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公开(公告)号：CN107331867A
公开(公告)日：2017-11-07
申请号：CN201710540998.8
申请日：2017-07-05
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H01M4/583 , H01M10/054
Abstract: 一种用作钠离子电池负极材料的氮掺杂多孔碳材料制备方法，属于氮掺杂多孔碳的制备方法。借助于简单易行的高温固相反应法，通过调控反应过程中各参数，实现对氮掺杂碳材料的控制合成，并将其应用作钠离子电池负极材料；具体方法：将选定的氮源溶于溶剂中，形成透明溶液A，再加入适量碳源于上述溶液A中，通过搅拌且不断加入溶剂使氮源扩散充分。将上述物质置于冷冻干燥机中干燥2-12小时；然后取适量放于坩埚中并在真空管式炉中氩气气氛下以2-8℃/min的速率升温至300-1100摄氏度保温1-6小时，生成的产物经分离提纯即得目标产物。原料廉价易得，合成方法简单，操作步骤可控性高，且易于扩大生产。将该材料用作钠离子电池负极材料，表现出了优异电化学性能。
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公开(公告)号：CN119038527A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411389426.0
申请日：2024-09-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C01B32/05 , H01M4/587 , H01M10/054
Abstract: 本发明属于钠离子电池负极材料技术领域，提供了一种淀粉基硬炭材料及其梯度氧化退火的制备方法和应用。本发明的制备方法包含：对淀粉顺次进行干燥、过筛，得到预处理淀粉；对预处理淀粉进行阶梯式氧化‑退火，得到前驱体；对前驱体进行碳化处理，得到淀粉基硬炭材料；阶梯式氧化‑退火的次数为2～10次；每次氧化后退火至室温。本发明通过阶梯式氧化处理在淀粉体相构建多级氧化层；退火处理，使淀粉颗粒去除应力、稳定淀粉结构、缓解体积收缩、防止淀粉熔融，并有利于强化下一梯度氧化处理的氧化效率，增强淀粉体相内部的氧化效果，从而获得具有球形化颗粒、惰性化表面、内部发达闭孔结构的淀粉基硬炭材料。
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公开(公告)号：CN118083956B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410508381.8
申请日：2024-04-26
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明属于氟化碳材料技术领域，公开了表面具有高导电结构缺陷的氟化碳及其制备方法和应用。所述制备方法为：于惰性气氛中，将氟化碳和氮源混合后进行研磨处理，获得混合物；于惰性气氛中，将所述混合物于200~500℃下进行热处理，即获得表面具有高导电结构缺陷的氟化碳。本发明通过将氟化碳和氮源研磨后进行热处理，使氮源在热处理过程中分解产生气体，成功制备出表面高导电结构缺陷的氟化碳，降低了表面C‑F共价键和C‑F2\C‑F3非活性基团，形成了高导电石墨畴界面，引入适当的缺陷和氮掺杂，显著提升氟化碳的离子/电子导电性，降低锂/氟化碳一次电池的初始电压滞后性，提高放电电压平台。
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公开(公告)号：CN113666357B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202110955574.4
申请日：2021-08-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C01B32/05 , H01M4/587 , H01M10/054
Abstract: 本发明属于炭材料制备方法及钾离子电池负极材料技术领域，本发明公开了一种多步致密化制备钾离子电池炭负极的方法，利用混酸对炭前驱体进行氧化处理，再经过热处理与溶剂热处理的多步致密化处理，最后经过碳化处理得到致密化的炭材料，该方法与未致密化和一步致密化所得炭材料相比可实现同步显著提高容量与倍率性能、降低电位、提升首效的作用。本发明提供的致密化的炭材料，内部具有可供低电位储钾的区域sp2短程类石墨微晶和可供离子快速传输的联通sp3缺陷通道构成的杂化结构，具有可设计性。本发明还提供了所述致密化的炭材料的应用，将所得致密化的炭材料作为钾离子电池负极材料，具有高库伦效率、低电位平台、高比容量、高倍率的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116040616A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310103969.0
申请日：2023-02-13
