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公开(公告)号:CN114188509B
公开(公告)日:2023-12-01
申请号:CN202111455107.1
申请日:2021-12-01
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/1397 , H01M4/62 , H01M10/052 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种基于碳纳米管封装手段的硫化锂电极的制备方法,包括以下步骤:S1,将一定量金属锂与碳纳米管在管式炉中加热,金属锂与碳纳米管质量比为1:1至10:1;S2,管式炉以10毫升/分的流速通氩气情况下,将加热温度从180摄氏度升为300摄氏度,自然降温;S3,氩气气氛保护下,分别将一定量单质硫和S2所得金属锂/碳纳米管混合材料放置于管式炉石英管中,两者质量比为2:1至20:1;S4,管式炉中通氩气,气流从单质硫往金属锂/碳纳米管混合材料方向流动;S5,启动管式炉加热到200摄氏度;S6,管式炉温度从200摄氏度升为400摄氏度,自然降温;S7,氩气气氛中,将S6所得材料在酒精中浸泡1小时后进行离心分离,得到碳纳米管封装的硫化锂电极材料。
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公开(公告)号:CN114314537B
公开(公告)日:2023-08-15
申请号:CN202111653978.4
申请日:2021-12-30
Applicant: 杭州电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种磷化锂基复合材料的制备方法及其作为补锂材料的应用。该制备方法如下:一、将氢氧化锂溶液置于微波环境中,使得溶液中的水蒸发,析出氢氧化锂纳米颗粒。二、将氢氧化锂纳米颗粒置于腔室内,并通入磷化氢与保护气体的混合气体,加热使得氢氧化锂纳米颗粒转化为磷化锂纳米颗粒。三、以甲烷与保护气体的混合气体作为等离子体源,在装有磷化锂纳米颗粒的腔室内进行等离子放电,使得甲烷分解,在磷化锂纳米颗粒表面形成碳壳,得到磷化锂基复合材料。本发明通过甲烷分解在磷化锂颗粒表面形成碳壳,该碳壳既能进一步增强磷化锂颗粒的电子导电性,又能隔绝磷化锂与外界环境,从而改善磷化锂的化学稳定性。
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公开(公告)号:CN114195119B
公开(公告)日:2023-03-10
申请号:CN202111520815.9
申请日:2021-12-13
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: C01B32/05 , D04H1/43 , D04H1/728 , H01M4/587 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种具有宽层间距硬碳材料及其制备方法。该具有宽层间距硬碳材料,其通过有机物纤维膜经过沿纤维轴线拉伸和加热后得到。拉伸和加热各进行三次;三次拉伸分布将聚丙烯氰纳米纤维膜延长8%~10%、6%~8%、2%~5%。三次加热的温度分布为350℃~450℃、500℃~800℃、1000℃~1400℃。本发明对聚丙烯氰纳米纤维膜交替进行拉伸与高温处理,有效提升了聚丙烯氰衍生硬碳的层间距,所得硬碳材料能够达到0.429nm的层间距,其在100mA/g下能够达到260mAh/g的容量。由于本发明提供的硬碳材料具有较大的层间距,故其表现出优秀的储钠性能。
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公开(公告)号:CN114314537A
公开(公告)日:2022-04-12
申请号:CN202111653978.4
申请日:2021-12-30
Applicant: 杭州电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种磷化锂基复合材料的制备方法及其作为补锂材料的应用。该制备方法如下:一、将氢氧化锂溶液置于微波环境中,使得溶液中的水蒸发,析出氢氧化锂纳米颗粒。二、将氢氧化锂纳米颗粒置于腔室内,并通入磷化氢与保护气体的混合气体,加热使得氢氧化锂纳米颗粒转化为磷化锂纳米颗粒。三、以甲烷与保护气体的混合气体作为等离子体源,在装有磷化锂纳米颗粒的腔室内进行等离子放电,使得甲烷分解,在磷化锂纳米颗粒表面形成碳壳,得到磷化锂基复合材料。本发明通过甲烷分解在磷化锂颗粒表面形成碳壳,该碳壳既能进一步增强磷化锂颗粒的电子导电性,又能隔绝磷化锂与外界环境,从而改善磷化锂的化学稳定性。
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公开(公告)号:CN114284491A
公开(公告)日:2022-04-05
申请号:CN202111624592.0
申请日:2021-12-28
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/583 , H01M4/133 , H01M4/1393
Abstract: 本发明公开了一种具有高库伦效率的硬碳电极及其制备方法。硬碳被认为是钠离子电池理想的负极材料。然而,硬碳中一些固有的孔洞造成其首次库伦效率偏低,降低了钠电极的容量,影响了钠离子电池的实际应用。目前研究者主要通过控制温度尽量减少硬碳材料固有的孔洞。本发明提供的硬碳电极的固有孔洞中填充有单质硫颗粒。单质硫颗粒通过将带有硫盐的硬碳材料作为阳极进行电解得到。本发明在利用硬碳材料构造电极后,在电极中浸入硫盐后,再利用电解反应,形成填充硬碳材料中孔洞的单质硫颗粒,减小了硬碳材料中的固有孔洞对电极首次库伦效率的负面影响,从而得到了首次库伦效率高于现有硬碳材料的硬碳电极,工艺简单。
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公开(公告)号:CN114188509A
公开(公告)日:2022-03-15
申请号:CN202111455107.1
