公开(公告)号：CN117682502A

公开(公告)日：2024-03-12

申请号：CN202311687120.9

申请日：2023-12-09

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 陈亚鑫 ,  李莹 ,  石利泺 ,  董良 ,  庄全超 ,  鞠治成 ,  蒋江民

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

Abstract: 本发明属于二次电池负极材料技术领域，提供了一种赋能驱动的炭材料及其制备方法和应用。该方法包含下列步骤：将炭前驱体顺次进行球磨、压制和炭化处理，得到炭材料。首先通过控制前驱体种类、高能球磨过程中的参数，如转速、时间、介质和球料比，获得具有大量边缘高活性点的粉末状构筑基元；然后通过控制压制的时间与压力，加强构筑基元的边缘活性位点之间相互接触；最后通过控制炭化工艺，获得性能优异的炭材料。通过合理的设置各个工艺条件，能够有效控制材料微观结构类石墨微晶的尺寸、堆叠、边缘缺陷、分布状态以及闭孔结构。所得材料根据结构参数，分别适用于钠离子电池与钾离子电池负极，具有优异的电化学性能尤其是低电位性能。

公开(公告)号：CN119738729A

公开(公告)日：2025-04-01

申请号：CN202411685278.7

申请日：2024-11-22

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 陈亚鑫 ,  王毅蓉 ,  薛雲飞 ,  石利泺 ,  董良 ,  鞠治成 ,  庄全超

IPC: G01R31/385 ,  G01R31/367 ,  G01N24/08

Abstract: 本发明公开一种由沥青结构预测钠离子电池性能的预测方法及装置，属于钠离子电池负极材料技术领域。通过使用多种沥青分别制备处钠离子电池，将沥青的取代度与钠离子电池的低电压平台容量拟合形成线段，从而直接利用沥青硬碳材料的稠环芳烃取代度信息、沥青基硬炭材料和闭孔比表面积/低电压平台容量的拟合线段，直接预测所得该沥青硬碳材料制备钠离子电池的低压储钠平台容量，无需碳化得到硬炭后测试性能。其步骤简单，从前驱物出发，为预测硬炭材料结构与电化学储钠性能提供新的手段。

公开(公告)号：CN119409166A

公开(公告)日：2025-02-11

申请号：CN202411555686.0

申请日：2024-11-01

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 陈亚鑫 ,  李莹 ,  王毅蓉 ,  石利泺 ,  董良 ,  鞠治成 ,  庄全超

IPC: C01B32/05 ,  C01B32/354 ,  H01M4/587 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明属于二次电池负极材料技术领域，提供了一种孔调控后的炭材料及其调控方法和应用。该方法包含下列步骤：将炭前驱体、溶剂和多孔炭材料混合，得到混合溶液；将混合溶液顺次进行热处理和炭化处理，完成对多孔炭材料的孔调控。本发明通过改变炭前驱体的种类，溶液浓度，热处理的温度、压力，以及炭化处理的温度、升温速率，可以控制最终炭材料的孔型、孔容、比表面积、开孔尺寸和表界面状态。所得材料用作钠离子电池负极材料，可实现低电位平台、首次库伦效率、倍率性能、循环稳定性的同步显著提高，同时在低温环境下也具有优异的容量保持率。

公开(公告)号：CN118723974A

公开(公告)日：2024-10-01

申请号：CN202411075882.8

申请日：2024-08-07

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 陈亚鑫 ,  刘张有 ,  石利泺 ,  杨润龙 ,  董良 ,  鞠治成 ,  庄全超

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

Abstract: 本发明提供了一种一步压力诱导的煤基致密硬炭负极材料及其制备方法和一种低温钠离子电池，属于钠离子电池负极材料技术领域。本发明将脱灰处理的煤系前驱体进行压制处理后经高温炭化、酸洗处理得致密煤基炭材料。本发明具有以下优势：无需预氧化、化学交联等前序步骤和去除辅助助剂的后序步骤，仅通过压力压制炭前驱体即可提高分子间交联度，并通过改变压制压力可调控前驱体分子的空间分布密度，控制炭片层发育空间，调节致密硬炭负极的闭孔结构，工艺简单、可设计性强的优势。将所得炭材料作为钠离子电池负极材料，与未压制或未控制压制压力所得炭材料相比，可实现同步显著提高振实密度、首周库伦效率、容量与倍率性能，并且显著提升在0.1V以下低电压平台容量，并且在低温下具有明显的性能优势。

公开(公告)号：CN110790257A

公开(公告)日：2020-02-14

申请号：CN201911162977.2

申请日：2019-11-22

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 陈亚鑫 ,  石利泺 ,  庄全超 ,  鞠治成 ,  史月丽 ,  崔永莉

IPC: C01B32/15 ,  C01B32/184 ,  H01M4/587 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明公开一种基于结晶诱导的纳米碳材料形貌结构转变的调变方法。将无机盐、表面活性剂、碳前驱体溶于溶剂中混合均匀，置于冷冻器中以不同温度冷冻，冷冻干燥得固体粉末；将固体粉末在惰性气体保护下炭化后得到的黑色粉末以去离子水洗涤、干燥后得二维碳材料。通过改变冷冻温度实现无机盐晶体生长形态在单分散颗粒、椭球团聚体、立方体等的转变，并以此为模板实现纳米碳材料自空心碳球、囊泡连通三维石墨烯网、石墨烯纳米片等多种形貌的纳米碳材料。利用上述方法，本发明可方便快捷地实现纳米碳材料形貌结构调变，根据实际需求可应用为锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池负极材料。