一种碳基对电极及其制备和在纤维染料敏化太阳能电池中的应用

    公开(公告)号:CN115188595B

    公开(公告)日:2025-01-10

    申请号:CN202210902676.4

    申请日:2022-07-29

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种碳基对电极及其制备和在纤维染料敏化太阳能电池中的应用,以金属丝作为导电基底,在金属丝表面覆盖一层碳基薄膜,以此作为纤维对电极,应用于纤维染料敏化太阳能电池中,应用方式如下:将纤维对电极与充分吸附了N719(二‑四丁铵‑双(异硫氰基)‑双(2,2'‑联吡啶‑4,4'‑二羧基)钌(Ⅱ))染料分子的二氧化钛(TiO2)纤维光阳极一同放置于柔性透明塑料管中,注入以I‑/I3‑作为氧化还原电子对的电解液,在管口处以热熔胶密封后,得到纤维染料敏化太阳能电池。与现有技术相比,本发明制备出具有高电导率、高催化活性的纤维对电极,由此获得了高性能的纤维染料敏化太阳能电池。

    高能量密度柔性可编织锂离子电池负极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117594738A

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202311615441.8

    申请日:2023-11-30

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于可编织锂离子电池技术领域,具体为高能量密度柔性可编织锂离子电池负极材料及其制备方法和应用。本发明以具有亲锂、导电特性的多孔复合纤维作为载锂骨架,通过在惰性气体手套箱中加热熔融固态锂金属,并牵引多孔纤维穿过熔融态锂金属,实现锂金属在多孔载锂骨架内部的负载,得到细直径、高强度、高容量的复合纤维锂金属负极,即为高能量密度柔性可编织锂离子电池负极。本发明通过一步法便捷、低成本实现高强极细复合纤维锂金属负极的制备,与传统锂丝相比,其直径大幅减小,力学性能显著增强,可加工性大幅提高;通过其组装制备的高能量密度柔性可编织锂离子电池,表现出高比容量与良好的循环稳定性。

    一种可室温下工作的金属钙-氧气电池的制备方法

    公开(公告)号:CN117276761A

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202210673758.6

    申请日:2022-06-15

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种可室温下工作的金属钙‑氧气电池的制备方法,包括如下步骤:打磨金属钙负极至表面光滑平整,去除表面氧化层;以泡沫镍或不锈钢网作为正极集流体,在正极集流体中负载碳活性材料,制得碳材料正极,干燥碳材料正极;混合电解质钙盐、离子液体和有机溶剂,室温搅拌至澄清透明,得到有机电解液,使用活化后的4A分子筛去除其中的痕量水分;玻璃纤维滤纸作为电池隔膜,将打磨光滑的金属钙负极、干燥后的碳材料正极、玻璃纤维滤纸与除水后的有机电解液在世伟洛克电池中构建可得。采用该制备方法制备得到的金属钙‑氧气电池可在室温下、空气中稳定工作,并具有优异的电化学性能。另外,该制备方法工艺简单,适合于大规模工业生产。

    一种室温钙金属电池电解液及其应用

    公开(公告)号:CN117276677A

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202210672709.0

    申请日:2022-06-15

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种室温钙金属电池电解液,该电解液为含有电解质钙盐、离子液体和有机溶剂的混合液体,其中,电解质钙盐为六氟磷酸钙、双三氟甲基磺酰亚胺钙和四氟硼酸钙中的任意一种,离子液体为咪唑类离子液体,有机溶剂为醚类有机溶剂或亚砜类有机溶剂。本发明还将该电解液用于制备以金电极作为工作电极,金属钙作为对电极和参比电极的三电极电池和金属钙对称电池,该电解液可实现金属钙负极在室温下的可逆沉积/剥离和稳定循环。因此,本发明提供的室温钙金属电池电解液在高能量密度钙金属电池或钙离子电池领域具有良好的应用前景。

    一种光辅助锂二氧化碳电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN114068970B

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202111228969.0

    申请日:2021-10-22

    Abstract: 本发明属于化学电源技术领域,具体为光辅助锂二氧化碳电池及其制备方法。本发明电池由负极集流体、锂负极、电解质、光催化正极、具有光学窗口的正极集流体与正极保护层组装而成;其中,光催化正极是通过原位化学沉积法将具有光电效应的石墨相氮化碳料沉积在导电碳纳米管薄膜上制备而成;电解质选自有机溶液电解质、凝胶准固态电解质、固态电解质、熔融盐电解质、离子液体电解质等;当光照从光催化正极一侧辐照时,正极能够吸收光子并产生光电子和空穴以促进电池放电与充电反应,从而使得所构建的锂二氧化碳电池实现了超过90%的循环效率与超过100圈的循环寿命。该电池在储能器件领域具有广阔的应用前景。

