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公开(公告)号：CN114737219B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202210396691.6
申请日：2022-04-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种原子级金属锰负载的氮掺杂介孔碳纳米微球及其应用，属于多孔碳材料制备技术领域。将两种分子量不同的聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷与盐酸多巴胺以及水和乙醇的混合溶剂配制成单体溶液；先将1,3,5‑三甲苯和单体溶液配制成乳白色的纳米微乳液体系，然后加入氨水进行搅拌反应，得到多巴胺聚合物；将多巴胺聚合物与锰盐水溶液进行搅拌反应，得到负载金属前驱体的聚合物；在氮气或惰性气体保护气氛下，对负载金属前驱体的聚合物进行煅烧处理，得到所述介孔碳纳米微球。本发明所述介孔碳纳米微球的制备方法简单、条件温和，而且既可用作CO2还原制备CO的高效催化剂也可用作Li‑CO2电池的高效正极催化剂，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN117080471A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311272474.7
申请日：2023-09-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明属于锂氧电池技术领域，具体涉及碳负载氧化锌作为锂氧电池正极材料的应用、一种锂氧电池。本发明提供了碳负载氧化锌作为锂氧电池正极催化剂的应用，所述碳负载氧化锌的制备方法包括以下步骤：将MOF‑5碳化，得到所述碳负载氧化锌；所述碳化的温度为880～920℃。在本发明中，所述碳负载氧化锌中的ZnO内部具有大量活性电子和空穴，会产生大量的催化位点，可以促进放电产物的分解反应，加速析氧反应(OER)，从而减小电压滞后。以碳负载氧化锌作为锂氧电池正极催化剂能够使锂氧电池的电压滞后
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公开(公告)号：CN106299384B
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201610898236.0
申请日：2016-10-14
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/86 , H01M4/96 , H01M12/08 , C01B32/348
Abstract: 本发明涉及一种基于生物炭的锂空电池正极电极片，属于锂空电池技术领域。本发明所述正极电极片由集流体、导电剂、粘结剂以及正极活性材料组成；其中，正极活性材料生物炭以自然界来源广泛的天然植物或农业废弃物作为原料，完全避免使用含有金属元素的矿物资源，这极大降低了锂空气电池对金属资源的依赖程度，而且提高农副产品废弃物利用深度、广度，且环境友好。采用本发明所述正极电极片组装的锂空气电池能量密度大和循环寿命良好。
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公开(公告)号：CN117566738A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311489605.7
申请日：2023-11-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: C01B32/324 , C01B32/05 , H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/583 , H01M4/04 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及一种生物炭材料及其制备方法和在锂金属二次电池中的应用，属于锂金属二次电池技术领域。该生物炭材料包括氮原子、硫原子和多孔骨架结构，氮原子和硫原子掺杂在多孔骨架结构上，多孔骨架结构的材料为碳材料。本发明以废弃禽骨为原料，利用其在热解过程中羟基磷酸钙分解和胶原蛋白碳化的特点，通过自模板法，一步合成了氮、硫共掺杂的生物炭材料。合成过程中无需引入活化剂和额外的杂原子源，流程简单，成本较低，兼具环境友好性。本发明制备的具有骨架结构的生物炭材料表现出多级孔结构和大孔容，复合金属锂负极表现出了较小的体积膨胀率，提升了电池的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN114937762B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202210497219.1
申请日：2022-05-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种表面包覆ZnO、Li2ZnO2和Li3PO4的高镍NCM三元正极材料及其应用，属于锂离子电池技术领域。首先将无水醋酸锌和磷酸二氢铵加入无水乙醇中超声分散均匀，然后加入高镍NCM三元正极材料，密封后磁力搅拌2h～3h，搅拌结束后除去无水乙醇，得到的材料于氧气氛围中，380℃～500℃下煅烧240min～360min，煅烧结束后得到所述材料。通过一步处理同时实现ZnO、Li2ZnO2、Li3PO4三种物质的表面包覆及表层微量的Zn掺杂，在提高高镍NCM三元正极材料的结构稳定性的同时保证材料的容量不因包覆物存在而产生明显的下降，更使得电化学性能得到明显提升。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117317264A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311489657.4
