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公开(公告)号：CN110233248B
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN201910239601.0
申请日：2019-03-27
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于储能材料技术领域，具体为一种高面积比容电池负极材料及其制备方法和应用。该材料为还原氧化石墨烯/铋复合材料；其以碳布为基底，采用恒电压电化学共沉积的方法，制备出具有精细结构的三维还原氧化石墨烯和铋的复合材料。该复合材料具有高载量、高面积比容量、高倍率性能和高循环稳定性等优点；碳布单位面积负载量可达40 mg/cm2；面积比容高达3.5 mAh/cm2，超过目前报道的大多数电极材料；该电极循环测试3万圈后容量基本没有衰减，循环5万圈后容量仍有90%的保持；该负极材料可用于柔性水系电池中，电极与氧化镍正极材料组装成全电池后，电池仍有3mAh/cm2以上的能量密度。本发明操作简单，耗能低，原料来源广，易大规模生产。
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公开(公告)号：CN105551814B
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201610063370.9
申请日：2016-01-31
Applicant: 复旦大学
CPC classification number: Y02E60/13
Abstract: 本发明属于超级电容器技术领域，具体为一种弹性超级电容器环及其制备方法。传统超级电容器由于其材料限制，通常是厚重、不可弯曲的，无法适用于可穿戴需求。本发明以柔性高导电的取向碳纳米管薄带/导电聚合物为复合电极，聚乙烯醇/磷酸为凝胶电解液，采用沾涂工艺结合连续卷绕工艺制备得到一种全新的弹性超级电容器环。该弹性超级电容器环具有很好的形变性能，以及良好的电化学性能。其可以戴在手指，手腕等人体部位，在可穿戴电子领域具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN108455569A
公开(公告)日：2018-08-28
申请号：CN201810347162.0
申请日：2018-04-18
Applicant: 复旦大学
IPC: C01B32/166 , C01B32/164
CPC classification number: C01B32/166 , C01B32/164
Abstract: 本发明属于纳米材料制备技术，具体为一种碳纳米管纤维连续大规模制备装置的进液系统。该进液系统包括：反应原液贮存区域，位于进样系统最前端；进液泵，位于进样系统中段；反应原液进液管，位于立式反应器上端，一端伸入反应器中；原液输运管，连通原液贮存区与进样泵，进样泵与进液管。进液过程为：贮存区的反应原液，通过进液泵，以一定速率连续稳定输运至进液口，注入反应器中，在高温反应器内反应原液与反应气及载气作用发生反应，得到碳纳米管材料。该系统可以实现碳纳米管纤维的大规模连续制备。本发明相比于传统的碳纳米管纤维制备方法具有更好的稳定性，能够实时添加补充反应原液，可以不间断的制备碳纳米管纤维。
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公开(公告)号：CN105244565B
公开(公告)日：2018-06-08
申请号：CN201510700184.7
申请日：2015-10-26
Applicant: 复旦大学
IPC: H01M12/06
Abstract: 本发明属于锌空气电池技术领域，具体为一种可弯曲拉伸的可充电线状锌空气电池及其制备方法。本发明首先制备PVA/PEO/KOH水凝胶电解液，然后将电解液包覆于负极的锌弹簧并交联成固态后在RuO2乙醇悬浮液中沾涂得到氧析出催化层，最后将交错的取向碳纳米管膜裹在最外层，得到一种线状的锌空气电池。该锌空气电池相比于传统电池具有全新的结构，特殊的空气电极结构不需要金属集流体和粘结剂，减轻了电池的重量和体积，从而提高了电池的能量密度和功率密度，是能源器件领域的重要创新；同时，该电池具有良好的柔性和拉伸性，其电解液为固态，可有效防止弯曲拉伸过程中短路以及电解液泄漏的危险，电池易于编织和集成，因而对于可穿戴器件供能具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN107962548A
公开(公告)日：2018-04-27
申请号：CN201711130410.8
申请日：2017-11-15
Applicant: 复旦大学
CPC classification number: B25J7/00 , B25J19/007
Abstract: 本发明为一种自驱动可重构模块化机器人及其制备方法。本发明的可重构模块化机器人，以经过铂纳米颗粒不对称修饰的碳纳米材料纤维作为组装单元，通过模块化组装方式首尾连接构成；组装单元上铂纳米颗粒在化学溶剂过氧化氢溶液中催化分解反应产生气泡，使纤维状组装单元在液面上获得稳定的推力矩，从而形成稳定的类定轴旋转；多根纤维状自驱动单元经结构设计与定向受力分析，通过模块化组装的方式得到高度可定制化的微型制动系统，根据实际使用场景需要达到稳定可控的旋转或直线位移运动；所述的碳纳米材料纤维为取向碳纳米管纤维或石墨烯纤维。这种可重构模块化微型机器人在更加智能化、运动模式更加高度可控的微型机器人领域具有巨大的应用潜力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104900422B
公开(公告)日：2017-11-17
