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公开(公告)号：CN114196983A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111522301.7
申请日：2021-12-13
Applicant: 中南大学
IPC: C25B11/075 , C25B11/061 , C25B11/065 , C25B1/04 , C25B11/054
Abstract: 本发明公开了一种金属氢氧化物复合电催化剂的制备方法及其产品，包括以下步骤：1)将金属盐A、金属盐B和金属盐C中的至少一种，按照设定的比例将其置于溶剂中，搅拌溶解后，得到溶液D；2)将导电基底Y进行预处理，取预处理后的导电基底Y置于溶液中D中，在设定温度下进行吸附，吸附完毕后，进行真空干燥，干燥完毕后，得到前驱体；3)将前驱体置于碱性溶液中进行浸泡，浸泡完毕后，得到金属氢氧化物复合电催化剂。本发明所述的复合电催化剂为纳米多孔结构，缺陷丰富，比表面积大，导电性好，具有优异的电荷传输特性和稳定性。其中活性最好的催化剂常规条件下，电流密度为10mAcm‑2时仅需过电位180mV，而且在反应900h之后，体系仍保持稳定。
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公开(公告)号：CN119381609A
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411529592.6
申请日：2024-10-30
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/54 , C01B32/215 , H01M4/04 , H01M4/587 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种含铝/锂炭粉的除杂与石墨回收方法，该方法是将含铝/锂炭粉的废石墨负极粉采用浸出剂浸出除杂，固液分离，得到初步除杂的炭粉；所述初步除杂的炭粉依次经过低温氧化热处理和高温惰性热处理，即得回收石墨。本发明可以高效率地脱除金属杂质、粘结剂和导电炭黑，回收再生的石墨负极材料杂质含量低且具有优异的电化学性能，同时该方法兼具成本低、高效、无二次污染等特点，为含铝/锂炭粉的深度除杂与再利用提供了一种经济有效的新方法。
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公开(公告)号：CN119040999A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411022103.8
申请日：2024-07-29
Applicant: 中南大学
IPC: C25D17/10 , C23F1/20 , C25D3/22 , C25D5/00 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , C25D5/44 , C23C14/22 , C25D3/32
Abstract: 本发明公开了一种金属纳米岛型铝电极及其制备方法，该铝电极由金属铝基底和多个金属纳米岛构成；所述金属纳米岛分散嵌入在金属铝基底表面，且各金属岛之间部分连通；所述金属纳米岛由金属纳米颗粒团聚而成；所述金属纳米颗粒的氧化还原电位高于铝。本发明通过简单的刻蚀和沉积过程即可获得，该方法能耗低、环境友好且成本低廉；所获电极抗腐蚀性能优异、可有效解决因副反应及钝化膜等引起的铝电极稳定性差、极化大等问题。同时由于金属纳米岛的存在，极大地降低了电解质中离子在电极上的吸附能垒，从而改善电极反应过程动力学，提升金属铝电极在不同介质中的综合电化学性能。
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公开(公告)号：CN115548316B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202211305390.4
申请日：2022-10-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种锌二次电池用负极复合材料及其制备方法与应用。所述复合材料为核壳结构，内核为双金属氧化物掺杂的氧化锌纳米颗粒(ZnO/(M1)x1Oy1/(M2)x2Oy2)，外壳为杂原子氮、硫、磷共掺杂多孔碳层。本发明先采用共沉淀法制备氧化锌/金属氧化物复合物，再通过液相配位法及碳化工艺实现了杂原子掺杂多孔碳层的均匀包覆。所述复合材料结合原位掺杂和表面包覆方法，抑制了锌负极的析氢腐蚀的同时，其化学键合和物理限域协同效应抑制了活性物质的溶解，改善了锌负极的枝晶生长、电极变形等问题，将其用于锌二次电池负极时，表现出优异的循环性能。
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公开(公告)号：CN114335519B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210006652.0
申请日：2022-01-05
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种金属硫化物@石墨层电极材料及其制备方法，其由纳米金属硫化物颗粒和石墨层片组成，其化学通式为MSx@C，1≤X≤3；其中：纳米金属硫化物颗粒粘附于石墨层片上以及石墨层片的夹缝中，纳米金属硫化物颗粒与石墨层片的质量比为(10～80):(20～90)。本发明采用在空气中，相比于现行的水热法、溶剂热法和刻蚀法等方法，材料制备过程简单易操作，产品质量稳定，工艺重复性能好，适合于大规模工业化生产；本发明所提出的方法通过调控金属硫化物和石墨的分布，构建了有规律的二维致密层状结构，插入的金属硫化物可以诱导强烈的电荷转移化学掺杂效果，并增加石墨层间适中的层间距离，加速循环过程中离子的迁移速度，有效提高了电极材料的综合性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114196983B
