当前位置: 首页 > 专利查询>山东大学专利>正文

一种纳米多孔金属或合金的制备方法技术

技术编号:24442110 阅读:57 留言:0更新日期:2020-06-10 12:14
本发明专利技术涉及一种纳米多孔金属或合金的制备方法,属于纳米金属技术领域,即选择合适的低熔点金属和基底金属,通过真空气相合金化制备前驱体合金,通过控制合金化的时间和温度控制合金层的厚度和生成的合金相,在之后的脱合金过程中制备得到相应厚度和结构的纳米多孔层,可以保持材料原有的自支撑性能,简单可控,实现规模化生产,摆脱以往纳米多孔金属材料脆性和形状的限制,可应用到催化、电催化、驱动、能源转化与存储等领域。

A preparation method of nano porous metal or alloy

【技术实现步骤摘要】
一种纳米多孔金属或合金的制备方法
本专利技术涉及一种纳米多孔金属或合金的制备方法,属于纳米金属

技术介绍
21世纪以来,世界能源系统正处于快速的转化升级过程中,世界各国正在积极用新思路与新模式来发展新能源。在发展新能源的过程中,探索、利用和发展各类新材料和新技术俨然成为科技界争抢的高地。近年来,新型金属纳米材料,即利用脱合金法制备的纳米多孔金属,因为其独特的物理、化学以及力学性能,比如高比表面积,良好的导电性能,高催化活性等,在当前飞速发展的各个科技领域内,尤其是催化、电催化、驱动、能源转化与存储等,具有广阔的应用潜力。随着科技的发展,手机、平板和电动汽车等电子设备越来越普及,寻找高比容量电池日益迫切。然而,目前锂离子电池采用的石墨负极比容量只有372mAhg-1,远远不能满足人们日益增长的需求,因此提高负极容量以及寻找新的可替代负极就成为解决该问题的关键。锂金属本身具有高达3860mAhg-1的比容量,如果可以直接作为电池负极,电池容量将提高十倍。然而,阻碍其应用的原因之一就是循环过程中锂枝晶的生成,而采用气相合金化与脱合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米多孔金属或合金的制备方法,其特征在于,包括如下步骤,/n(1)选择低熔点金属A和物质B,所述物质B为过渡金属或者合金,将物质B作为基底金属;/n(2)将特定形状的物质B用丙酮超声清洗,再用酒精超声清洗,之后进行烘干;/n(3)先将一定量的金属A置于石英管,再将清洗过的物质B放入,注意避免金属A和物质B直接接触;/n(4)在封管之前,将石英管用抽真空-充氩气的方式清洗,将管内氧气完全排出,之后在真空条件下封管;/n(5)根据金属A的熔点,在400~1200℃范围内选择高于金属A熔点但是低于物质B熔点的温度在马弗炉内进行退火,低熔点金属A与物质B发生气相合金化反应,形成金属A和物质B的...

【技术特征摘要】
1.一种纳米多孔金属或合金的制备方法,其特征在于,包括如下步骤,
(1)选择低熔点金属A和物质B,所述物质B为过渡金属或者合金,将物质B作为基底金属;
(2)将特定形状的物质B用丙酮超声清洗,再用酒精超声清洗,之后进行烘干;
(3)先将一定量的金属A置于石英管,再将清洗过的物质B放入,注意避免金属A和物质B直接接触;
(4)在封管之前,将石英管用抽真空-充氩气的方式清洗,将管内氧气完全排出,之后在真空条件下封管;
(5)根据金属A的熔点,在400~1200℃范围内选择高于金属A熔点但是低于物质B熔点的温度在马弗炉内进行退火,低熔点金属A与物质B发生气相合金化反应,形成金属A和物质B的合金;
(6)进行脱合金处理,处理方法为以下两种方法之一:
处理一:如果同物质B相比,金属A的电化学活性较为活泼,那么将步骤(5)得到的合金放入酸性或者碱性溶液中进行化学脱合金或者电化学脱合金,将合金层中的金属A腐蚀掉,而惰性物质B的原子则通过扩散/自组装过程形成纳米多孔结构;之后进一步用去离子水清洗,去掉表面的电解质溶液,之后再用无水乙醇清洗物质B,再放入真空干燥箱中干燥,得到具有纳米多孔结构的物质B;
处理二:将步骤(5)得到的合金放入管式炉中利用金属蒸发点的不同进行真空脱合金,最终可以得到具有纳米多孔结构的物质B。


2.根据权利要求1所述的纳米多孔金属或合金的制备方法,其特征在于,上述步骤(1)中,所述金属A为Mg、Zn、Bi、Cd中的一种,物质B是Ti、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zr、Nb、Ru、Os、Ir、Rh、Mo、Pd、Ag、Hf、Ta、W、Pt、Au中的一种金属或者两种及以上金属的合金组合。


3.根据权利要求1所述的纳米多孔金属或合金的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,金属A的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张忠华石玉君
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:山东;37

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1