    一种碳基对电极及其制备和在纤维染料敏化太阳能电池中的应用

    公开(公告)号:CN115188595A

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202210902676.4

    申请日:2022-07-29

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种碳基对电极及其制备和在纤维染料敏化太阳能电池中的应用,以金属丝作为导电基底,在金属丝表面覆盖一层碳基薄膜,以此作为纤维对电极,应用于纤维染料敏化太阳能电池中,应用方式如下:将纤维对电极与充分吸附了N719(二‑四丁铵‑双(异硫氰基)‑双(2,2'‑联吡啶‑4,4'‑二羧基)钌(Ⅱ))染料分子的二氧化钛(TiO2)纤维光阳极一同放置于柔性透明塑料管中,注入以I‑/I3‑作为氧化还原电子对的电解液,在管口处以热熔胶密封后,得到纤维染料敏化太阳能电池。与现有技术相比,本发明制备出具有高电导率、高催化活性的纤维对电极,由此获得了高性能的纤维染料敏化太阳能电池。

    一种电致发光纤维及其制备方法

    公开(公告)号:CN114892286A

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202210568318.4

    申请日:2022-05-19

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种电致发光纤维及其制备方法。将溶剂、聚合物粘结剂、发光粉混合,然后经搅拌获得分散均匀的浆料;通过多孔复合喷丝板将导线、浆料同轴挤出,然后经过凝固浴使得浆料与包裹在其中的两根导线一步凝固成型,得到发光纤维;其中,多孔复合喷丝板中每个组件单元由一个大通道包裹两个能够通过导线的平行内通道组成,其中两个平行内通道用来实现导线的牵伸,大通道负责将浆料挤出;将发光纤维经水洗除去表层凝固浴液,然后经过烘干后得到电致发光纤维。本发明方法能够将涂覆、成型、收集等工艺集成在一个连续化生产设备中,制备工艺简单,易于实现工业化批量生产。本方法制备的发光纤维亮度在10‑100cd/m2,能够实现超过100米长度的发光纤维点亮。

    一种柔性钠空气纤维电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN113380984A

    公开(公告)日:2021-09-10

    申请号:CN202110635483.2

    申请日:2021-06-08

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于新能源技术领域,具体涉及一种柔性钠空气纤维电池及其制备方法,柔性钠空气纤维电池,由内到外依次包括:钠负极、碳纳米管薄膜保护层、凝胶电解质、碳纳米管空气电极、石蜡膜、热缩管保护层;所述钠负极、碳纳米管薄膜保护层、凝胶电解质、碳纳米管空气电极、石蜡膜、热缩管以同轴结构组成;以解决目前钠空气电池存在的无法在空气中长期稳定循环及刚性等问题。本发明制备的可在空气中长期稳定工作的柔性钠空气纤维电池,由钠负极、碳纳米管薄膜保护层、凝胶电解质,碳纳米管空气正极以及石蜡膜、带孔的热缩管保护层以同轴结构组成,本发明制备的钠空气纤维电池具有较高的能量密度、良好的循环稳定性。

    一种纤维状水系二次电池一体化工业级制备方法

    公开(公告)号:CN111697274A

    公开(公告)日:2020-09-22

    申请号:CN202010419833.7

    申请日:2020-05-18

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于水系二次电池技术领域,具体为一种纤维水系二次电池一体化工业级连续制备方法。本发明通过多通道注液方法,将各种功能材料如正极浆料、负极浆料、凝胶电解质等同时挤出成型,实现纤维水系二次电池的一体化连续构建;同时采用牵伸后处理技术,首次实现了对纤维水系二次电池的多级牵伸处理,提高了器件的稳定性和力学性能;通过在线热封装技术,实现纤维干燥和器件封装一体化。本发明实现了纤维水系二次电池快速稳定地一体化连续构建,所得纤维器件具备优异的结构稳定性,使得它们可以与其他化纤混编或者单独编织成织物,在可穿戴电子领域具有广阔的应用前景。

    一种基于凝胶锌粉负极的纤维水系锌离子电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN119852556A

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202411878907.8

    申请日:2024-12-19

    Abstract: 本发明属于柔性纤维电池技术领域,具体为一种基于凝胶锌粉负极的纤维水系锌离子电池及其制备方法。本发明以镍、铜丝作为纤维电池的正、负极集流体,在集流体上涂覆锌粉浆料并原位聚合凝胶锌粉作为纤维负极,在集流体上涂覆二氧化锰浆料作为纤维正极;在纤维二氧化锰正极表面包绕纤维素隔膜并与纤维凝胶锌粉负极加捻制备得到缠绕结构纤维水系锌离子电池;一体化的有机凝胶锌粉负极与水系电解液间通过相分离形成两相界面,避免锌粉在水系电解液中因本征热力学不稳定性而导致的析氢、腐蚀等副反应的发生,从而有效提升纤维水系锌离子电池负极的稳定性。本发明的纤维水系锌离子电池结构简单,可以实现连续化制备,具有广泛应用前景。

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