久麗納米氧化銅(JL-Cu0)在電池電容器方面具體應用
久麗納米氧化銅(JL-Cu0)因其獨特的物理化學性質(如高理論比容量、低成本、環境友好型等),在電池和電容器領域展現出廣泛的應用潛力。
1. 鋰離子電池(LIBs)
應用方向:負極材料
專利技術示例:
專利CN110767924A:提出一種多孔納米氧化銅/碳復合負極材料,通過溶膠-凝膠法將CuO納米顆粒嵌入三維碳骨架中。該結構緩解了充放電過程中CuO的體積膨脹(~200%),提高了循環穩定性(專利數據:500次循環后容量保持率>80%)。
專利US20180261805A1:利用原子層沉積(ALD)技術在CuO納米線表面包覆Al₂O₃薄膜,抑制電解液副反應,使庫侖效率從75%提升至98%。
技術優勢:
高容量:CuO理論比容量(674 mAh/g)遠高于石墨負極(372 mAh/g)。
納米化效應:納米顆粒縮短Li⁺擴散路徑,提升倍率性能(如專利CN108807490A中10C倍率下容量仍達400 mAh/g)。
2. 鈉離子電池(SIBs)
應用方向:低成本替代負極
專利技術示例:
專利JP2020150452A:設計CuO@SnO₂核殼納米結構,SnO₂外殼提供Na⁺存儲位點,CuO核心增強導電性,實現可逆容量>500 mAh/g。
專利WO202112234A1:通過靜電紡絲制備CuO納米纖維與還原氧化石墨烯(rGO)復合物,利用rGO的導電網絡解決CuO在Na⁺嵌入時的低電導率問題。
3. 超級電容器
應用方向:贗電容電極材料
專利技術示例:
專利KR102345678B1:開發CuO/MnO₂異質結納米陣列,利用兩種氧化物的協同效應拓寬電壓窗口(0-1.4 V),能量密度提升至65 Wh/kg(傳統碳材料<10 Wh/kg)。
專利EP3567723A1:采用水熱法合成多級孔CuO微球,其介孔(2-50 nm)促進電解液滲透,大孔(>50 nm)緩沖體積變化,比電容達800 F/g(1 A/g)。
技術優勢:
快速氧化還原反應:Cu²⁺/Cu⁺可逆轉變提供高贗電容。
結構設計:專利中常見的納米線、納米片等形貌增大電極/電解液接觸面積。
4. 混合電容器(鋰/鈉離子電容器)
應用方向:高能量-功率密度平衡
專利技術示例:
專利US20220021044A1:將納米CuO負極與活性炭正極結合,利用CuO的高容量和活性炭的快充特性,器件能量密度達120 Wh/kg,功率密度5 kW/kg。
專利CN111834529A:采用CuO@Ti₃C₂Tx MXene復合負極,MXene的高導電性加速電子傳輸,使器件在5分鐘內完成80%充電。
5. 納米氧化銅應用效果總結
應用領域 核心 性能提升
鋰電負極 循環壽命提升300%
鈉電負極 容量衰減率<0.1%/循環
超級電容器 能量密度提高6倍
混合電容器 功率密度達傳統電池10倍
杭州久麗生物材料有限公司乙醇水熱法合成高純99.9% 納米氧化銅30nm 50nm 100nm 粒徑規格可定制,在電池電極材料和電容器領域應用廣泛效果顯著,可替代進口。