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202111522301.7
申请日：2021-12-13
Applicant: 中南大学
IPC: C25B11/075 , C25B11/061 , C25B11/065 , C25B1/04 , C25B11/054
Abstract: 本发明公开了一种金属氢氧化物复合电催化剂的制备方法及其产品，包括以下步骤：1)将金属盐A、金属盐B和金属盐C中的至少一种，按照设定的比例将其置于溶剂中，搅拌溶解后，得到溶液D；2)将导电基底Y进行预处理，取预处理后的导电基底Y置于溶液中D中，在设定温度下进行吸附，吸附完毕后，进行真空干燥，干燥完毕后，得到前驱体；3)将前驱体置于碱性溶液中进行浸泡，浸泡完毕后，得到金属氢氧化物复合电催化剂。本发明所述的复合电催化剂为纳米多孔结构，缺陷丰富，比表面积大，导电性好，具有优异的电荷传输特性和稳定性。其中活性最好的催化剂常规条件下，电流密度为10mAcm‑2时仅需过电位180mV，而且在反应900h之后，体系仍保持稳定。
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公开(公告)号：CN114665196A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210286828.2
申请日：2022-03-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种铝空气电池用电解液的制备方法及产品和应用。所述电解液由低共熔溶剂与碱性溶液、复合缓蚀剂和絮凝剂组成；低共熔溶剂由摩尔比为1:(2～10)的氢键受体和氢键供体组成；低共熔溶剂与碱性溶液的体积比为(10～50)％:(50～90)％；复合缓蚀剂由无机缓蚀剂I1和有机缓蚀剂I2组成，无机缓蚀剂I1在混合液中的浓度为0.2～2.5g/L，有机缓蚀剂I2在混合液中的浓度为2～25g/L；絮凝剂在混合液中的浓度为0.3～1.5g/L。通过低共熔溶剂和复合缓蚀剂的协同使用，拓宽了电解液的电化学稳定窗口，改善了电极表面复合保护层的稳定性，同时絮凝剂加速了放电产物的沉降速度，有效解决了负极析氢腐蚀问题，提高负极利用率，提升了铝空气电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN113782731A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202110957965.X
申请日：2021-08-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种水系锌二次电池用负极材料及其制备方法，所述负极材料是以N和P共掺杂的无定型多孔碳为包覆层，包覆于氧化锌表面而成的氧化锌/碳复合材料；以氧化锌为基底材料，碳源、N源和P源在络合剂作用下，于强氧化性环境下得到凝胶产物，保护性气氛下煅烧制得出形貌、粒度均匀的N和P共掺杂的无定型多孔碳包覆氧化锌复合材料。本发明通过杂原子的掺杂形成碳导电网络，减小电极极化，增强碳材料的结构强度，且具有离子筛作用的多孔碳层可限制较大尺寸的锌酸根离子的进出，达到抑制枝晶生长和电极变形的目的。
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公开(公告)号：CN112563604A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011427217.2
申请日：2020-12-09
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/54 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525 , H01M10/42
Abstract: 本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料再生方法包括以下步骤：(1)将锂盐与添加剂混合配成电解液，所述锂盐由锂盐LS1和锂盐LS2组成；所述添加剂由添加剂A1和添加剂A2组成；(2)以拆解获得的锂离子电池正极极片为阴极，所述阴极用强碱性阴离子交换膜包裹，惰性电极为阳极，在电压为(2.5‑4.5)V和步骤(1)的电解液存在的条件下进行电解；(3)将正极材料从电解后的极片上剥离，并将锂源和正极材料按质量比(1‑2)：1混合进行热处理，冷却后经洗涤并烘干得到再生正极材料。本发明通过电解的方式实现了废旧正极材料充分均匀补锂，缩短了补锂时间，再结合热处理恢复材料结构，实现了废旧正极材料的有效再生。
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公开(公告)号：CN112563603A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011427216.8
申请日：2020-12-09
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/54 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525 , H01M10/42
Abstract: 本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料再生方法，包括以下步骤：将废旧正极材料、锂盐和添加剂混合后球磨，得到混合物，所述锂盐由锂盐LS1、锂盐LS2和锂盐LS3组成；所述添加剂为添加剂A1或其与添加剂A2组成；氧化性气氛下，以上述混合物为电解质，采用工作电极和对电极在(260‑500)℃条件下进行电解；电解后，撤出工作电极和对电极，继续在氧化性气氛下以(7‑12)℃·min‑1加热至(600‑680)℃，保持(0.3‑1)h；然后在氧化性气氛下或者惰性气氛下继续以(3‑6)℃·min‑1加热至(800‑1100)℃，并保持(3‑8)h；冷却后经洗涤过滤并干燥后得到再生正极材料。
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