一种纳米金属碳材料的制备方法及其在锂硫电池中的应用

    公开(公告)号:CN112010280A

    公开(公告)日:2020-12-01

    申请号:CN202010832372.6

    申请日:2020-08-18

    Abstract: 本发明属于锂硫电池技术领域,具体涉及一种纳米金属碳材料的制备方法及其在锂硫电池中的应用,将过渡金属Fe、Co或Ni与单宁酸进行螯合且热处理后,得到纳米金属碳材料,其具有大比表面积,高孔隙率,过渡金属与碳材料的协同催化作用,可以加速多硫化锂向Li2S2/Li2S的电化学转化,有效地抑制多硫化物的穿梭效应。将本发明纳米金属碳材料用于制备锂硫电池正极,将靶向催化引入到多硫化物的多步连续反应中,采用两种电催化剂以双层形式涂布在硫正极中,选择性地逐步催化多硫化物转化过程中的连续反应,增强氧化还原反应的动力学性能,从而改善锂硫电池正极材料的循环性能。

    一种三维多孔碳气凝胶材料的制备方法及其在锂硫电池中的应用

    公开(公告)号:CN112010279B

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN202010822954.6

    申请日:2020-08-17

    Abstract: 本发明属于锂硫电池技术领域,具体涉及一种三维多孔碳气凝胶材料的制备方法,包括:(1)将三聚氰胺和三乙醇胺加入到甲醛水溶液中制备三聚氰胺‑甲醛预聚物;(2)将木质素加入水中,先调节pH使木质素充分溶解,再调节pH使木质素以纳米颗粒析出;(3)将亲水二氧化硅与前两步所得溶液混合均匀;(4)将甲苯缓慢加入步骤3所得溶液中,得到乳液再聚合成硬质凝胶,用乙醇浸泡置换内相;(5)高温烧结,再用氢氟酸刻蚀掉二氧化硅,干燥即得。本发明工艺简单,生产成本低,所制备碳气凝胶材料具有三维网络以及多级孔结构,应用于锂硫电池正极可在增强硫导电性的同时,实现硫固定和催化作用,实现硫高负载,能大幅提升锂硫电池正极的循环稳定性、倍率性能、及库伦效率,具有较高的实际应用价值。

    一种具有催化功能的金属负载多孔聚合物泡沫及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112048097A

    公开(公告)日:2020-12-08

    申请号:CN202010854662.0

    申请日:2020-08-24

    Abstract: 本发明属于功能高分子材料领域,具体涉及一种利用高内相Pickering乳液模板法制备具有催化性能的金属负载多孔聚合物泡沫的方法。本发明首先以W/O型Pickering乳液为模板,以油溶性单体、交联剂、引发剂为油相,加入疏水性纳米粒子,随后加入去离子水形成高内相Pickering乳液;其次将得到的Pickering乳液在一定条件下引发聚合,即得到多孔聚合物泡沫;再次将多孔聚合物泡沫浸没在浓硫酸溶液中磺化,赋予其一定的活性位点,即得到磺化的多孔聚合物泡沫;最后磺化的多孔聚合物泡沫通过金属无电沉积,制备得到多孔、结构稳定的金属化多孔聚合物泡沫。本发明能够简单、大量制备具有大比表面积、高孔隙率的金属化多孔聚合物泡沫。由于沉积金属特有的物理、化学及生物特性,金属泡沫在物质传输、吸附分离、催化降解等领域有着广泛的应用价值。

