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公开(公告)号：CN115611279B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202211208998.5
申请日：2022-09-30
Applicant: 中南大学
IPC: C01B32/22 , C01B32/05 , H01M4/36 , H01M4/587 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法及其产品与应用。该制备方法包括如下步骤：(1)将铝电解废阴极纯化炭材料与氯化物进行混合球磨处理后，进行两段熔盐插层反应，得到铝电解废阴极纯化炭层间化合物；所述氯化物由氯化物C1和氯化物C2组成；(2)通过液相包覆方式在纯化炭层间化合物表面包覆具有氮原子的无定型炭层，高温碳化后得到具有核壳结构的氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料。本发明制备出的负极材料具有炭层间距大、结构稳定等优点，提供了一种容量高且循环寿命长的负极材料，对进一步实现铝电解废阴极纯化炭的高值化利用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN117393781A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311448630.0
申请日：2023-11-02
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种碳基双功能催化剂及其制备方法与应用。该催化剂包括碳基体；碳基体中分布有独立的空腔，且构成空腔的碳骨架上掺杂有氮原子；空腔内的部分空间通过氮原子配位作用锚定有过渡金属原子，余下部分空间构成原子空位缺陷。该催化剂以过渡金属原子为催化活性位点，以原子空位缺陷调节过渡金属原子的电子结构，使其对含氧中间体有合适的吸附势能，该催化剂同时具有较高的氧还原和氧析出催化活性及较好的稳定。
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公开(公告)号：CN116979162A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310957580.2
申请日：2023-08-01
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种空气电池电解液及其制备方法和应用。其电解液包括碱性溶液、溶剂化调控盐、稀释剂、缓蚀剂A和缓蚀剂B；所述稀释剂为能与水混溶的醇类溶剂；所述缓蚀剂A为高析氢过电位的金属盐；所述缓蚀剂B为含咪唑基团的有机溶剂。该电解液的粘度低，电导率高，可有效制金属负极的析氢腐蚀，缓蚀效率高，拓宽电解液的电化学稳定性窗口，大大提升了电池的电化学性能。将其用于铝空气电池可有效改善铝空气电池放电性能，抑制析氢腐蚀，提高放电比容量和工作电压。
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公开(公告)号：CN115611279A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211208998.5
申请日：2022-09-30
Applicant: 中南大学
IPC: C01B32/22 , C01B32/05 , H01M4/36 , H01M4/587 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法及其产品与应用。该制备方法包括如下步骤：(1)将铝电解废阴极纯化炭材料与氯化物进行混合球磨处理后，进行两段熔盐插层反应，得到铝电解废阴极纯化炭层间化合物；所述氯化物由氯化物C1和氯化物C2组成；(2)通过液相包覆方式在纯化炭层间化合物表面包覆具有氮原子的无定型炭层，高温碳化后得到具有核壳结构的氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料。本发明制备出的负极材料具有炭层间距大、结构稳定等优点，提供了一种容量高且循环寿命长的负极材料，对进一步实现铝电解废阴极纯化炭的高值化利用具有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115395144A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211199464.0
申请日：2022-09-29
Applicant: 中南大学
IPC: H01M12/06
Abstract: 本发明公开了一种铝空气电池用碱性电解液及其制备方法与应用，所述电解液由强碱溶液、有机溶剂和无机添加剂组成；其中，有机溶剂由体积比为(35～90)％:(65～10)％的醚类和酰胺类溶剂组成，无机添加剂由摩尔比为(1～3):(1～2)的金属盐和金属氧化物组成，所述有机溶剂与强碱溶液的体积比为(5～45):(95～55)，无机添加剂在铝空气电池用碱性电解液中的浓度为0.005～0.3mol/L。本发明通过有机溶剂的溶剂化和界面调控的协同效应及无机添加剂对界面膜的强化作用，抑制了自由水的活性，有效抑制了铝的析氢腐蚀，降低了电极的极化，提高了电解液的稳定性，显著改善铝空气电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN113782716A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202110957988.0
申请日：2021-08-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种锌二次电池用负极材料及其制备方法，所述负极材料具有核壳结构，其核为氧化锌，壳为均匀镶嵌有金属纳米颗粒的无定型碳；所述金属纳米颗粒由N1、N2和N3组成，其中N1为Bi和Sn中的至少一种，N2为In和Ag中的至少一种，N3为Hg、Pb和Cd中的至少一种；以氧化锌为原料，采用两步水热处理将嵌有金属纳米颗粒的无定型碳包覆于氧化锌表面，获得了具有核壳结构的锌二次电池用负极材料。本发明的锌二次电池用负极材料，以氧化锌为核，以均匀镶嵌有金属纳米颗粒的无定型碳为壳，在提高锌负极析氢过电位抑制析氢腐蚀的同时，还可减少活性物质的溶解抑制枝晶生长和电极变形，显著提高了电池的循环性能和寿命。
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公开(公告)号：CN113140839A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202110620022.8
申请日：2021-06-03
Applicant: 中南大学
IPC: H01M12/06
Abstract: 本发明公开了一种铝空气电池电解液及其制备方法与应用，其由碱性溶液、自由水捕获剂、无机缓蚀剂和表面活性剂组成；其中，碱性溶液和自由水捕获剂均为液体，碱性溶液为电解液总体积的60～95％，自由水捕获剂为电解液总体积5～40％；无机缓蚀剂和表面活性剂是以固体形式添加进去，无机缓蚀剂在电解液中的浓度为0.05～20g/L，无机缓蚀剂与有机表面活性剂添加的质量比为1:(1～3)。本发明提出的一种铝空气电池电解液，其所含新型复合添加剂的加入，实现了对电解液的电导率和粘度影响较小的条件下，有效抑制了自由水分子活性，同时减少了铝负极/电解液的接触与反应，此外有机表面活性剂、无机添加剂之间形成了协同作用，大幅度提升了铝空气电池性能。
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公开(公告)号：CN118099351A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410051578.3
申请日：2024-01-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种金属铝电极及其制备方法，该电极具有圆柱型结构，且由金属阳离子负载凝胶分布在金属铝中构成；所述金属阳离子负载凝胶在金属铝中的分布状态为：从电极横截面看呈现螺旋分布或螺旋阵列分布；所述金属阳离子负载凝胶由聚合物、导电剂和金属盐交联得到。该电极通过简单的物理工艺将金属铝与金属阳离子负载凝胶复合形成多功能复合电极，能够有效抑制电极工作过程中副反应的发生，提高电极的稳定性；同时特殊的分布状态有利于均匀电极和电解质界面的电流分布，改善铝在不同电解质体系中的电化学性能。
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公开(公告)号：CN115548316A
公开(公告)日：2022-12-30
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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