申请号：CN201510241685.3
申请日：2015-05-13
Applicant: 复旦大学
CPC classification number: Y02E60/13
Abstract: 本发明属于织物状超级电容器技术领域，具体为一种基于石墨烯和聚苯胺的织物状超级电容器及制备方法。本发明利用涤纶布料作为基底，通过蘸涂氧化石墨烯化学还原，并以原位聚合方法负载聚苯胺作为织物电极。此织物状超级电容器在0.5 mA/cm2的放电电流下的面积比容量达到720 mF/cm2。通过设计并构建柔性集流体，20 cm2的大面积织物状超级电容器在1 mA电流下放电，器件总容量达到5000 mF，10 mA 电流下放电容量达到2500 mF。这种织物状超级电容器使用价格低廉的电极材料如石墨烯和聚苯胺，成本低廉、制备简单，同时具有优异的柔性，由于其织物状的形态特点可以与衣服集成，随时随地为可穿戴设备供电。
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公开(公告)号：CN105047999B
公开(公告)日：2017-07-07
申请号：CN201510463933.9
申请日：2015-07-31
Applicant: 复旦大学
IPC: H01M10/058 , H01G11/24 , H01G11/50
Abstract: 本发明属于储能器件技术领域，具体为一种具有高能量密度和高功率密度的纤维状杂化储能器件及其制备方法。本发明首先分别制备碳纳米管/有序介孔碳、碳纳米管/锰酸锂和碳纳米管/钛酸锂复合纤维电极；然后将三根电极分别涂上凝胶电解液，然后卷在一起，封装于热缩管中，得到纤维状的杂化储能器件。该储能器件同时具有锂离子电池的高的能量密度和超级电容器的高的功率密度，并且由于电极的特殊结构，不需要使用金属集流体和粘结剂，从而减轻了器件的重量和体积，提高了器件的能量密度和功率密度，是微型储能器件领域的重要创新。同时，该器件具有良好的柔性和可编织性，易于编制和集成，可广泛应用于可穿戴电子器件领域。
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公开(公告)号：CN104392845B
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201410548742.8
申请日：2014-10-17
Applicant: 复旦大学
IPC: H01G11/36 , H01G11/40 , H01G11/86 , H01M10/0525 , H01M4/13 , H01M10/058
CPC classification number: Y02E60/13
Abstract: 本发明属于微型储能器件技术领域，具体为一种可拉伸的线状超级电容器和锂离子电池及其制备方法。本发明首先制备一种弹簧状的取向碳纳米管纤维，通过过加捻形成螺旋形，可以拉伸超过300%，然后以这种纤维作为电极构建可拉伸超级电容器；这种纤维可以进一步与锰酸锂和钛酸锂纳米颗粒复合形成复合纤维，分别作为正极和负极，构建可拉伸的锂离子电池。本发明得到的线状可拉伸超级电容器和锂离子电池，相比于其他微型器件具有全新的结构，不需要弹性基底就可以实现拉伸性能，减轻了器件的重量和体积，从而提高了器件的比容量和能量密度，是微型器件领域的重要创新；同时，该器件具有良好的柔性，易于编制和集成，因而具有良好的应用
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公开(公告)号：CN106229563A
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201610869466.4
申请日：2016-10-02
Applicant: 复旦大学
CPC classification number: H01M10/38 , H01M4/02 , H01M2004/021 , H01M2220/30
Abstract: 本发明属于自愈合储能器件技术领域，具体为一种具有自愈合功能的柔性水系锂离子电池及其制备方法。本发明首先合成自愈合高分子材料，然后制备取向碳纳米管/锰酸锂/取向碳纳米管和取向碳纳米管/磷酸钛锂/取向碳纳米管复合电极薄膜，再将薄膜转移至自愈合高分子基底上得到自愈合电极，最后涂上硫酸锂/羧甲基纤维素钠水系凝胶电解液，组装得到自愈合的锂离子电池。该电池在切断后能够通过简单的对接使其愈合，并恢复其比容量、倍率和循环等电化学性能。该水系自愈合锂离子电池具有优异的机械和电化学自愈合性能，具有较高的能量密度和高的安全性，是自愈合储能器件领域的重要创新。该器件还具有良好的柔性，在新一代可穿戴设备中具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN104992748B
公开(公告)日：2016-10-19
申请号：CN201510332294.2
申请日：2015-06-16
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电极技术领域，具体为一种可拼接的平面柔性电极的其制备方法。本发明以自修复高分子和取向碳纳米管为原料，在自修复高分子薄膜表面铺排取向碳纳米管薄膜，使部分碳纳米管被包埋进自修复高分子薄膜内，制备出可以自由拼接的平面状电极。该复合薄膜中取向碳纳米管均匀分布在表面，使薄膜的具有较高的面内导电性，同时具有较高的柔性。不同的平面状电极可以通过相对拼接或平行拼接的方式进行简易的拼接，不需借助任何导线或电路，拼接得到的复合膜具有很好的导电性及结构稳定性。本发明新型电极将在柔性电路、可穿戴设备和便携式能源器件领域发挥极为重要的作用。
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