公开(公告)号：CN118515265A

公开(公告)日：2024-08-20

申请号：CN202311285233.6

申请日：2023-10-07

Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所

Inventor： 孙康 ,  李俊潇 ,  王傲 ,  张高月 ,  汪书乐 ,  吴迪超 ,  周立敏

IPC: C01B32/184 ,  C01B32/05 ,  H01M4/587 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明公开了一种钠离子电池生物基硬碳材料及其制备方法和应用，属于生物质硬碳制备技术和钠离子电池负极材料的技术领域。本发明以生物质为原料，通过预炭化‑焦耳热快速高温精炼两步热解法制备得到生物基硬碳，该材料作为负极材料应用于钠离子电池。本发明相较于传统硬碳制备方法进程快、能耗低、容量大，1分钟之内升温至千度，并在10分钟内冷却至室温，快速升温定向形成短尺寸微晶结构，快速降温有效抑制降温过程中碳微晶的重排，保护碳微晶乱层结构，使硬碳呈现“长程无序短程有序”的碳微晶堆积结构，该结构具有更高的无序度与狭缝结构，具备高电化学容量，应用于钠离子电池负极表现出优异的电化学性能。

公开(公告)号：CN117963877A

公开(公告)日：2024-05-03

申请号：CN202311807961.9

申请日：2023-12-26

Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所

Inventor： 蒋剑春 ,  徐晨晨 ,  孙康 ,  王傲 ,  张高月

IPC: C01B32/05 ,  H01M4/587 ,  H01M10/054 ,  C08G8/28 ,  C08G8/10

Abstract: 本发明公开了一种可控分子量的氧化木质素改性酚醛树脂基硬碳及其制备方法和应用，属于钠离子负极硬碳材料生产技术领域。本发明将氧化木质素与酚醛预聚体共聚，得到氧化木质素酚醛树脂，经固化、高温碳化处理，制备得到氧化木质素改性酚醛树脂基硬碳。本发明利用碱性过氧化氢氧化的解聚作用，通过调控木质素的氧化预处理和木质素与酚醛树脂共聚过程中活性官能团的暴露程度，实现木质素和酚醛树脂的可控分子量定向调控，解决了木质素分子结构复杂、酚醛树脂热结成硬碳性质控制调控时工艺参数改变导致的储纳性能差，合成过程有毒等难题。

公开(公告)号：CN119390047A

公开(公告)日：2025-02-07

申请号：CN202411359753.1

申请日：2024-09-27

Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所

Inventor： 蒋剑春 ,  徐晨晨 ,  孙康 ,  王傲 ,  张高月

IPC: C01B32/05 ,  C08G8/28 ,  H01M4/587 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明公开了一种原位掺杂S的木质素改性酚醛树脂制备钠离子硬碳的方法，属于木质素改性、酚醛树脂合成和钠离子负极硬碳材料制备的技术领域。本发明通过水热法加入无水亚硫酸钠，在木质素中原位掺杂S元素之后与酚醛预聚体共聚，得到磺化木质素酚醛树脂，经固化、高温炭化处理，制备得到磺化木质素改性酚醛树脂基硬碳。本发明利用原位掺杂S元素，可以提高材料导电性、影响材料比表面积和改善材料电化学性能的特性，实现磺化木质酚醛树脂结构的定向调控。解决了木质素酚醛树脂硬碳层间距小、导电性差、比表面积大导致的储纳性能差的难题。

公开(公告)号：CN119706820A

公开(公告)日：2025-03-28

申请号：CN202411722696.9

申请日：2024-11-28

Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所

Inventor： 陈超 ,  孙康 ,  徐晨晨 ,  王傲 ,  张高月 ,  周立敏

IPC: C01B32/205 ,  H05K9/00

Abstract: 本发明公开了一种木质素基电磁屏蔽碳材料的催化‑高温协同制备方法，将木质素炭化处理后浸渍于含Mn2+的水溶液中过夜，之后干燥，在氩气氛围条件下，石墨化反应，冷却后即得到最终产物。通过将木质素热解碳浸渍Mn2+后，在一定温度条件下通过Mn的催化石墨化作用和高温作用协同促进石墨微晶的生长，最终进一步升高温度，在提高石墨化度的同时使Mn气化脱除，避免后续酸洗操作。所得产物对1～8.5GHz波段电磁波的屏蔽效能可接近40dB，达到中等屏蔽性能，具有良好的应用前景。

公开(公告)号：CN119390046A

公开(公告)日：2025-02-07

申请号：CN202411359750.8

申请日：2024-09-27

Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所

Inventor： 孙康 ,  徐晨晨 ,  李俊潇 ,  王傲 ,  张高月

IPC: C01B32/05 ,  H01M10/054 ,  H01M4/587 ,  B01D61/58

Abstract: 本发明公开了一种木质素解聚分离制备钠离子硬碳负极材料的方法和应用，属于木质素解聚分离和钠离子负极硬碳材料生产技术领域。本发明将木质素氧化解聚成小分子后，经过膜分离仪器分级分离，得到分级分子量范围为3K Da以上、3K‑2K Da、2K‑1K Da、1K‑500Da、500‑200Da、200Da以下的木质素，经预炭化、高温碳化处理，制备得到木质素基硬碳。本发明通过对不同分子量段的木质素在炭化和高温重整过程中，由于其本身具有的分子结构、交联结构和活性位点暴露程度不同，实现木质素基硬碳微晶结构的定向调控，解决了前驱体分子结构不均一、结构不明导致的木质素基硬碳储能性能差，储钠机理不明确等难题。

公开(公告)号：CN118545699A

公开(公告)日：2024-08-27

申请号：CN202410665110.3

申请日：2024-05-27

Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所

Inventor： 孙康 ,  李俊潇 ,  张高月 ,  王傲 ,  吴迪超 ,  周立敏

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

Abstract: 本发明公开了一种利用生物质材料制备具有长程无序微晶结构的生物质基硬碳材料的方法和应用，属于生物质硬碳制备和钠离子电池负极材料的技术领域。本发明将生物质材料与催化剂混合，进行低温催化碳化、高温精炼，制备得到生物质基硬碳材料。本发明通过催化剂来调控生物质硬碳碳微晶结构，制备获得的具有长程无序微晶结构的生物质基硬碳材料，更加有利于钠离子电池负极材料表现出稳定且优良的电化学性能。

公开(公告)号：CN117416945A

公开(公告)日：2024-01-19

申请号：CN202311358590.0

申请日：2023-10-19

Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所

Inventor： 王傲 ,  孙康 ,  李俊潇 ,  张高月 ,  蒋剑春 ,  王奎 ,  许伟 ,  卢辛成

IPC: C01B32/05

Abstract: 本发明公开了一种提高木质素热解制备碳材料过程碳利用率的方法，属于生物基碳材料制备及节能减排技术领域。该方法将木质素原料和磷酸水溶液混合；混合物料在惰性氛围保护下炭化；炭化结束后自然冷至室温，水洗，烘干得炭化中间体；炭化中间体在惰性氛围保护下高温精炼，高温精炼结束后自然冷至室温，即得木质素基高含碳量碳材料。利用磷酸对生物基高分子的催化脱水、缩合和芳香化重构作用，在不改变热解温度、升温速率等的条件下，实现了木质素热解制备碳材料过程碳利用率的大幅提升，解决了提升碳利用率常规方法存在的耗时长、能耗高、操作条件苛刻等难题。