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公开(公告)号：CN108417853A
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201810308542.3
申请日：2018-04-09
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种内层碳镶嵌镍钴纳米颗粒的氮掺杂碳空心球电催化剂的制备方法：首先利用水热法，制备含氧碳层包覆的金属氧化物颗粒；接着，将聚多巴胺沉积于含氧碳层外表面；随后高温热解，聚多巴胺热解形成碳-氮复合物，并结合在含氧碳层的结构中，形成氮掺杂的碳-氮复合物层。而最里层的部分镍-钴氧化物被高温热解产生的碳还原，形成金属单质镍和钴，它们从里向外镶嵌进入碳-氮复合物的结构中，从而在里层形成空腔结构，导致了一种外层碳氮复合物包覆、内层碳镶嵌金属纳米颗粒的碳空心球。本发明的材料对氧还原反应的电催化活性高度稳定，可以反复循环使用，作为阴极材料在锌-空气电池领域具有重要应用。
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公开(公告)号：CN107946085A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201711176733.0
申请日：2017-11-22
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种表面修饰的氮掺杂碳空心球负载的二氧化锰产品的制备方法，包括以下步骤：（1）制备碳空心球（HCS）；（2）制备聚多巴胺修饰的碳空心球（PDA-HCS）；（3）制备石墨烯修饰的氮掺杂碳空心球（N-HCS@Gr）；（4）制备聚苯胺修饰的N-HCS@Gr（N-HCS@Gr@PANI）；（5）制备用石墨烯和聚苯胺进行表面修饰的氮掺杂碳空心球负载的二氧化锰产品（N-HCS@Gr@PANI@MnO2）。本发明的这种N-HCS@Gr@PANI@MnO2产品充分结合了氮掺杂碳空心球优异的性能、石墨烯巨大的表面积和优异的导电性、PANI的还原性和导电性，以及二氧化锰自身优异的电容特性，从而使它表现出非常高的比电容，是一种有广泛应用前途的超级电化学电容器的电极材料。
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公开(公告)号：CN107871917A
公开(公告)日：2018-04-03
申请号：CN201711110667.7
申请日：2017-11-12
Applicant: 湖南科技大学
IPC: H01M12/08
CPC classification number: Y02E60/128 , H01M12/085
Abstract: 本发明公开了一种中性溶液中的锌-空气电池及其制造方法。本发明首先以聚苯胺、双氰胺和三聚氰胺为氮源和部分碳源，用热解法制备了镍钴掺杂的C-N复合物催化剂Ni-Co/C-N；双氰胺热解所产生的石墨烯片同时也有利于催化剂本身的导电性；然后将Ni-Co/C-N涂覆在碳纸的表面组成空气电极；最后以KNO3溶液作为电解质，分别以空气电极与锌片为正极与负极，组装成中性溶液中的锌-空气电池。本发明的Ni-Co/C-N催化剂的制备过程简单，成本低；所发明的中性锌-空气电池性能稳定，有效避免了电池的自发放电，电池能以较高的电流密度稳定放电。
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公开(公告)号：CN107845814A
公开(公告)日：2018-03-27
申请号：CN201711110655.4
申请日：2017-11-12
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于酸、碱性电解质溶液中的氧还原反应的高效率电催化剂及其制备方法。本发明的主要内容包括（1）在镍钴盐存在下，制备聚苯胺负载的NiCo催化剂前驱体（NiCo@PANI）；（2）将催化剂前驱体（NiCo@PANI）、多壁碳纳米管(CNT)及不同比例的双氰胺（DCD）混合均匀后在N2气氛中于800℃下加热，得到镍钴掺杂C-N复合材料（NiCo@C-N）；（3）再以上述NiCo@C-N复合材料为载体，利用KMnO4和MnCl2反应所产生的二氧化锰（MnO2），制备出MnO2-NiCo@C-N复合材料催化剂。本发明的MnO2-NiCo@C-N催化剂无论在酸性、碱性溶液中，都对氧还原反应具有极高的电催化活性；本发明的催化剂主要由非铂金属（镍-钴）和碳-氮组成，催化剂成本大大降低，而且电催化活性强，在燃料电池和金属-空气电池有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN107265435A
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201710510837.4
申请日：2017-06-29
Applicant: 湖南科技大学
IPC: C01B32/05 , C01B32/184
CPC classification number: C01P2004/34 , C01P2004/80 , C01P2006/40
