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[发明专利]氮掺杂中空介孔碳纳米片及其制备方法与在钾离子电池中的应用-CN202211219283.X在审
发明人： 王鸣生;刘伟成;叶伟彬 -专利权人：厦门大学
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： H01M4/66 文献下载
摘要：氮掺杂中空介孔碳纳米片及其制备方法与在钾离子电池中的应用，氮掺杂中空介孔碳纳米片包括碳壳及包裹的还原氧化石墨烯；碳壳上遍布垂直连通内外壁的介孔。制备方法如下：将四丙氧基硅烷在石墨烯溶液中进行水解缩聚反应得到二氧化硅纳米片模板，以间苯二酚和甲醛作为碳源前驱体、氨水作为碱性催化剂和氮源并以四丙氧基硅烷作为造孔剂进行间苯二酚‑甲醛树脂包覆反应，将产物进行高温煅烧，最后刻蚀以去除二氧化硅纳米片。所述氮掺杂中空介孔碳纳米片提供了可观的质量比容量并展现出优异的倍率性能与循环稳定性，可作为钾离子负极的理想碳基集流体材料，进而用于构建安全、高质量比容量和长循环寿命的钾离子电池。
掺杂中空介孔碳纳米及其制备方法离子电池中的应用

[发明专利]一种硫化锌/锡碳复合物及其制备方法和应用-CN202111003721.4有效
发明人：张桥保;柯承志;孙哲飞;王鸣生;陈慧鑫 -专利权人：厦门大学
申请日： 2021-08-30 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： H01M4/58 文献下载
摘要：本发明公开了硫化锌/锡碳复合物及其制备方法和应用，其中，包括具有三维互联片状空腔的无定型碳基体，所述的三维互联片状空腔的无定型碳基体上负载有锡和硫化锌，由于内部具有互联片状空腔，充当锂离子电池的负极材料时，能够有效缓解其在充放电过程中的体积膨胀。本发明提供硫化锌/锡碳复合物的制备方法简单，包括步骤：S10：制备三维片状的硫化锡；S20：制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF‑8与硫化锡的复合物，沸石咪唑酯骨架材料ZIF‑8包覆硫化锡；S30：S20中沸石咪唑酯骨架材料ZIF‑8与硫化锡的复合物通过烧结得到硫化锌/锡碳复合物。
一种硫化锌复合物及其制备方法应用

[发明专利]一种改性金属锂负极三维碳基集流体的制备方法及应用-CN202210513189.9在审
发明人： 王鸣生;孙静杰;程勇 -专利权人：厦门大学
申请日： 2022-05-11 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： H01M4/66 文献下载
摘要：一种改性金属锂负极三维碳基集流体的制备方法及应用，所述方法包括：首先通过模板法合成三维碳基材料，然后采用原子层沉积法(ALD)在合成的三维碳基材料上原位生长亲锂的插层型物质；所述三维碳基材料为氮掺杂的中空碳球，所述亲锂的插层型物质为二氧化钛纳米颗粒。本发明提供的一种插层型亲锂晶种对碳基集流体表面改性的方法，可改善合金类或转化类亲锂粒子发生的团聚问题，实现对锂沉积的长期调控，同时有效抑制锂枝晶产生、限制循环过程中的体积变化，可作为锂金属负极的理想碳基集流体材料，进而用于构建安全、高库伦效率和长循环寿命的锂金属电池。
一种改性金属负极三维碳基集流体制备方法应用

[发明专利]一种具有贯通介孔的中空碳球的制备方法及其复合钠金属负极-CN202111625667.7在审
发明人： 王鸣生;叶伟彬;刘伟成 -专利权人：江苏众钠能源科技有限公司
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：一种具有贯通介孔的中空碳球的制备方法及其复合钠金属负极，以原硅酸四丙酯、氨水、乙醇、去离子水、甲醛、间苯二酚为原料，经过硅源分解、酚醛树脂聚合、碳化和刻蚀等步骤，所得的中空碳球具有较大的空腔，且碳壳具有显著的贯通介孔结构。本发明提供的具有贯通介孔结构的中空碳球用于钠金属电池负极材料时，能高效地实现对钠金属的纳米封装，从而抑制钠枝晶产生、限制钠金属沉积/剥离过程中体积变化以及稳定界面膜，可作为钠金属负极的理想碳基集流体材料，进而用于构建安全、高库伦效率和长寿命的钠金属电池。
一种具有贯通中空制备方法及其复合金属负极

