[发明专利]一种三维有序多孔材料的制备方法在审
申请号: | 201810282797.7 | 申请日: | 2018-04-02 |
公开(公告)号: | CN108538617A | 公开(公告)日: | 2018-09-14 |
发明(设计)人: | 何海勇;王德宇;潘林海 | 申请(专利权)人: | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
主分类号: | H01G11/26 | 分类号: | H01G11/26;H01G11/24;H01G11/86;H01M4/36;B82Y30/00;B82Y40/00 |
代理公司: | 北京元周律知识产权代理有限公司 11540 | 代理人: | 张莹 |
地址: | 315201 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 三维有序多孔材料 制备 金属空气电池 三维多孔电极 超级电容器 锂离子电池 尺寸可调 储能器件 导电物质 多孔电极 高度有序 纳米微球 柔性器件 三维有序 孔结构 基底 沉积 去除 申请 应用 组装 | ||
1.一种三维有序多孔材料的制备方法,其特征在于,所述方法至少包括:
将导电物质沉积于模板上,去除模板,得到所述三维有序多孔材料;
其中,所述模板为组装在基底上的微/纳米微球。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法至少包括:将导电物质沉积于含有微/纳米微球的基底上,去除微/纳米微球,在基底上得到所述三维有序多孔材料。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述导电物质选自金属材料、金属化合物、碳材料中的至少一种;
优选地,所述金属材料包括金属单质、合金中的至少一种;所述金属化合物包括金属氧化物、金属氮化物和金属碳化物中的至少一种;
优选地,所述导电物质选自二氧化钛、铜中的至少一种;
优选地,所述沉积的方法选自电镀、喷镀、化学镀、热还原、热蒸发、磁控溅射技术中至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述去除微/纳米微球的方法包括溶液浸泡、加热处理中的至少一种;
优选地,所述溶液浸泡过程中的溶液包括甲苯、丙酮、四氢呋喃、苯酚、氟化氢溶液中的至少一种;
优选地,所述加热处理的条件为300-450℃处理120-240min;
优选地,所述加热处理的条件为400℃处理180min。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述组装在基底上的微/纳米微球包括:将微/纳米微球在基底上自组装;
优选地,所述自组装的方法选自垂直沉积法、微液滴自组装法、重力沉降法、电泳沉积法、离心沉积法、浸渍涂敷法中的至少一种;
优选地,所述微/纳米微球在基底上自组装后进行干燥,所述干燥的温度为10℃-80℃;
进一步优选地,所述干燥的温度为25℃-60℃;
优选地,所述微/纳米微球在基底表面的组装层数为至少两层。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述组装在基底上的微/纳米微球至少包括:将含有微/纳米微球的溶液与基底通过自组装得到;
优选地,所述溶液的溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇中的至少一种;
优选地,所述溶液中微/纳米微球的质量分数为0.05%-10%;
进一步优选地,所述溶液中微/纳米微球的质量分数为0.5%-2%;
优选地,所述含有微/纳米微球的溶液为微/纳米微球分散在溶剂中;其中,所述分散方式选自超声波细胞粉碎1-2h、超声1-6h、搅拌1-24h中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述微/纳米微球的粒径为100nm-10μm;
优选地,微/纳米微球的粒径为500nm-1.7μm;
优选地,所述微球选自聚苯乙烯微球、二氧化硅微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球中的至少一种;
优选地,所述基底的厚度为0.01-10mm;
优选地,所述基底选自刚性基底或柔性基底;
优选地,所述刚性基底选自铜片、镁片、铁片、锌片、铝片、镍片、银片、铂片、钛片、锡片、金片或硅片;所述柔性基底选自碳布、塑料、橡胶、碳纤维/碳纸、石墨烯膜、碳纳米管膜、纤维素膜、纺织布、聚二甲基硅氧烷、海绵、泡沫镍或高分子材料。
8.一种电极材料,其特征在于,包含根据权利要求1至7任一项所述方法制备得到的三维有序多孔材料中的至少一种。
9.一种柔性电极,其特征在于,包含根据权利要求1至7任一项所述方法制备得到的三维有序多孔材料中的至少一种。
10.一种柔性储能器件,其特征在于,包含根据权利要求1至7任一项所述的方法制备得到的三维有序多孔材料、权利要求9所述的柔性电极中的至少一种。
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