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公开(公告)号：CN117443429A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311417536.9
申请日：2023-10-30
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： B01J27/24 , H01M10/052 , H01M50/449 , H01M50/417 , H01M50/497 , H01M50/489 , H01M50/403 , B01J35/33
摘要： 一种高S/N原子含量的锰单原子催化剂、制备方法及其在锂硫电池上的应用，首先，通过热解方式制备片状g‑C3N4模板，通过吡咯单体的聚合反应在模板表面包覆一层聚吡咯形成吸附大量g‑C3N4@PPyMn2+复合材料，形成热解前驱体。由于聚吡咯表面具有丰富氮原子g‑C3N4@Mn‑PPy。将前驱体与硫粉，能够充分混合后热解，酸洗干燥后得到催化剂。由于g‑C3N4模板分解产生具有刻蚀效果的气体能够对催化剂的孔结构进行调控。同时，热解过程中，模板分解和硫粉蒸发能够使热解氛围富含S/N原子，充分与前驱体接触，增加掺杂量，催化剂中S和N原子含量高。由于大量非金属原子，金属活性位点的催化和吸附多硫化物能力得到提升；同时，PPy衍生氮掺杂碳载体的导电性得到明显提升。将该催化剂作为隔膜修饰材料应用于锂硫电池时，展现出优异的比容量和杰出的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN115064790A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210694265.0
申请日：2022-06-20
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： H01M10/42 , H01M10/052
摘要： 一种同时优化配位环境和孔结构的金属单原子催化剂、制备方法及其在锂硫电池上的应用，属于电化学领域。该催化剂以带状CdS作为模板、造孔剂和S源，含氮原子聚合物作为C源、N源；其中，金属单原子包括锰、铁、镍、钴，含氮原子聚合物包括聚吡咯、聚苯胺。由于分级多孔的空心结构、C‑S‑C和金属‑N位点之间的协同作用，使得金属单原子催化剂在物理和化学层面均能够有效提升其对多硫化物的催化/吸附能力，进而全方位提升锂硫电池的性能，推进其商业化进程；该催化剂制备过程简单、原材料价格低廉。将该催化剂作为隔膜修饰材料应用于锂硫电池上，能够有效提升锂硫电池的倍率性能及其循环稳定性。
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公开(公告)号：CN114464954A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210017092.9
申请日：2022-01-07
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： H01M50/403 , H01M50/431 , H01M50/449 , H01M10/052
摘要： 一种用于锂硫电池的MXene@WS2异质结构材料改性隔膜的制备方法。通过金属盐与酸发生反应，对Ti3AlC2材料进行刻蚀、插层处理，经洗涤干燥处理后得到类石墨烯状单层Ti3C2Tx材料，其表面带有大量负电荷能够吸引带正电荷的金属离子。将其作为支撑材料通过一步水热法在其表面原位生长WS2纳米片，得到MXene@WS2异质结构材料。将其应用于锂硫电池隔膜时，其三维多孔结构通过物理限域作用抑制多硫化物的穿梭，减缓“穿梭效应”，提高电池安全性与使用寿命；MXene优异的导电性和WS2杰出的催化活性可提高锂硫电池比容量，改善反应动力学，加速多硫化物转化；同时，两者之间的接触界面(异质结构)能够产生更多的催化/吸附活性位点，促进电子转移，提高电池的倍率性能与循环稳定性。
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公开(公告)号：CN115064790B
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202210694265.0
申请日：2022-06-20
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： H01M10/42 , H01M10/052
摘要： 一种同时优化配位环境和孔结构的金属单原子催化剂、制备方法及其在锂硫电池上的应用，属于电化学领域。该催化剂以带状CdS作为模板、造孔剂和S源，含氮原子聚合物作为C源、N源；其中，金属单原子包括锰、铁、镍、钴，含氮原子聚合物包括聚吡咯、聚苯胺。由于分级多孔的空心结构、C‑S‑C和金属‑N位点之间的协同作用，使得金属单原子催化剂在物理和化学层面均能够有效提升其对多硫化物的催化/吸附能力，进而全方位提升锂硫电池的性能，推进其商业化进程；该催化剂制备过程简单、原材料价格低廉。将该催化剂作为隔膜修饰材料应用于锂硫电池上，能够有效提升锂硫电池的倍率性能及其循环稳定性。
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