[发明专利]一种负载银颗粒的空心碳球的锂金属负极及固态电池-CN202111624139.X在审
发明人： 王鸣生;李旺琴;高浩文 -专利权人：厦门大学
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：一种负载银颗粒的空心碳球的锂金属负极及固态电池，所述空心碳球的碳壁由无定形碳形成，碳壁的厚度为6～15nm，空心碳球的中空内腔的直径为400～700nm，银颗粒负载于空心碳球的内壁，银颗粒的直径为5～20nm。将银颗粒负载在氨基官能团化的二氧化硅球上，之后以间苯二酚和甲醛作为碳源前驱体，进行酚醛树脂包覆，最后煅烧，并经氢氟酸刻蚀去除二氧化硅球模板，得到制备产物。本发明负载银颗粒的空心碳球，作为一种三维骨架，提供一种电子离子通道，能有效保证锂离子嵌入和脱出的可逆性，不会产生非活性锂，其次在固态电池循环过程中发挥应力缓冲作用，进而有效限制固态电池循环过程中发生的体积膨胀，提高电池的安全性。
一种负载颗粒空心金属负极固态电池

[发明专利]一种控制碳纳米管直径的方法-CN201910072490.9有效
发明人： 王鸣生;程勇;赵龙泽;张桥保 -专利权人：厦门大学
申请日： 2019-01-25 - 公布日： 2021-02-05 - 主分类号： C01B32/168 文献下载
摘要：本发明属于碳纳米管领域，公开了一种控制碳纳米管直径的方法，该方法包括以下步骤：(1)将碳纳米管分散在溶剂中，取少量上层清液滴在加热芯片上并加热烘干以使得所述清液中的溶剂挥发而残留下碳纳米管；(2)在真空环境下，利用所述加热芯片将碳纳米管加热至800℃以上，之后利用电子束对碳纳米管进行辐照，通过碳纳米管直径的无损可控连续缩减，使碳纳米管达到预期直径。采用本发明提供的方法能够制备任意特定直径(小于初始直径)的碳纳米管，不仅可以对单根碳纳米管进行处理，还可以同时大批量处理多根碳纳米管，得到特定直径甚至最小直径的碳纳米管。
一种控制纳米直径方法

[发明专利]氮掺杂多孔空心碳球及其制备方法和应用及锂金属电池-CN201910468690.6有效
发明人： 王鸣生;叶伟彬;兰祥娜 -专利权人：厦门大学
申请日： 2019-05-31 - 公布日： 2021-01-15 - 主分类号： H01M4/66 文献下载
摘要：本发明属于锂金属电池电极材料技术领域，具体涉及一种氮掺杂多孔空心碳球及其制备方法和应用及锂金属电池。所述氮掺杂多孔空心碳球的制备方法包括：S1、将正硅酸四乙酯进行水解缩聚反应，得到单分散二氧化硅球；S2、以单分散二氧化硅球作为模板、以间苯二酚和甲醛作为碳源前驱体、以乙二胺作为碱性催化剂和氮源前驱体并以正硅酸四乙酯作为造孔剂进行聚苯胺包覆反应，得到SiO2@PB@SiO2；S3、将SiO2@PB@SiO2进行高温煅烧，之后将高温煅烧产物进行刻蚀以去除二氧化硅球。本发明提供的氮掺杂多孔空心碳球可有效抑制锂枝晶产生、限制锂金属沉积/剥离过程中体积变化以及稳定界面膜，可作为锂金属负极的理想碳基集流体材料，进而用于构建安全、高库伦效率和长寿命的锂金属电池。
掺杂多孔空心及其制备方法应用金属电池