申请日：2023-11-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种金属双原子位点钴铁负载的氮掺杂纳米碳材料及其制备方法和在锂氧气电池中的应用，特别涉及一种原子级双金属钴铁负载的氮掺杂纳米碳材料及其在锂氧气电池中的应用，属于纳米碳材料/金属空气电池技术领域。本发明通过真空辅助热处理法制备了一种纳米棒组装菱方八面体状氮掺杂纳米碳前驱体，并通过负载铁和钴元素，制备了金属活性位点高度分散的钴/铁双金属氮掺杂纳米碳材料，具有高度ORR/OER双功能催化活性，可作为有机体系锂氧气电池的正极催化材料。
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公开(公告)号：CN114737219A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210396691.6
申请日：2022-04-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种原子级金属锰负载的氮掺杂介孔碳纳米微球及其应用，属于多孔碳材料制备技术领域。将两种分子量不同的聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷与盐酸多巴胺以及水和乙醇的混合溶剂配制成单体溶液；先将1,3,5‑三甲苯和单体溶液配制成乳白色的纳米微乳液体系，然后加入氨水进行搅拌反应，得到多巴胺聚合物；将多巴胺聚合物与锰盐水溶液进行搅拌反应，得到负载金属前驱体的聚合物；在氮气或惰性气体保护气氛下，对负载金属前驱体的聚合物进行煅烧处理，得到所述介孔碳纳米微球。本发明所述介孔碳纳米微球的制备方法简单、条件温和，而且既可用作CO2还原制备CO的高效催化剂也可用作Li‑CO2电池的高效正极催化剂，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN117842965A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410018702.6
申请日：2024-01-05
Applicant: 北京理工大学
IPC: C01B32/05 , H01M4/62 , H01M10/052 , C01G9/02
Abstract: 本发明属于电极材料技术领域，具体涉及一种负载型生物炭材料及其制备方法和应用、锂金属电池复合负极。本发明提供的负载型生物炭材料，包括生物炭和负载于所述生物炭表面的氧化锌；所述生物炭由杉科植物的形成层碳化得到。以负载型生物炭材料作为锂电池负极的框架材料时，负载于生物炭孔道内和表面的氧化锌颗粒在锂进行沉积时与锂原子形成合金相，增强了锂原子对负极的亲和力，并通过化学环境的改变诱导锂以圆润、尺寸较大的晶核形态生长，而非常见的枝晶形态；从而利于锂紧密地沉积在生物碳的内部和表面，减少体积膨胀。本发明提供的负载型生物炭材料的制备原料来源广泛，价格低廉，降低了生产成本，易于工业化生产。
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公开(公告)号：CN114975915A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210497236.5
申请日：2022-05-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/48 , H01M4/485 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种表面包覆ZnO和Li2ZnO2的高镍NCM三元正极材料及其应用，属于锂离子电池技术领域。首先将无水醋酸锌加入无水乙醇中超声分散均匀，然后加入高镍NCM三元正极材料，密封后磁力搅拌2h～3h，搅拌结束后除去无水乙醇，得到的材料于氧气氛围中，380℃～500℃下煅烧240min～360min，煅烧结束后得到所述材料。通过一步处理可在材料表面同时实现非晶ZnO、晶体Li2ZnO2共同包覆及微量Zn的表层掺杂，在减少材料表面残碱、岩盐相的同时不破坏二次颗粒的层状结构，且减少了正极材料和电解液间的副反应、抑制了材料在循环过程中的结构坍塌及性能衰减，提升了材料的结构稳定性和电化学循环性能。
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公开(公告)号：CN106299384A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610898236.0
申请日：2016-10-14
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于生物炭的锂空电池正极电极片，属于锂空电池技术领域。本发明所述正极电极片由集流体、导电剂、粘结剂以及正极活性材料组成；其中，正极活性材料生物炭以自然界来源广泛的天然植物或农业废弃物作为原料，完全避免使用含有金属元素的矿物资源，这极大降低了锂空气电池对金属资源的依赖程度，而且提高农副产品废弃物利用深度、广度，且环境友好。采用本发明所述正极电极片组装的锂空气电池能量密度大和循环寿命良好。
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