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公开(公告)号：CN117525333A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311527295.3
申请日：2023-11-16
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525 , H01M4/131
Abstract: 本发明属于电化学储能电池领域，具体涉及一种钛熔盐辅助包覆掺杂单晶无钴镍酸锂正极材料及其制备方法和应用。本发明通过钛熔盐辅助合成单晶钛掺杂氧化镍材料，再通过锂化，最后进行中温热处理，得到钛熔盐辅助包覆掺杂单晶无钴镍酸锂正极材料。本发明通过化学作用诱发正极材料表面钛元素与锂发生热力学有利的反应，形成含钛包覆层Li2TiO3，该方法得到的包覆层与体相具有共生关系，高度晶格匹配，保证了包覆的均匀性，均匀的含钛包覆层抑制了材料表面与电解液之间副反应的发生，提高材料的循环稳定性。此外，均匀掺杂的钛元素可以减缓充放电过程中不可逆的相变，同时增加层间距，可以提高材料的结构稳定性和倍率性能，有望推进镍酸锂正极材料的产业化应用。
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公开(公告)号：CN116770360A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310438903.7
申请日：2023-04-23
Applicant: 南开大学
IPC: C25B11/095 , C25B1/04 , C25D11/02 , C25B11/03 , C25B11/061
Abstract: 本申请公开了一种电解海水析氧催化剂及其制备方法，所述电解海水析氧催化剂是采用阳极氧化法在金属基底上原位电化学沉积的过渡金属及聚吡咯复合物；有效解决现有基于过渡金属基材料的OER催化剂在安培级大电流下长期服役效果差、不能满足工业电解水、电解海水应用要求的问题。
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公开(公告)号：CN114655999B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202210292570.7
申请日：2022-03-24
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/1391 , C01G53/00 , H01M4/36 , H01M4/485 , H01M10/0525
Abstract: 一种对富锂层状氧化物正极材料进行原位表面结构调控的方法，属于新能源技术领域。为提高富锂层状氧化物正极材料表面稳定性，研究者提出了多种改性方法，如表面结构调控、表面元素掺杂(Na、Nb)以及表面包覆等。相比于其他改性策略，表面结构调控可在提高材料离子和电子电导率、抑制电极/电解液界面副反应等方面发挥重要作用。而表面元素掺杂位点不明确；表面包覆改性中包覆层与体相结合不够紧密。本发明采用共沉淀反应制备前驱体，通过对锂源含量的控制实现了富锂层状氧化物正极材料的表面原子级原位调控，显著抑制晶格氧的析出，大幅提高富锂层状氧化物正极材料的循环稳定性。本发明方法具有工艺简单、生产高效等优点，适宜规模化生产。
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公开(公告)号：CN114655999A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210292570.7
申请日：2022-03-24
Applicant: 南开大学
IPC: C01G53/00 , H01M4/1391 , H01M4/36 , H01M4/485 , H01M10/0525
Abstract: 一种对富锂层状氧化物正极材料进行原位表面结构调控的方法，属于新能源技术领域。为提高富锂层状氧化物正极材料表面稳定性，研究者提出了多种改性方法，如表面结构调控、表面元素掺杂(Na、Nb)以及表面包覆等。相比于其他改性策略，表面结构调控可在提高材料离子和电子电导率、抑制电极/电解液界面副反应等方面发挥重要作用。而表面元素掺杂位点不明确；表面包覆改性中包覆层与体相结合不够紧密。本发明采用共沉淀反应制备前驱体，通过对锂源含量的控制实现了富锂层状氧化物正极材料的表面原子级原位调控，显著抑制晶格氧的析出，大幅提高富锂层状氧化物正极材料的循环稳定性。本发明方法具有工艺简单、生产高效等优点，适宜规模化生产。
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公开(公告)号：CN113802155A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202111174609.7
申请日：2021-10-09