申请日:2021-12-01
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/1397 , H01M4/62 , H01M10/052 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种基于碳纳米管封装手段的硫化锂电极的制备方法,包括以下步骤:S1,将一定量金属锂与碳纳米管在管式炉中加热,金属锂与碳纳米管质量比为1:1至10:1;S2,管式炉以10毫升/分的流速通氩气情况下,将加热温度从180摄氏度升为300摄氏度,自然降温;S3,氩气气氛保护下,分别将一定量单质硫和S2所得金属锂/碳纳米管混合材料放置于管式炉石英管中,两者质量比为2:1至20:1;S4,管式炉中通氩气,气流从单质硫往金属锂/碳纳米管混合材料方向流动;S5,启动管式炉加热到200摄氏度;S6,管式炉温度从200摄氏度升为400摄氏度,自然降温;S7,氩气气氛中,将S6所得材料在酒精中浸泡1小时后进行离心分离,得到碳纳米管封装的硫化锂电极材料。
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公开(公告)号:CN114284491B
公开(公告)日:2024-05-07
申请号:CN202111624592.0
申请日:2021-12-28
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/583 , H01M4/133 , H01M4/1393
Abstract: 本发明公开了一种具有高库伦效率的硬碳电极及其制备方法。硬碳被认为是钠离子电池理想的负极材料。然而,硬碳中一些固有的孔洞造成其首次库伦效率偏低,降低了钠电极的容量,影响了钠离子电池的实际应用。目前研究者主要通过控制温度尽量减少硬碳材料固有的孔洞。本发明提供的硬碳电极的固有孔洞中填充有单质硫颗粒。单质硫颗粒通过将带有硫盐的硬碳材料作为阳极进行电解得到。本发明在利用硬碳材料构造电极后,在电极中浸入硫盐后,再利用电解反应,形成填充硬碳材料中孔洞的单质硫颗粒,减小了硬碳材料中的固有孔洞对电极首次库伦效率的负面影响,从而得到了首次库伦效率高于现有硬碳材料的硬碳电极,工艺简单。
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公开(公告)号:CN114156440B
公开(公告)日:2023-12-01
申请号:CN202111367097.6
申请日:2021-11-18
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/1393 , H01M4/587 , H01M4/62 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种基于钠盐沸腾法制备钠电极的方法,包括以下步骤:S1,将石墨粉加入氯化钠溶液或者硫酸钠溶液并搅拌均匀;S2,将S1所得混合材料加热将水蒸发,使得氯化钠或者硫酸钠结晶;S3,将S2所得石墨粉和氯化钠的混合物或者石墨粉和硫酸钠的混合物进行球磨;S4,将S3中球磨后的材料投入高温炉中;S5,将S4所得材料先后进行三次水洗和离心,接下来在100℃下干燥10小时,得到层间距增加的石墨材料;S6,将S5所得材料与单壁碳纳米管和海藻酸钠混合,将混合材料涂覆于铜箔上制作储钠电极。采用本发明的技术方案,可以简单有效地增加石墨材料的层间距,从而提升其储钠性能。
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公开(公告)号:CN114300655A
公开(公告)日:2022-04-08
申请号:CN202111671326.3
申请日:2021-12-31
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/136 , H01M4/1397 , H01M4/36 , H01M4/485 , H01M4/62
Abstract: 本发明公开了一种基于氧化钛纳米管的硫化锂电极及其制备方法。该硫化锂电极包括片状的氧化钛纳米管阵列,以及填充在氧化钛纳米管中的硫化锂颗粒。硫化锂颗粒上包覆有碳层。本发明中硫化锂颗粒被碳壳和氧化钛纳米管包覆,碳壳和氧化钛纳米管对充放电过程中产生的聚硫锂具有空间限域效应,能有效抑制聚硫锂的“穿梭效应”。氧化钛纳米管同时能通过化学键合作用抑制聚硫锂的扩散。一维整齐排列的氧化钛纳米管阵列有利于锂离子的输运。此外,本发明利用氧化钛的光致超亲水性能,在浸入硫酸锂和葡萄糖的水溶液前对氧化钛纳米管阵列进行紫外光照射,使得硫酸锂和葡萄糖的水溶液能够充分注入到氧化钛纳米管中,最终达到对聚硫锂“穿梭效应”的抑制效果。
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公开(公告)号:CN114243216A
公开(公告)日:2022-03-25
申请号:CN202111564068.9
申请日:2021-12-20
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M50/449 , H01M50/414 , H01M50/431 , H01M50/491 , H01M50/403 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种提升锂硫电池稳定性隔膜及其制备方法和应用。该制备方法如下:一、将氧化硅纳米球与水溶性酚醛树脂混合后涂覆成膜。膜层干燥成型后剥离,得到氧化硅纳米球/酚醛树脂薄膜。二、将氧化硅纳米球/酚醛树脂薄膜在碱溶液中浸泡后,用去离子水清洗至中性,得到多孔酚醛树脂薄膜。三、以甲基吡咯烷酮为溶剂,将纳米金颗粒、碳纳米管、聚偏氟乙烯混合并且搅拌均匀,得到胶状材料。四、将步骤三所得胶状材料涂覆于多孔酚醛树脂薄膜的其中一个面上,形成功能层,厚度控制为5μm至10μm。干燥后得到提升锂硫电池稳定性隔膜。该隔膜在光照下能有效抑制聚硫锂的“穿梭效应”,提升锂硫电池的循环稳定性,推动锂硫电池的发展。
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