一种锶掺杂含氮多孔碳材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN107546039B

    公开(公告)日:2019-06-04

    申请号:CN201710686777.1

    申请日:2017-08-11

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明公开了一种锶掺杂含氮多孔碳材料,由葡萄糖、氨基脲、含锶无机盐和还原剂,经水热反应和处理后,加入碱性无机物溶液煅烧活化和处理后制得,其比表面积范围在2000~2485 m2 g‑1,平均孔径分布在1.178‑1.232 nm,且微孔含量超过92%。制备步骤包括:1)含锶前驱体的制备;2)含锶前驱体的活化;3)含锶前驱体的后处理。本发明材料作为超级电容器电极材料,在电流密度为0.5 A g‑1时,比电容值范围在319~424 F g‑1,具有良好的循环稳定性。本发明中锶的掺杂量大幅减少,同时提高了材料的比表面积,调控了孔径分布,有利于电子传输和电解液输运,并且提供赝电容;制备工艺简单,有利于实现批量生产,在超级电容器、燃料电池等领域具有良好的应用前景。

    一种碳纤维负载钴氧化物复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN109755033A

    公开(公告)日:2019-05-14

    申请号:CN201910175392.8

    申请日:2019-03-08

    Abstract: 本发明公开了一种碳纤维负载钴氧化物复合材料,原料为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙酸钴和溶剂DMF,通过先进行静电纺丝获得前驱体,再进行高温煅烧的两步碳化法制得,所得复合材料中,碳元素以碳纤维结构存在,其直径为0.1-0.5微米,钴元素以氧化物形式均匀负载在碳纤维内。其制备方法包括以下步骤:1)静电纺丝法制备前驱体;2)高温煅烧制备碳纤维负载钴氧化物复合材料。作为超级电容器电极材料的应用,在0-0.55V范围内充放电,在放电电流密度为1 A/g时,比电容为210-300 F/g。具有原料相容性好,毒性低,制备条件温和,绿色环保的优点;并且静电纺丝技术具有易操作、低成本、性能稳定,适合大批量的制备,在超级电容器领域具有广阔的应用前景。

    一种氟、氮共掺杂三维石墨烯材料及其一步碳化制备方法

    公开(公告)号:CN109437165A

    公开(公告)日:2019-03-08

    申请号:CN201811590067.X

    申请日:2018-12-25

    Abstract: 本发明公开了一种氟、氮共掺杂三维石墨烯材料,以聚四氟乙烯和三聚氰胺作为前驱体,经混合、研磨均匀,然后一步碳化法制备获得氟、氮共掺杂三维石墨烯材料,所得三维石墨烯氟、氮元素分布均匀;其比表面积为1200—1400 m2 g-1,总孔体积为2.5—2.9 cm3 g-1;可以通过改变碳化温度大幅调控材料的比表面积在50—1600 m2 g-1之间,调控总孔体积在0.2—3.2 cm3 g-1之间。其一步碳化制备方法包括以下步骤:1,原料的混合;2,一步碳化法。材料中三维石墨烯网格均匀,氟、氮元素分布均匀,重复性好,碳化温度适中,一步碳化合成,工艺简单易操作。本发明材料在超级电容器领域和碳功能材料方向具有广阔的应用前景。

    一种立方晶Co3O4掺杂石墨烯多孔碳复合材料的制备及应用

    公开(公告)号:CN109243845A

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201811238475.9

    申请日:2018-10-23

    Abstract: 本发明涉及一种立方晶Co3O4掺杂石墨烯多孔碳复合材料的制备及应用,制备采用三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液来溶解盐酸多巴胺和分散氧化石墨烯混合,通过调节pH值,得到聚多巴胺修饰的石墨烯,然后将其与溶有聚乙二醇6000的硝酸钴溶液混合搅拌,再将混合物经水热法反应,然后过滤、洗涤、干燥后高温煅烧等处理制得。该材料具有以下优点:聚多巴胺在石墨烯表面修饰并还原其表面的氧化基团,使石墨烯具有良好的分散性和亲水能力;采用碳化法和水热法,工艺简单、成本低;立方晶Co3O4掺杂石墨烯多孔碳复合材料用作超级电容器电极材料的应用,在-0.1-0.4V范围内充放电,在放电电流密度为1A/g时,比电容可以达到600-1000F/g,且具有优异的电化学特性和化学稳定性。

    一种基于柿子单宁吸附的镍、钴掺杂的多孔碳复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN107578928B