Abstract: 本发明公开了一种石墨烯夹层的表面微孔碳空心球的制备方法，包括石墨烯覆盖的碳层二氧化硅球、石墨烯夹层的二氧化硅球、石墨烯夹层的碳空心球以及它的表面微孔化处理等步骤。所述石墨烯覆盖的碳空心球采用二氧化硅微球为模板、多巴胺为碳源、表面吸附石墨烯，经高温热解和氢氟酸除去模板而成；所述石墨烯夹层的碳空心球采用石墨烯覆盖的碳空心球为模板、葡萄糖为碳源，经水热反应而成；所述微孔化化处理采用在高温下，二氧化碳气体与石墨烯夹层的碳空心球表面反应而成。本发明制备方法制备的碳空心球结构稳定，空心结构不容易遭到破坏；此外，它的导电性高，表面微孔结构能保证物质在内外之间自由交换。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108695522B
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN201810531931.2
申请日：2018-05-29
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种中性铝‑空气电池正极材料的制备方法，包括步骤：（1）氮掺杂碳纳米管的制备。（2）金属氧化物/碳纳米管复合物的制备。（3）聚吡咯修饰的金属氧化物/碳纳米管复合物的制备。（4）聚多巴胺修饰PPY/M‑O/N‑CNT复合物（PDA/PPY/M‑O/N‑CNT）的制备。（5）PDA/PPY/M‑O/N‑CNT高温热解。本发明通过对催化剂的活性位点进行有效保护，极大地提高了催化剂的稳定性；通过使用这种高稳定性的催化剂作为中性铝‑空气电池的正极材料，极大地提高电池的循环使用寿命；通过机械式更换负极铝片，实现电池的快速机械式充电的目的。该中性铝‑空气电池在实际中有很广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN108417853B
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201810308542.3
申请日：2018-04-09
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种内层碳镶嵌镍钴纳米颗粒的氮掺杂碳空心球电催化剂的制备方法：首先利用水热法，制备含氧碳层包覆的金属氧化物颗粒；接着，将聚多巴胺沉积于含氧碳层外表面；随后高温热解，聚多巴胺热解形成碳‑氮复合物，并结合在含氧碳层的结构中，形成氮掺杂的碳‑氮复合物层。而最里层的部分镍‑钴氧化物被高温热解产生的碳还原，形成金属单质镍和钴，它们从里向外镶嵌进入碳‑氮复合物的结构中，从而在里层形成空腔结构，导致了一种外层碳氮复合物包覆、内层碳镶嵌金属纳米颗粒的碳空心球。本发明的材料对氧还原反应的电催化活性高度稳定，可以反复循环使用，作为阴极材料在锌‑空气电池领域具有重要应用。
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公开(公告)号：CN107871917B
公开(公告)日：2019-05-07
申请号：CN201711110667.7
申请日：2017-11-12
Applicant: 湖南科技大学
IPC: H01M12/08
Abstract: 本发明公开了一种中性锌‑空气电池及其制造方法。本发明首先以聚苯胺、双氰胺和三聚氰胺为氮源和部分碳源，用热解法制备了镍钴掺杂的C‑N复合物催化剂Ni‑Co/C‑N；双氰胺热解所产生的石墨烯片同时也有利于催化剂本身的导电性；然后将Ni‑Co/C‑N涂覆在碳纸的表面组成空气电极；最后以KNO3溶液作为电解质，分别以空气电极与锌片为正极与负极，组装成中性锌‑空气电池。本发明的Ni‑Co/C‑N催化剂的制备过程简单，成本低；所发明的中性锌‑空气电池性能稳定，有效避免了电池的自发放电，电池能以较高的电流密度稳定放电。
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公开(公告)号：CN106783199B
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201611041067.5
申请日：2016-11-24
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种渗透有三聚氰胺的空心碳球的高温热解产物的制备方法，首先制备出空心碳球，接着将三聚氰胺在高温高压下渗透进入空心碳球的内部；然后再将碳球在氮气气氛下进行高温热解，在此条件下三聚氰胺分解所产生的含氮基团与空心碳球充分接触，形成具有优异电化学活性的C－N基团，这样形成的C－N复合物具有优异的电化学电容特性。并且，本发明方法制备过程简单，材料来源广泛，材料成本低。
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公开(公告)号：CN108584915A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810560150.6
申请日：2018-06-03
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种规整六边形的蜂窝状碳纳米材料的制备方法，包括步骤：（1）PMMA乳状液的合成；（2）将PMMA乳状液在不同条件下密封放置一定时间，得到PMMA蜂窝模板；（3）在PMMA蜂窝模板的间隙中形成间苯二酚甲醛树脂，从而形成蜂窝状的碳前驱体；（4）将上述前驱体在氮气气氛下，通过分步热解方式，蜂窝状的碳前驱体在加热后开始软化，并不断向蜂窝模板的间隙流动，并最终在模板的外围连接起来，随着热解温度的不断升高，模板被除去，并且连接在一起的碳前驱体不断调整其内部结构，并最终得到具有稳定结构的蜂窝碳纳米材料。
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