锂硫电池
    1.
    发明公开

    公开(公告)号:CN106129455A

    公开(公告)日:2016-11-16

    申请号:CN201610757190.0

    申请日:2016-08-30

    Applicant: 上海大学

    CPC classification number: H01M10/052 H01M2/164 H01M4/5815

    Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池,以三维多孔石墨烯共价固定的纳米硫化锂为复合正极,以氧化石墨烯包覆的聚烯烃隔膜为改性隔膜,以及通常采用的锂片负极和电解液。复合正极中硫化锂的颗粒尺寸在1‒100 nm之间,硫化锂与三维多孔石墨烯表面的含氧官能团以C‒O‒S共价键的形式结合。改性隔膜为在传统的聚烯烃隔膜表面均匀沉积厚度为0.1‒10 μm氧化石墨烯;氧化石墨烯可以涂覆在聚烯烃隔膜的两面,也可仅涂覆于组装电池时面向硫化锂正极的一面。本发明锂硫电池能有效防止硫正极的溶解,抑制穿梭效应,降低电池过电位,避免正极体积膨胀产生的结构破坏,并大幅提高锂硫电池的倍率特性和循环性能。

    一种简易快速制备薄层石墨烯的方法

    公开(公告)号:CN105692602A

    公开(公告)日:2016-06-22

    申请号:CN201610129739.1

    申请日:2016-03-08

    Applicant: 上海大学

    CPC classification number: C01B2204/22 C01P2002/72 C01P2004/03 C01P2004/04

    Abstract: 本发明涉及一种简易快速制备薄层石墨烯的方法,步骤为:a.取石墨原料放入烧杯中,向其中加入过硫酸铵和浓硫酸,搅拌,再加入双氧水,静置,水洗涤干燥;b.取氧化剂、浓硫酸、步骤a所得的干燥后的产物放入烧杯中,搅拌后,用蒸馏水和稀盐酸交替洗涤离心;c.在步骤b所得的离心产物中加入蒸馏水,再加入插层剂,超声,然后用乙醇清洗;d.在步骤c所得的清洗后的产物的水溶液中,加入还原剂,搅拌,充分还原,冷却至室温后,用去离子水和乙醇交替洗涤,干燥,得到薄层石墨烯。该方法不仅操作简单,周期大大缩短,生产效率高,制备的石墨烯第2次循环可逆放电比容量可达1015.8mAh/g,高于石墨烯标准的理论比容量(540mAh/g)。

    材料表层具有成分浓度梯度的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN104966823A

    公开(公告)日:2015-10-07

    申请号:CN201510352930.8

    申请日:2015-06-24

    Applicant: 上海大学

    CPC classification number: H01M4/366 H01M4/485 H01M4/525 H01M10/0525

    Abstract: 本发明公开了一种材料表层具有成分浓度梯度的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法,应用于电化学和材料合成技术领域。本发明通过共沉淀法在反应釜中制备直径为10-12μm的Ni0.80Co0.15Al0.05(OH)2内核,然后控制加入到反应釜中镍盐浓度逐渐降低,钴和铝浓度逐渐增加,并以该复合前驱体固相嵌锂,得到具有一定浓度梯度的镍钴铝酸锂核壳结构复合材料。该材料以具有高比容量的LiNi0.80Co0.15Al0.05O2为内核,壳层具有良好的化学稳定性和热稳定性,减小正极材料与电解液的直接接触,避免电解质和正极材料之间发生副反应导致金属阳离子的溶解和材料主体结构变化,是一种极具潜力的动力电池正极材料。

    一种硫/聚合物/石墨烯三元复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN104600316A

    公开(公告)日:2015-05-06

    申请号:CN201510005856.2

    申请日:2015-01-07

    Applicant: 上海大学

    CPC classification number: H01M4/366 H01M4/625 H01M10/0525

    Abstract: 本发明涉及一种硫/聚合物/石墨烯三元复合材料及其制备方法,属锂离子电池正极材料技术领域。本发明方法的主要过程和步骤如下:以硫代硫酸钠为原料合成出亚微米硫颗粒,通过化学氧化法获得聚合物包覆硫,再以Zeta电位法包覆氧化石墨烯,获得双层核壳结构的硫/聚合物/石墨烯复合材料。本发明制得三元复合正极材料,聚合物层具有优异的导电性能,链与链之间连接形成的间隙为锂离子的嵌入提供了有利环境,石墨烯的进一步包覆为其提供了弹性空间,以及褶皱结构有利于抑制活性物质硫的体积膨胀带来的破坏与质量损失。本发明得到的双层核壳结构复合材料,结构稳定,大幅提高了硫正极的电化学性能及其稳定性,为锂硫电池的广泛应用提供了可能。