[发明专利]一种可控纳米裁剪石墨烯的方法-CN201811564688.0有效
发明人： 王鸣生;赵龙泽;程勇;李欣;张桥保 -专利权人：厦门大学
申请日： 2018-12-20 - 公布日： 2020-05-08 - 主分类号： C01B32/194 文献下载
摘要：一种可控纳米裁剪石墨烯的方法，涉及石墨烯。利用聚焦电子束在钨针尖的尖端沉积无定形碳纳米棒再晶化，或直接用钨针尖尖端粘附纳米碳葱或石墨片，制备纳米刀；再在钨针尖和金丝两端电极上施加恒定的偏压，并以纳米尺度的步长精确移动纳米刀，逐步对石墨烯的边缘进行任意精确的裁剪。通过这种裁剪技术，不仅可以得到任意想要的形状、尺寸和大小，裁剪的边缘也很平滑。通过拍摄石墨烯的电子衍射照片，可获得各个手性方向，进而去切出相应手性结构的边缘。可裁剪出任意形状图案的少层石墨烯，不像金属颗粒刻蚀那样只能获得固定角度的边缘形状。对裁剪边缘的晶体结构和手性进行可控裁剪。裁剪出来的边缘很精确、很平滑，粗糙度在1～2nm以下。
一种可控纳米裁剪石墨方法

[发明专利]一种无定型中空碳纳米管及其制备方法-CN201911131854.2在审
发明人： 王鸣生;兰祥娜 -专利权人：厦门大学
申请日： 2019-11-19 - 公布日： 2020-02-21 - 主分类号： C01B32/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种无定型中空碳纳米管及其制备方法，所述无定型中空碳纳米管的内径为50‑100nm，厚度为10‑20nm，管长为1‑5μm，所述无定型中空碳纳米管的碳壁为多孔无定型结构，所述无定型中空碳纳米管的内壁附着有多个纳米颗粒。所述无定型中空碳纳米管是以氧化锌为模板，酚醛胺树脂为碳源，经低温热处理、盐酸刻蚀得到。本发明利用金属纳米颗粒的亲锂/钠性对锂/钠金属实现引导作用，将锂/钠金属的沉积和剥离过程限制在碳管的空腔内部，实现抑制枝晶生长、限制锂/钠金属沉积和剥离过程中产生的体积变化以及稳定负极/电解质界面的效果，对构建稳定高效的锂/钠金属电池具有重要应用价值。
一种定型中空纳米及其制备方法

[发明专利]一种无缝焊接碳纳米管的方法-CN201811043933.3有效
发明人： 王鸣生;赵龙泽;程勇;张桥保 -专利权人：厦门大学
申请日： 2018-09-07 - 公布日： 2019-11-01 - 主分类号： B82B3/00 文献下载
摘要：一种无缝焊接碳纳米管的方法，涉及碳纳米管。选取一根碳纳米管并利用大电流将其烧成两段，或者任意选取两根不同的碳纳米管；利用聚焦电子束，在碳纳米管端口的空隙处沉积无定形碳以连接两段碳纳米管；利用焦耳加热对连接后的整个结构进行退火，得到高度晶化且管壁连续的碳纳米管结构，实现碳纳米管的无缝焊接。对于碳纳米管的管径方向、管壁数、管径和手性均无要求，除了可以对器件中烧断的同一根碳管进行原位焊接修复之外，还适用于具有不同管径方向、管壁数、管径和手性的任意两根或多根碳纳米管之间的无缝焊接。
碳纳米管无缝焊接管径方向管壁数管径两段手性碳纳米管端口碳纳米管结构聚焦电子束退火焦耳加热无定形碳原位焊接整个结构大电流空隙处沉积管壁晶化烧成烧断碳管修复