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C01B32/19 , H01M4/587 , H01M10/054 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于负极材料技术领域，提供了一种石墨烯自支撑材料及其制备方法和应用。该方法包含下列步骤：将氧化石墨烯溶液、碳纳米管溶液、金属交联剂、还原剂和乙醇混合进行水热反应，得到石墨烯水凝胶，然后顺次进行清洗和干燥，得到石墨烯气凝胶，最后施压成型得到石墨烯自支撑材料。本发明制备方法简单，制作过程为干法压制，无需进行湿法浆料涂覆，适合工业化应用。此外，本发明无需使用金属集流体，得到的石墨烯自支撑材料具有优异的电化学性能，将其用于锂离子电池负极材料后，具有9.2mAh·cm‑2的可逆面积容量，远远高于湿法浆料涂覆得到的电极片，且本发明制备的石墨烯自支撑材料还可用于钠离子电池和钾离子电池材料。
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公开(公告)号：CN115504450A
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202211113244.1
申请日：2022-09-14
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏省中以产业技术研究院
IPC: C01B32/05 , H01M4/587 , H01M10/054 , H01M4/133
Abstract: 本发明属于电极材料技术领域，具体涉及一种氮硫共掺杂多孔炭及其制备方法和应用。本发明提供了制备方法，包括以下步骤：将沥青、氯化钠、氮硫源和极性有机溶剂混合，得到混合浆料；将所述混合浆料干燥后依次进行第一炭化和第二炭化，得到所述氮硫共掺杂多孔炭；所述氮硫源包括硫脲、罗丹宁和噻唑中的一种或几种。实施例的数据表明，以本发明所述的氮硫共掺杂多孔炭作为钾离子电池的负极材料时，在0.1A·g‑1电流密度下可逆比容量可达240～300mAh·g‑1，且在2A·g‑1的大电流密度下依然能保留150～200mAh·g‑1的可逆比容量，具有优异的可逆容量与倍率性能。
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公开(公告)号：CN113666357A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110955574.4
申请日：2021-08-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C01B32/05 , H01M4/587 , H01M10/054
Abstract: 本发明属于炭材料制备方法及钾离子电池负极材料技术领域，本发明公开了一种多步致密化制备钾离子电池炭负极的方法，利用混酸对炭前驱体进行氧化处理，再经过热处理与溶剂热处理的多步致密化处理，最后经过碳化处理得到致密化的炭材料，该方法与未致密化和一步致密化所得炭材料相比可实现同步显著提高容量与倍率性能、降低电位、提升首效的作用。本发明提供的致密化的炭材料，内部具有可供低电位储钾的区域sp2短程类石墨微晶和可供离子快速传输的联通sp3缺陷通道构成的杂化结构，具有可设计性。本发明还提供了所述致密化的炭材料的应用，将所得致密化的炭材料作为钾离子电池负极材料，具有高库伦效率、低电位平台、高比容量、高倍率的性能。
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公开(公告)号：CN110790257B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN201911162977.2
申请日：2019-11-22
Applicant: 中国矿业大学
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。
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公开(公告)号：CN110092367B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201910418309.5
申请日：2019-05-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的一种卷绕炭纳米片的制备方法，以链状聚合物为碳前驱体，以无机盐为模板，通过控制无机盐晶体结晶行为，实现结晶诱导制备卷绕炭纳米片。所制备的卷绕炭纳米片长度为5‑200μm，卷绕结构内径为2‑40μm，卷绕层数为1‑20层，炭纳米片厚度为1‑200nm，卷绕炭纳米片尺寸、卷绕层数、单片层厚度可调，原料成本低廉，制备方法简单，结构可控，绿色无污染，中性盐晶体可以重复利用，降低了生产成本。所制得的卷绕炭纳米片尺寸、卷绕层数、单片层厚度可调，将其用于锂离子电池负极材料时，可表现出优秀的循环与倍率性能。
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