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201710810218.7

    申请日:2017-09-11

    Abstract: 本发明公开了一种基于柿子单宁吸附的镍、钴掺杂的多孔碳复合材料,由柿子单宁固化材料吸附了Co、Ni离子后,进行高温煅烧制得。以吸附了镍、钴的固化柿子单宁材料为前驱体,采用一步煅烧法,将镍、钴氧化物均匀地分散在多孔碳的孔道内。其制备方法包括:1)将柿子单宁与胶原纤维溶于入水中反应,然后将戊二醛溶液逐滴加入到产物中,反应、处理,得到固化柿子单宁粉末;2)将固化柿子单宁粉末加入NiSO4和CoSO4的混合溶液中反应,处理,得到前驱体;3)将前驱体煅烧即可。作为超级电容器电极材料的应用,比电容为400~500F/g。本发明不仅表现出双电层电容性能,而且表现出法拉第电容性能,因而用于超级电容器的电极材料表现出良好的性能。

    一种基于LiAlH4的储氢材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN108658038A

    公开(公告)日:2018-10-16

    申请号:CN201810689813.4

    申请日:2018-06-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于LiAlH4的储氢材料,由LiAlH4和金属纳米粒子负载碳材料添加物(Ni-Co/C)混合制得而成。其制备方法包括以下步骤:1)Ni-Co/C添加物前驱体的制备;2)Ni-Co/C添加物的制备;3)基于LiAlH4储氢材料的制备。大大降低了LiAlH4体系的放氢温度,当催化剂掺杂量为2wt%时,体系放氢温度降至70℃,放氢量达到7.2wt%;当催化剂掺杂量为10wt%时,体系放氢温度降至50℃,放氢量达到6.4wt%。本发明制备的催化剂Ni-Co/C,金属颗粒达到纳米尺度和具有高分散性;制得的LiAlH4复合储氢材料能够在较低温度下表现出良好的放氢性能。

    一种高度石墨化的二维多洞碳纳米片制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108520828A

    公开(公告)日:2018-09-11

    申请号:CN201810280474.4

    申请日:2018-04-02

    Abstract: 本发明公开了一种高度石墨化的二维多洞的碳纳米片,由酚醛树脂的合成原料和醋酸钙混合,制得掺杂有醋酸钙的酚醛树脂复合物,再经过高温碳化、酸洗、活化后得到。碳纳米片的直径为1-2μm,孔洞为直径为20-100 nm。其制备方法包括以下步骤:1)酚醛树脂和醋酸钙复合物的制备;2)高度石墨化的二维多洞的碳纳米片的制备。作为超级电容器电极材料的应用,在-1.0~0 V范围内充放电,在放电电流密度为1 A/g时,比电容可以达到200-300 F/g。本发明制备工艺简单、成本低、效果好。采用钙代替过渡金属作为催化剂,易除去,提高了材料的导电性和电解质离子的迁移率;表现出优良的电化学特性和化学稳定性,在超级电容器材料领域具有广阔的应用前景。

    一种基于酚醛树脂的掺氮多孔碳材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108054023A

    公开(公告)日:2018-05-18

    申请号:CN201711343554.1

    申请日:2017-12-15

    Abstract: 本发明公开了一种基于酚醛树脂凝胶的掺氮多孔碳材料,其特征在于:由间苯二酚,甲醛,碳酸胍在碱性条件下常温搅拌得到含氮凝胶,经冷冻干燥,碱性无机物活化处理,碳化,洗涤,干燥制得。其比表面积范围在2300~2700 m2g‑1。其制备方法包括:1)含氮凝胶的制备;2)含氮凝胶的干燥;3)含氮凝胶的活化;4)含氮凝胶的碳化;5)基于酚醛树脂凝胶的掺氮多孔碳材料的制备。作为超级电容器电极材料的应用,电流密度为20~2 A/g,比电容达到250.0~350.0 F/g。电流密度为10 A/g,充放电5000次后,容量保持率为85%~95%。相较于现有技术的高温和长反应时间,本发明最突出的优点是实现常温下短时间合成,极大提高生产效率,降低成本,在超级电容器领域具有广阔的应用前景。

    一种纳米氧化锌改性的微胶囊复合相变材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN108048039A

    公开(公告)日:2018-05-18

    申请号:CN201711432206.1

    申请日:2017-12-26

    Abstract: 本发明公开了一种纳米氧化锌改性的微胶囊复合相变材料由芯材、壁材、乳化剂制成,所述的芯材为正十八烷相变材料,壁材为纳米氧化锌改性的三聚氰胺‑甲醛树脂;所述壁材纳米氧化锌改性的三聚氰胺‑甲醛树脂的改性纳米氧化锌颗粒与三聚氰胺‑甲醛树脂的质量比为0.03~0.24:3;具有紫外线吸收性能,作为相变材料的同时,可以屏蔽紫外线。其制备方法包括以下步骤:1)改性纳米氧化锌的制备;2)芯材的准备;3)壁材的准备;4)纳米氧化锌改性的微胶囊复合相变材料的制备。相变潜热在118J/g~130 J/g范围,并具有良好的封装结构。具有以下优点:1、具有紫外线吸收性能,作为相变材料的同时,可以屏蔽紫外线;2、具有多功能性、优异的导热性及热稳定性。

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