一种超高比容量纤维状自支撑硬碳负极的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN119569034A

    公开(公告)日:2025-03-07

    申请号:CN202510054712.X

    申请日:2025-01-14

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明属于新能源储能材料领域,涉及一种超高比容量纤维状自支撑硬碳负极的制备方法及其应用。将纤维状自支撑前驱体置于两石墨板间,然后将其置于马弗炉中180~280℃预氧化3~10h,得到预氧化纤维状自支撑前驱体;将所述预氧化纤维状自支撑前驱体同样置于两石墨板间,然后将其置于管式炉中,在惰性气氛中1000~1500℃碳化1~6h,得到纤维状自支撑硬碳负极。本发明所制备的纤维状自支撑硬碳负极材料兼具超高比容量和高首效。

    对苯二酚锂作为有机正极材料在锂离子电池中的应用

    公开(公告)号:CN117894984A

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202410116066.0

    申请日:2024-01-29

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明属于锂离子电池领域,尤其涉及对苯二酚锂作为有机正极材料在锂离子电池中的应用。本发明所提供的对苯二酚锂材料是一种含有锂的有机正极材料,因此在电池应用中,可以与不含锂的石墨等负极匹配,避免了金属锂负极带来的潜在问题。本发明利用简单的酸碱中和原理,将氢氧化锂与对苯二酚混入无氧水中反应,并通过加热去除过量的对苯二酚,即可得到对苯二酚锂正极材料。该正极材料具有超过300mAh/g的放电比容量,远超目前商品化无机正极材料,并且可以与石墨负极匹配,为有机电极材料的产业化应用提供了可行的方案。本发明具有绿色环保、成本低、产量高等优点,可以进行大规模生产。

    一种高效AEM电解水制氢的阴极催化层结构及构筑方法

    公开(公告)号:CN116949483A

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202310884324.5

    申请日:2023-07-19

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明属于阴离子交换膜电解水制氢技术领域,具体提供了一种高效AEM电解水制氢的阴极催化层结构及构筑方法,催化层结构包括依次设置的基底层、亲水微孔导电层及阴极催化剂浆料层,所述基底层为疏水层,所述亲水微孔导电层内包含第一亲水材料及导电材料,所述阴极催化剂浆料层内包含第二亲水材料及催化剂,所述第一亲水材料与第二亲水材料相同或不同。本发明解决了只进行阳极单侧进液方式中阴极存在水含量不足的问题,同时促进阴极产生的氢气传输,在阴极获得纯度较高的氢气。相比于未改进的阴极结构,在相同的电流密度下具有更低的槽压,表现出更加优异的AEM电解水制氢能力和稳定的性能。

    一种分级尖端氧化亚铜单晶材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN115852485B

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202310069599.3

    申请日:2023-02-07

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明属于催化材料领域,涉及一种分级尖端氧化亚铜单晶材料及其制备方法与应用。所述材料一级结构为正八面体,二级结构为均匀分布于一级结构上的金字塔状尖端,其中尖端尺寸在40~180 nm之间,面覆盖度在10%~100%之间。其制备方法是将铜可溶性盐、浓卤水和强碱的混合溶液预先析出晶种得到悬浊液。将还原剂加入悬浊液中进行晶种诱导生长,加入过量蒸馏水溶解晶种,过滤洗涤干燥后得到分级尖端氧化亚铜单晶材料。本发明通过晶种诱导成核生长一步实现了分级尖端形貌的构建,简化了合成工艺。所需晶种为廉价丰产盐类,且无需模板和表面活性剂,可实现克级宏量制备。本发明材料可提高电催化二氧化碳还原为多碳产物的选择性,具有大规模生产应用的前景。

    一种兼具高强度和高延性的梯度超薄铜箔制备方法

    公开(公告)号:CN114045536A

    公开(公告)日:2022-02-15

    申请号:CN202111514042.3

    申请日:2021-12-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种兼具高强度和高延性的梯度超薄铜箔的制备方法,包括以下步骤:步骤S1,制备表面干净的钛箔基底;步骤S2,将五水硫酸铜,浓硫酸,添加剂按比例混合溶解得到沉积电解质溶液,其中五水硫酸铜、浓硫酸的用量分别为140~240g/L、100~150mM;步骤S3,电化学沉积制备铜箔,电流范围0~700mA/cm2梯度变化,温度为30~50℃。本发明提供了一种兼具高强度和高延性的梯度超薄铜箔制备方法,所得到的铜箔具有均匀变化的梯度组织,在保证其具有5‑35μm超薄厚度的情况下,可同时提升铜箔的抗拉强度与拉伸性等力学性能(见摘要附图1)。对电子信息,能源动力,精密仪器等领域的发展具有重要意义。

    一种高循环容量抗电压衰退富锂层状正极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN109148856B

    公开(公告)日:2021-07-06

    申请号:CN201810970038.X

    申请日:2018-08-24

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池高循环容量抗电压衰退富锂层状正极材料的制备方法,属于新能源技术领域。本发明方法在仅利用地球高丰度元素的前提下,从其本征结构角度出发通过煅烧手段调控富锂层状正极材料中过渡金属离子Ni占位,使之一部分占据在富锂层状正极材料C2/m相中的2c位和4h位,一部分占据在富锂层状正极材料R‑3m相中的3b位,从而达到显著改善富锂层状正极材料在充放电过程中电压衰退、容量衰减、提高富锂材料本身固相锂离子传输能力的效果。本发明方法为共沉淀固相烧结法,具有合成工艺简单,生产效率高等优点,适宜规模化生产。

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