2023-03-07
Applicant: 北华大学
Abstract: 本发明公开了一种利用单轴静电纺丝技术制备中空结构碳纳米纤维的方法和应用，涉及柔性电极材料领域。该方法将聚丙烯腈和醋酸纤维素溶于N,N二甲基甲酰胺溶液形成纺丝前驱体溶液，通过单轴静电纺丝技术得到无纺纳米纤维膜，经预氧化和高温碳化处理后获得中空碳纳米纤维自支撑柔性电极材料。其中空结构可有效提高电荷存储空间，为电子和离子提供快速传输通道，使其具有优异的电化学性能。超长的纳米纤维相互交织构成无纺布结构具有良好的柔韧性，无需导电剂和粘结剂即可实现储能器件的组装。本发明所提供的中空碳纳米纤维电极材料的制备方法简单，易于大规模生产，在柔性储能器件领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN117985711A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410097012.4
申请日：2024-01-24
Applicant: 北华大学
IPC: C01B32/318 , C01B32/336 , C01B21/064 , H01G11/30 , H01G11/34 , H01G11/44 , H01G11/86
Abstract: 本发明公开了一种在木材衍生碳孔道内部生长BCN纳米管的方法，属于超级电容器材料技术领域。本发明的步骤为：将木片进行超声清洗后干燥；将木片进行低温预氧化和高温碳化，然后打磨；将碳化木材浸于硼酸、聚乙二醇和尿素混合溶液中，使混合溶液浸渍到碳化木材孔道内，得到样品A；将样品A高温煅烧，得到BCN纳米管/木材衍生碳材料；将BCN纳米管/木材衍生碳材料进行物理活化，得到BCN纳米管/木材衍生分级多孔碳。本发明方法制备的材料无需添加额外的粘结剂、导电剂和催化剂。无金属BCN纳米管的独特结构以及B和N的存在使得该电极材料具有良好的导电性、高比电容和优异的循环稳定性，有利于实现在超级电容器电极材料中的应用。
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公开(公告)号：CN116219584A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310210405.7
申请日：2023-03-07
Applicant: 北华大学
Abstract: 本发明公开了一种利用单轴静电纺丝技术制备中空结构碳纳米纤维的方法和应用，涉及柔性电极材料领域。该方法将聚丙烯腈和醋酸纤维素溶于N,N二甲基甲酰胺溶液形成纺丝前驱体溶液，通过单轴静电纺丝技术得到无纺纳米纤维膜，经预氧化和高温碳化处理后获得中空碳纳米纤维自支撑柔性电极材料。其中空结构可有效提高电荷存储空间，为电子和离子提供快速传输通道，使其具有优异的电化学性能。超长的纳米纤维相互交织构成无纺布结构具有良好的柔韧性，无需导电剂和粘结剂即可实现储能器件的组装。本发明所提供的中空碳纳米纤维电极材料的制备方法简单，易于大规模生产，在柔性储能器件领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN113314349B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202110705330.0
申请日：2021-06-24
Applicant: 北华大学
Abstract: 本发明公开了一种聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料及其制备与应用。属于木材储能技术领域。本发明在碳化木材孔道内部先填充聚丙烯腈聚合物材料，然后在CO2气氛下高温碳化聚丙烯腈的同时兼顾完成碳化木材的物理活化，在实现对碳化木材孔道结构高效利用的同时，也有效的提升了碳化木材的比表面积，制备出了聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料，并展现出优异的超级电容器性能。
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