    纳米金属碳材料及其锂硫电池正极、锂硫电池

    公开(公告)号:CN113363453B

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN202110604351.3

    申请日:2021-05-31

    Abstract: 本发明属于电池材料技术领域,具体涉及一种纳米金属碳材料及其锂硫电池正极、锂硫电池。本发明将过渡金属Ni与香蒲绒或猫尾树蒴果绒毛进行热裂解后,得到纳米金属碳材料,其具有大比表面积,高孔隙率,高氧化还原性。过渡金属Ni与纳米碳材料的协同催化作用,可以加速多硫化锂向Li2S2/Li2S的电化学转化,有效地抑制多硫化物的穿梭效应。本发明将纳米金属碳材料用于制备锂硫电池正极,催化多硫化物转化过程中的连续反应,增强氧化还原反应的动力学性能,从而改善锂硫电池正极材料的循环性能。

    一种具有催化功能的金属负载多孔聚合物泡沫及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112048097B

    公开(公告)日:2021-10-22

    申请号:CN202010854662.0

    申请日:2020-08-24

    Abstract: 本发明属于功能高分子材料领域,具体涉及一种利用高内相Pickering乳液模板法制备具有催化性能的金属负载多孔聚合物泡沫的方法。本发明首先以W/O型Pickering乳液为模板,以油溶性单体、交联剂、引发剂为油相,加入疏水性纳米粒子,随后加入去离子水形成高内相Pickering乳液;其次将得到的Pickering乳液在一定条件下引发聚合,即得到多孔聚合物泡沫;再次将多孔聚合物泡沫浸没在浓硫酸溶液中磺化,赋予其一定的活性位点,即得到磺化的多孔聚合物泡沫;最后磺化的多孔聚合物泡沫通过金属无电沉积,制备得到多孔、结构稳定的金属化多孔聚合物泡沫。本发明能够简单、大量制备具有大比表面积、高孔隙率的金属化多孔聚合物泡沫。由于沉积金属特有的物理、化学及生物特性,金属泡沫在物质传输、吸附分离、催化降解等领域有着广泛的应用价值。

    一种三维多孔碳气凝胶材料的制备方法及其在锂硫电池中的应用

    公开(公告)号:CN112010279A

    公开(公告)日:2020-12-01

    申请号:CN202010822954.6

    申请日:2020-08-17

    Abstract: 本发明属于锂硫电池技术领域,具体涉及一种三维多孔碳气凝胶材料的制备方法,包括:(1)将三聚氰胺和三乙醇胺加入到甲醛水溶液中制备三聚氰胺-甲醛预聚物;(2)将木质素加入水中,先调节pH使木质素充分溶解,再调节pH使木质素以纳米颗粒析出;(3)将亲水二氧化硅与前两步所得溶液混合均匀;(4)将甲苯缓慢加入步骤3所得溶液中,得到乳液再聚合成硬质凝胶,用乙醇浸泡置换内相;(5)高温烧结,再用氢氟酸刻蚀掉二氧化硅,干燥即得。本发明工艺简单,生产成本低,所制备碳气凝胶材料具有三维网络以及多级孔结构,应用于锂硫电池正极可在增强硫导电性的同时,实现硫固定和催化作用,实现硫高负载,能大幅提升锂硫电池正极的循环稳定性、倍率性能、及库伦效率,具有较高的实际应用价值。

    一种多功能金属化木质材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111975909A

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN202010822953.1

    申请日:2020-08-17

    Abstract: 本发明属于天然高分子改性材料领域,具体涉及一种利用木材制备多功能金属化木质材料的方法。本发明制备方法首先将木材经过碱处理与漂白,去除半纤维素与木质素,得到富含纤维素、弹性优良的多孔木材;再将多孔木材经过简单的氧化反应,制得氧化多孔木材;然后将氧化多孔木材与功能性聚合物聚乙烯亚胺经戊二醛交联反应,得到具有螯合重金属离子的聚合物木材;最后聚合物木材通过金属无电沉积,制备得到多孔、稳定金属层、良好压缩性能的金属化木质材料。本发明制备的金属化木质材料具有优异的催化和循环催化作用、良好的导电能力、突出的抗菌性,将其用于催化、导电、抗菌领域,对于拓宽天然生物质资源木材的应用和提高其附加值,具有积极的价值。

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