[發明專利]電化學擴展的材料和反應器及其制造方法

有效

• 申請號: 201780048905.8
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN109790640B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 托馬斯·C·艾奇;邁卡·J·格林;查爾斯·B·斯威尼;孫萬梅
• 申請（專利權）人: 得克薩斯州AM大學系統
• 主分類號: C25D5/48
• 分類號: C25D5/48;C25B1/135;C01B32/205;C01B32/19;B82Y40/00
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 王剛;龔敏

1.一種從與電解質溶液接觸的母材產生被擴展母材的方法，包括：

使包含所述母材和所述電解質溶液的漿料流動通過擴展室，所述擴展室延伸通過電解質室的至少一部分；以及

將偏置電壓施加到包含所述母材和所述電解質溶液的漿料上，使其足以產生所述被擴展母材，同時在產生所述被擴展母材時通過所述母材維持電連接，

其中，通過所述母材維持電連接包括：在產生所述被擴展母材時，用加壓器向所述擴展室內的所述母材施加壓力。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，向所述母材施加壓力包括：在所述母材發生擴展時施加恒定壓力。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，向所述母材施加壓力包括：在所述母材發生擴展時施加非恒定壓力。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述母材選自由石墨、二硒化鎢、二硫化鉬、MAX相、過渡金屬二硫屬元素化物、成束碳納米管，和硒化鎵組成的組。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述母材的形式為選自由粉末、絮片和顆粒組成的組。

6.根據權利要求1所述的方法，還包括：攪拌所述漿料以將所述母材分散在所述漿料中。

7.根據權利要求1所述的方法，其中電解質溶液是水溶液，并且其中，電解質包含選自由硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銨、硫酸、硝酸、磷酸、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸銨、硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銨、氯化鈉、高氯酸鈉、高氯酸鉀、高氯酸銨及其組合組成的組中的電解質。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述電解質溶液的濃度為0.01M至1M。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述電解質溶液包括鋰離子和選自由二氯甲烷、二氯苯、二苯醚、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、n-甲基吡咯烷酮及其組合組成的組中的有機溶劑。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，所述電解質溶液是親水溶液，并且其中，所述方法還包括：用親水部分官能化所述母材。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，用親水部分官能化所述母材包括：在酸性溶液中加熱所述母材。

12.根據權利要求10所述的方法，其中，所述親水部分選自羥基、羰基、胺基、環氧基、醚基、重氮基和羧基。

13.根據權利要求10所述的方法，其中，用疏水部分官能化所述母材氧化了所述母材的一部分，從而得到被氧化的被擴展母材，所述方法還包括：還原任何被氧化的被擴展母材。

14.根據權利要求1所述的方法，其中，所述被擴展母材包括剝離的納米片。

15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述剝離的納米片選自由包括石墨烯、氧化石墨烯、氧化石墨、石墨烯、石墨炔、硼墨烯、鍺烯、單鍺、硅氧烷、斯塔寧、磷烯、輝鉬礦、2D金屬、六方氮化硼、過渡金屬二硫屬元素化物、二硫化鉬、二硒化鎢和MXenes的剝離的納米片組成的組。

16.根據權利要求1所述的方法，其中，所述母材包括石墨，并且所述被擴展母材包括石墨烯。

17.根據權利要求1所述的方法，還包括：將所述被擴展母材與所述母材分離。

18.根據權利要求1所述的方法，還包括：洗滌所述被擴展母材。