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方法，包括：步骤1)：将五水合硫酸铜用去离子水溶解，并加入少量浓硫酸配制成pH值为0.9‑1.1、硫酸铜含量为240‑260g/L的电解液；步骤2)：将铜片作为阳极、钛片作为阴极，施加脉冲电流进行电沉积，电沉积参数范围分别为沉积电流密度0.5A/cm2，沉积时间50ms，沉积静置时间0‑500ms，氧化电流密度0.05A/cm2，氧化时间20ms，氧化静置时间20ms；步骤3)：取出阴极，用稀硫酸和去离子水交替清洗，得到具有高度晶面择优取向的铜箔。本发明的方法快速易放大，不含添加剂，所制备的电解铜箔具有高度的铜(111)和铜(220)晶面择优取向，并具有优异的电子导电性。
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Patent Agency Ranking
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公开(公告)号：CN106920934A
公开(公告)日：2017-07-04
申请号：CN201710167988.4
申请日：2017-03-21
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及基于高镍材料的钴镁共掺杂改性三元前驱体及其正极材料的制备方法，其化学分子式为Li(NixCoyMgz)O2，其中x+y+z＝1，x≥0.85，0.14≥y≥0.05，0.1≥z≥0.01，属于锂离子电池电极材料领域。将镍钴镁混合溶液、氨水和氢氧化钠混合溶液、氢氧化钠溶液并流加入反应釜中，共沉淀反应后，得到前驱体粉末。进而得到镍钴镁三元正极材料。其中非电化学活性Mg2+，具有“支柱稳定作用”，可以稳定层状结构，减少Ni2+与Li+的混排，有效提高材料的结构稳定性和电化学性能。本发明操作简单，可连续化批量生产，产品具有放电容量大、循环性能好等优点，具有很高的经济价值和广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN103816906A
公开(公告)日：2014-05-28
申请号：CN201410056196.6
申请日：2014-02-19
Applicant: 南开大学
IPC: B01J23/755 , B01J35/10 , C01B3/06
CPC classification number: Y02E60/36
Abstract: 一种用于氨硼烷水解制氢的碳负载Ni3B复合催化剂，为碳源载体负载Ni3B活性物质组成的复合催化剂，碳源载体为VulcanXC-72，负载在碳上的Ni3B活性物质为粒径≤10nm的晶态物质，复合催化剂中Ni3B的负载量为30-70wt%；其制备方法是：以氯化镍为镍盐，以硼氢化钾为还原剂，加入不同比例的碳源，在四甘醇溶液中合成。本发明的优点是：该碳负载Ni3B复合催化剂中的碳源材料具有较高的比表面积，能有效分散纳米粒子；负载在碳上的Ni3B活性物质具有粒径小、比表面积大、催化活性位点多，可显著提高催化剂的活性；该复合催化剂采用溶液法原位合成，工艺简单、成本低廉、易于实施，便于大规模推广应用。
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公开(公告)号：CN103787326A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410080836.7
申请日：2014-03-06
Applicant: 南开大学
IPC: C01B31/04
Abstract: 一种具有三维网状结构的石墨烯材料的制备方法，采用冰模板技术，步骤如下：1）以鳞片石墨为原料，利用改性STA法制备氧化石墨，将分散在溶剂中的氧化石墨剥离后得到氧化石墨烯水溶液；2）在碱性条件下利用水合肼还原制备石墨烯水溶胶；3）将石墨烯水溶胶冰冻和真空冷冻干燥，最后在惰性气体保护下、管式炉中煅烧，即可制得黑色蓬松状三维石墨烯材料。本发明的优点是：本发明采用的冰模板法制备三维石墨烯材料，避免了辅助材料的引入，产品纯度高；该石墨烯材料具有孔道丰富、比表面积大以及化学活性高的特点，可作为载体制备复合材料；该制备方法操作简便、成本低廉、产率高、环境友好，有利于实现三维石墨烯材料的规模化生产。
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公开(公告)号：CN102515095B
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201110356139.6
申请日：2011-11-11
Applicant: 南开大学
IPC: C01B3/04
CPC classification number: Y02E60/364
Abstract: 一种金属锰氧化物负载氨硼烷储氢材料，由金属锰氧化物负载氨硼烷制成，金属锰氧化物为二氧化锰空心立方体、二氧化锰空心球或二氧化锰多孔纳米颗粒；其制备步骤是：1）将金属锰氧化物超声分散于四氢呋喃溶剂中；2）将氨硼烷溶于四氢呋喃溶剂中；3）将上述两种溶液混合、搅拌均匀；4）将上述均匀混合液真空干燥除去溶剂后，即可制得目标产品。本发明的优点是：以氨硼烷与金属锰氧化物为原料，在较低的温度下制备金属锰氧化物负载氨硼烷储氢材料，可有效降低氨硼烷的热解放氢温度，有效抑制硼嗪、乙硼烷、氨气等有害物质的产生；在放氢过程中释放热量小，有利于在相对温和条件下通过固-气反应或化工过程实现反应产物的再生。
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