公开(公告)号：CN118515265A

公开(公告)日：2024-08-20

申请号：CN202311285233.6

申请日：2023-10-07

Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所

Inventor： 孙康 ,  李俊潇 ,  王傲 ,  张高月 ,  汪书乐 ,  吴迪超 ,  周立敏

IPC: C01B32/184 ,  C01B32/05 ,  H01M4/587 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明公开了一种钠离子电池生物基硬碳材料及其制备方法和应用，属于生物质硬碳制备技术和钠离子电池负极材料的技术领域。本发明以生物质为原料，通过预炭化‑焦耳热快速高温精炼两步热解法制备得到生物基硬碳，该材料作为负极材料应用于钠离子电池。本发明相较于传统硬碳制备方法进程快、能耗低、容量大，1分钟之内升温至千度，并在10分钟内冷却至室温，快速升温定向形成短尺寸微晶结构，快速降温有效抑制降温过程中碳微晶的重排，保护碳微晶乱层结构，使硬碳呈现“长程无序短程有序”的碳微晶堆积结构，该结构具有更高的无序度与狭缝结构，具备高电化学容量，应用于钠离子电池负极表现出优异的电化学性能。

公开(公告)号：CN119390046A

公开(公告)日：2025-02-07

申请号：CN202411359750.8

申请日：2024-09-27

Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所

Inventor： 孙康 ,  徐晨晨 ,  李俊潇 ,  王傲 ,  张高月

IPC: C01B32/05 ,  H01M10/054 ,  H01M4/587 ,  B01D61/58

Abstract: 本发明公开了一种木质素解聚分离制备钠离子硬碳负极材料的方法和应用，属于木质素解聚分离和钠离子负极硬碳材料生产技术领域。本发明将木质素氧化解聚成小分子后，经过膜分离仪器分级分离，得到分级分子量范围为3K Da以上、3K‑2K Da、2K‑1K Da、1K‑500Da、500‑200Da、200Da以下的木质素，经预炭化、高温碳化处理，制备得到木质素基硬碳。本发明通过对不同分子量段的木质素在炭化和高温重整过程中，由于其本身具有的分子结构、交联结构和活性位点暴露程度不同，实现木质素基硬碳微晶结构的定向调控，解决了前驱体分子结构不均一、结构不明导致的木质素基硬碳储能性能差，储钠机理不明确等难题。

公开(公告)号：CN118545699A

公开(公告)日：2024-08-27

申请号：CN202410665110.3

申请日：2024-05-27

Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所

Inventor： 孙康 ,  李俊潇 ,  张高月 ,  王傲 ,  吴迪超 ,  周立敏

IPC: C01B32/05 ,  H01M4/587 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明公开了一种利用生物质材料制备具有长程无序微晶结构的生物质基硬碳材料的方法和应用，属于生物质硬碳制备和钠离子电池负极材料的技术领域。本发明将生物质材料与催化剂混合，进行低温催化碳化、高温精炼，制备得到生物质基硬碳材料。本发明通过催化剂来调控生物质硬碳碳微晶结构，制备获得的具有长程无序微晶结构的生物质基硬碳材料，更加有利于钠离子电池负极材料表现出稳定且优良的电化学性能。

公开(公告)号：CN117416945A

公开(公告)日：2024-01-19

申请号：CN202311358590.0

申请日：2023-10-19

Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所

Inventor： 王傲 ,  孙康 ,  李俊潇 ,  张高月 ,  蒋剑春 ,  王奎 ,  许伟 ,  卢辛成

IPC: C01B32/05

Abstract: 本发明公开了一种提高木质素热解制备碳材料过程碳利用率的方法，属于生物基碳材料制备及节能减排技术领域。该方法将木质素原料和磷酸水溶液混合；混合物料在惰性氛围保护下炭化；炭化结束后自然冷至室温，水洗，烘干得炭化中间体；炭化中间体在惰性氛围保护下高温精炼，高温精炼结束后自然冷至室温，即得木质素基高含碳量碳材料。利用磷酸对生物基高分子的催化脱水、缩合和芳香化重构作用，在不改变热解温度、升温速率等的条件下，实现了木质素热解制备碳材料过程碳利用率的大幅提升，解决了提升碳利用率常规方法存在的耗时长、能耗高、操作条件苛刻等难题。