[发明专利]一种微型超级电容器的制备方法-CN201710661300.8有效
发明人： 王鸣生;张小敏;李旭科;张桥保 -专利权人：厦门大学
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2019-01-04 - 主分类号： H01G11/84 文献下载
摘要：一种微型超级电容器的制备方法，涉及超级电容器。搭建扫描电子显微镜原位探针设备；组装微型超级电容器；相关测试。从微观角度，借助特殊的微量电解液使得可以在扫描电子显微镜里组装微型超级电容器，研究微型尺寸下电极材料与电解液充分接触的情况下其电化学性能，并观察在此过程中可能存在的现象，能够满足广大消费者对超级电容器高温安全性能的需求，具有制备方法简单、成本低廉、安全性高、电化学性能优异的特点。制备出的微型超级电容器尺寸微小，可达1um³～10um³，在可穿戴设备和微电子领域具有广阔的应用前景。
一种微型超级电容器制备方法

[发明专利]一种悬臂梁碳纳米管谐振器频率的调节方法-CN201610591868.2有效
发明人： 王鸣生;张小敏;张彬 -专利权人：厦门大学
申请日： 2016-07-26 - 公布日： 2018-07-17 - 主分类号： H03H9/24 文献下载
摘要：一种悬臂梁碳纳米管谐振器频率的调节方法，涉及碳纳米管谐振器。包括以下步骤：1)制备悬臂梁多壁碳纳米管谐振器；2)电子束辐照实现频率下降；3)焦耳热实现频率上升，实现悬臂梁碳纳米管谐振器频率的调节。利用电子束辐照和焦耳热的方式，利用高能电子束辐照碳纳米管引入缺陷和利用电流焦耳热退火消除缺陷。通过电子束辐照碳纳米管，实现碳纳米管谐振器的谐振频率可控下降，调控精度可高达0.1％/min，这一精度超过现有方法约一个数量级；通过电流产生焦耳热的方式，实现碳纳米管谐振器的谐振频率可控上升。此外，上述可逆调节过程还具有很好的可重复性。
碳纳米管焦耳热谐振器悬臂梁电子束辐照谐振器频率谐振频率可控高能电子束辐照多壁碳纳米管退火电流产生可重复性可逆制备调控引入

[发明专利]一种单根碳纳米管电子场发射阴极及其制备方法-CN200810103521.4无效
发明人： 王鸣生;彭练矛;陈清 -专利权人：北京大学
申请日： 2008-04-08 - 公布日： 2008-09-10 - 主分类号： H01J1/304 文献下载
摘要：本发明提供了一种单根碳纳米管电子场发射阴极及其制备方法，属于碳纳米管应用领域。用做电子场发射阴极的碳纳米管有一锥状端部，锥状端部为闭口的单壁或双壁管结构，所述锥状结构以下为多壁管结构。该碳纳米管的制备方法是用一金属丝获取多壁碳纳米管；用一金属针尖接触金属丝上的一根多壁碳纳米管；金属丝与金属针尖之间加匀速递增的电压，使单根碳纳米管在电流作用下变细至断裂，得到带有锥状端部的碳纳米管。这种碳纳米管在发射性能上兼具单壁管和多壁管的优点，发射稳定，开启电压低，能承受较大的电流，且获取也相对容易。此外，其锥状尖端曲率半径还可以可控增大，其相应的最大可承受电流也因此不断提高。
一种单根碳纳米电子发射阴极及其制备方法

[发明专利]提高碳纳米管阴极发射效率的方法-CN200410009818.6无效
发明人：彭练矛;王鸣生;王晶云;陈清 -专利权人：北京大学
申请日： 2004-11-18 - 公布日： 2005-04-13 - 主分类号： H01J9/02 文献下载
摘要：本发明提供一种提高碳纳米管阴极发射效率的方法，属于碳纳米管应用领域。该方法利用石墨片边缘结构可提高碳纳米管阴极发射效率，通过在单根碳纳米管、碳纳米管阵列或碳纳米管薄膜中通大电流使其断裂或高压放电的处理方法使碳管断口出现石墨片结构，从而提高碳纳米管的阴极发射效率，具体体现为开启电压的降低，场增强因子的增大。上述片状结构不仅可出现在顶端，甚至也可以出现在侧面，由碳管外层管壁劈裂而成，这样使碳管的侧面也成为场发射的有效区域，进一步提高了碳纳米管的阴极发射效率。
提高纳米阴极发射效率方法

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