石墨/金属氢氧化物复合OER电极及其制备和应用

    公开(公告)号:CN118910667A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411156301.3

    申请日:2024-08-22

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明属于电解水领域,具体涉及一种石墨/金属氢氧化物复合OER电极的制备方法,将石墨基底浸没在金属水溶液中,并在热强化和/或电强化下预处理,制得预处理石墨基底;再将预处理石墨基底在溶质浓度在1M以上的碱液中进行反应,制得所述的石墨/金属氢氧化物复合OER电极;所述的热处理的温度在50℃以上;所述的金属水溶液中为溶解有金属离子的水溶液,其中,所述的金属离子为Ni、Fe、Co、Mn、Cr、Cu中的至少一种。本发明还包括所述的制备方法制得的OER电极及其应用。本发明所述的方法制得的OER电极能够在大电流和高氯环境下展现OER催化稳定性,是一种可以获得兼顾优异OER活性、大电流循环稳定性以及耐氯稳定性的OER催化材料。

    一种金属氢氧化物复合电催化剂的制备方法及其产品

    公开(公告)号:CN114196983B

    公开(公告)日:2023-07-11

    申请号:CN202111522301.7

    申请日:2021-12-13

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开了一种金属氢氧化物复合电催化剂的制备方法及其产品,包括以下步骤:1)将金属盐A、金属盐B和金属盐C中的至少一种,按照设定的比例将其置于溶剂中,搅拌溶解后,得到溶液D;2)将导电基底Y进行预处理,取预处理后的导电基底Y置于溶液中D中,在设定温度下进行吸附,吸附完毕后,进行真空干燥,干燥完毕后,得到前驱体;3)将前驱体置于碱性溶液中进行浸泡,浸泡完毕后,得到金属氢氧化物复合电催化剂。本发明所述的复合电催化剂为纳米多孔结构,缺陷丰富,比表面积大,导电性好,具有优异的电荷传输特性和稳定性。其中活性最好的催化剂常规条件下,电流密度为10mAcm‑2时仅需过电位180mV,而且在反应900h之后,体系仍保持稳定。

    淀粉基硬碳负极活性材料及其制备和在钠离子电池中的应用

    公开(公告)号:CN118458748A

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202410719859.1

    申请日:2024-06-05

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明涉及钠离子电池技术领域,具体公开了一种淀粉基硬碳负极活性材料及其制备和在钠离子电池中的应用;制备过程包括一种淀粉基负极活性材料的多段控气制备方法,首先将包含淀粉原料、共预氧化原料的混合原料预先在含氧气氛中进行第一段热处理,随后在含二氧化碳气氛中进行第二段热处理,再在保护性气氛中进行第三段热处理,制得所述的淀粉基负极活性材料。上述制备方法基于淀粉原料获得近球形、高性能的钠离子电池硬碳负极材料。本发明技术具有抑制淀粉膨胀、提高产碳率、提高平台储钠容量、适配快充以及高倍率长程循环稳定性、方法简单、过程可控、成本低廉等优点。

    一种铝空气电池用电解液及其制备方法

    公开(公告)号:CN113363628A

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN202110620014.3

    申请日:2021-06-03

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H01M12/06

    摘要: 本发明公开了一种铝空气电池用电解液及其制备方法,其由碱性溶液、可溶性共价有机框架聚合物(COFs)、增稠剂、无机盐组成。本发明中将可溶性共价有机框架聚合物添加至电解液中,可溶性共价有机框架聚合物由于其自身的刚性的共轭骨架连接会形成二维平面结构,其表面含有丰富的氮配位金属原子中心以及丰富的孔道结构,丰富的孔道结构具有较强的溶剂吸纳和金属吸附作用,且金属原子中心与OH‑等溶剂分子能够形成较强的相互作用,因而COFs可溶于碱性溶液并形成溶液体系;在碱性铝空气电池电解液中,溶解的二维平面状COFs可通过强吸附能力吸附在铝负极表面,形成覆盖膜阻止部分自由水在电极上析氢。

    CNT@PtCuRu复合材料及其制备和在醇原料催化氧化中的应用

    公开(公告)号:CN117199411A

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN202310929387.8

    申请日:2023-07-27

    IPC分类号: H01M4/92 H01M4/86 H01M4/88

    摘要: 本发明涉及催化材料制备技术领域,具体涉及一种CNT@PtCuRu复合材料的制备方法,获得分散有铜源、铂源和钌源、CNT、醇的溶液A,向溶液A中加入碱液,进行组装反应,制得在CNT表面形成PtCuRu三元层状金属氢氧化物的前驱体;溶液A中,Pt、Cu、Ru的质量比为1:1~10:1~4;铜‑铂‑钌的总金属元素重量和CNT的重量比为0.5~5:1;铜源、铂源和钌源的总浓度为10~30g/L;组装反应过程和终点的pH为13~14;随后将前驱体进行还原处理,得到在CNT原位包覆CuPtRu三元纳米合金颗粒的CNT@CuPtRu复合材料。本发明还包括所述的制备方法制得的材料及其在醇原料催化氧化中的应用。本发明所述的方法制得的材料具有优异的性能。

    一种金属氢氧化物复合电催化剂的制备方法及其产品

    公开(公告)号:CN114196983A

    公开(公告)日:2022-03-18

    申请号:CN202111522301.7

    申请日:2021-12-13

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开了一种金属氢氧化物复合电催化剂的制备方法及其产品,包括以下步骤:1)将金属盐A、金属盐B和金属盐C中的至少一种,按照设定的比例将其置于溶剂中,搅拌溶解后,得到溶液D;2)将导电基底Y进行预处理,取预处理后的导电基底Y置于溶液中D中,在设定温度下进行吸附,吸附完毕后,进行真空干燥,干燥完毕后,得到前驱体;3)将前驱体置于碱性溶液中进行浸泡,浸泡完毕后,得到金属氢氧化物复合电催化剂。本发明所述的复合电催化剂为纳米多孔结构,缺陷丰富,比表面积大,导电性好,具有优异的电荷传输特性和稳定性。其中活性最好的催化剂常规条件下,电流密度为10mAcm‑2时仅需过电位180mV,而且在反应900h之后,体系仍保持稳定。

    一种多功能高电压电解液及其在锂离子电池中的应用

    公开(公告)号:CN113782830A

    公开(公告)日:2021-12-10

    申请号:CN202110878819.8

    申请日:2021-08-02

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H01M10/0567 H01M10/0525

    摘要: 本发明公开了一种多功能高电压电解液及其在锂离子电池中的应用。添加了同时包含硼基(‑B‑)和腈基(‑C≡N)功能基团的硼腈类化合物功能添加剂的锂离子电池电解液,利用硼腈类化合物中硼基和腈基的协同作用,在锂离子电池首次充放电过程中在正极表面形成一层致密稳定的CEI膜,以提高正极和电解液之间的界面稳定性,避免电解液与正极活性物质的直接接触,同时抑制了电解液在高电压下的氧化分解,使得电解液具有高氧化电位,进而能匹配高电压正极材料,因此,利用包含硼腈类化合物功能添加剂的电解液可以获得在高电压(≥4.5V)下具有优异循环性能和倍率性能的锂离子电池。