    一种石墨烯负载片状氧化铜复合材料及其水热合成方法

    公开(公告)号:CN102765715B

    公开(公告)日:2015-02-25

    申请号:CN201210239786.3

    申请日:2012-07-12

    Applicant: 上海大学

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明涉及一种石墨烯负载片状氧化铜复合材料及其水热合成方法。其典型特征为CuO片层与石墨烯片层的片片复合,是一种准二维的纳米结构。作为基体骨架的石墨烯具有良好的导电性,氧化铜片层可以通过石墨烯片实现其良好导电性,提高了复合材料的表观电导率。生长在石墨烯两旁的片状氧化铜的宽度约为200nm,长度为300-500nm,复合石墨烯纳米片的平面尺寸在1-100μm,厚度在1-20nm。该材料制备经过两个典型步骤,一是制备热解石墨烯,二是水热合成石墨烯负载片状氧化铜复合材料。本发明方法制备的石墨烯负载片状氧化铜复合材料单电极电容高、循环性能好,适用于超级电容器电极材料。

    一种石墨烯负载八面体氧化镍复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN102769124B

    公开(公告)日:2014-10-01

    申请号:CN201210239780.6

    申请日:2012-07-12

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种石墨烯负载八面体氧化镍复合材料及其制备方法。称取一定质量氧化石墨固体,在有机溶剂中超声溶解,加入一定质量的水溶性镍盐、沉淀剂和表面活性剂,100~160℃下回流6~20h,离心、干燥。将制备的前驱体样品放入管式炉中,在300℃和惰性气体保护下煅烧,接着300~500℃在马弗炉中煅烧,得到石墨烯负载八面体氧化镍复合材料。本发明得到的氧化镍为独特的八面体结构,八面体氧化镍在石墨烯上生长,增加了氧化镍颗粒之间的导电性,石墨烯作为导电骨架,复合材料的放电比容量有明显地提高,循环稳定性也有一定的改善。合成的材料还可应用于光催化等领域,有利于研究不同结构的氧化镍材料对其应用性能的影响。

    一种锂离子电池正极材料表面改性的方法

    公开(公告)号:CN103094553A

    公开(公告)日:2013-05-08

    申请号:CN201310010611.X

    申请日:2013-01-12

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池正极材料Li1+xM1-xO2(M可以是Ni、Co、Mn、Al中的一种或多种,0≤x≤1/3)及其表面包覆AlF3改性的方法。首先,按照化学计量比称取铝源和氟源(AlF3的包覆量相当于正极材料质量的0.5%~10%),分别加水溶解。然后在搅拌的铝源溶液中加入一定量的碱液,调节pH值为4~11,加入待包覆正极材料,持续搅拌0.5~10h,然后加入氟盐。干燥后将前驱体在惰性气体中200~700℃烧结1~10h,得到AlF3表面包覆改性的正极材料。本发明能够提高材料的首次充放电效率、倍率放电和循环稳定性能,而且工艺简单,成本低,操作方便,适合工业化生产。

    纳米硒化铅的电子束辐照合成方法

    公开(公告)号:CN101070183B

    公开(公告)日:2010-06-02

    申请号:CN200710041190.1

    申请日:2007-05-24

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种纳米硒化铅的电子束辐照合成方法,属于辐射化学和纳米半导体材料制备工艺技术领域。本发明方法具有以下工艺过程和步骤:①将适量的三水合醋酸铅溶于去离子水中,并加入适量表面活性聚乙烯醇,超声振荡混合均匀制成溶液;将硒粉和强碱性物质氢氧化钾或氢氧化钠混合后加入去离子水,充分搅拌,制得硒的碱性溶液;②将硒的碱性溶液加入到醋酸铅溶液中,不断搅拌,使充分分散,其中铅离子浓度与硒离子浓度之比控制在1∶0.5~1∶4之间;③将上述盛有配制好的溶液的密闭容器放在2.5MeV,40mA的电子加速器产生的电子束的辐照下进行辐照处理,辐照剂量为25~40Mrad;④然后用醇洗涤经辐照的试样,随后高速离心分离;⑤试样经真空干燥后最终得黑色纳米硒化铅颗粒。

    纳米硫化铅的电子束辐照合成方法

    公开(公告)号:CN101049959A

    公开(公告)日:2007-10-10

    申请号:CN200710038793.6

    申请日:2007-03-29

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种纳米硫化铅的电子束辐照合成方法,属纳米无机化合物半导体材料制造工艺技术领域。本发明方法的工艺过程如下:首先称取一定量的六水合醋酸铅和硫代乙酰胺,各自配制成水溶液,其浓度比为使其中的铅离子浓度与硫原子浓度的比例为1∶1~1∶4;在硫代乙酰胺溶液中加入适量醋酸调节其pH值至2~4;醋酸铅溶液中加入少量表面活性剂聚乙烯醇,然后超声振荡,混合均匀,制成无色透明溶胶;随后将溶胶与上述的硫代乙酰胺溶液混合;将该混合液置于密闭容器中,并将其放置于2.5MeV、40mA的电子加速器产生的电子束辐照下进行辐照处理,其辐照剂量为25~40Mrad;然后将反应生成物清洗,并用高速离心机离心分离,然后干燥,最终得到黑色纳米硫化铅颗粒。

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