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公开(公告)号：CN115207319A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210956679.6
申请日：2022-08-10
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/587 , H01M10/0525 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种硅/石墨烯纳米片复合电池负极材料及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。制备方法包括以下步骤：1、利用球磨法将低成本硅源与碳源混合均匀制备硅/石墨烯前驱体分散浆体。2、采用高频热等离子体一步法原位制备硅/石墨烯纳米片复合材料。该硅碳负极材料中硅纳米颗粒被封装在石墨烯纳米片内部，两者之间以化学键相连，结合强度高，稳定性好。
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公开(公告)号：CN103663542A
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201310666389.9
申请日：2013-12-10
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 一种锡掺杂层状多孔纳米氧化锌，整体由晶粒和纳米孔组成三维多孔层状结构，每层厚约10-20nm，每层长约0.8-1.2μm，每层宽约300-700nm，锡掺杂量为0.1-22.0at.%。典型的制备方法为，称取锌盐加水溶解，按照比例加入氯化亚锡搅拌，形成白色乳浊液，缓慢加入多元醇（例如乙二醇、丙三醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇）直至形成半透明浅白色混合液，将所述混合液转入反应釜中，密封反应釜后加热水热反应，反应完毕将反应产物液固分离，将固体产物洗涤干燥。本发明提供的锡掺杂层状多孔纳米氧化锌对挥发性有机化合物具有优异的气敏性能。同时本发明还具有方法简单、成本低廉的优点。
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公开(公告)号：CN117525344A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311587931.1
申请日：2023-11-27
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/587 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , B01J19/08 , H01M4/02
Abstract: 本发明公开了一种在碳颗粒表面沉积纳米硅的方法、材料和应用，属于锂离子电池负极材料技术领域。利用热等离子体将微米级的原料硅粉气化，硅蒸气在冷凝过程与分散的碳基体材料相遇，均匀沉积在碳基体，形成均匀分散纳米硅的碳基复合材料，作为锂离子电池负极材料，分散在碳基体的纳米硅能够有效减小充放电过程的体积膨胀，基体碳能够提供良好的导电性。高频热等离子具有无电极加热、高温、速冷的特性，沉积的纳米硅与基体碳具有良好的结合力，有利于提升界面导电性。本发明工艺简单，成本低，可实现大规模连续化生产。本发明制备的纳米硅沉积碳基体材料作为锂离子电池负极材料，界面导电性良好，电极结构稳定，首效高，容量衰减低，循环性能好。
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公开(公告)号：CN111717921A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN202010613053.6
申请日：2020-06-29
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: C01B33/113 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明提供一种SiOx纳米线及其制备方法和作为锂离子电池负极的应用，属于锂离子电池技术领域。SiOx纳米线中硅元素与氧元素均匀分布，硅作为活性物质，占主导储锂作用；硅氧化合物作为基质，起缓冲作用。制备方法包括以下步骤：1、利用球磨制备Si-O前驱体。2、以上述前驱体为原料，采用高频热等离子体一步法制备SiOx纳米线。高频热等离子具有无电极加热、高温、速冷的特性，制备的SiOx纳米线直径、长度分布均匀，分散性好，纯度高。等离子体制备SiOx纳米线工艺简单，成本低，并可大规模连续化生产。本发明制备的SiOx线作为锂离子电池负极材料，体积膨胀小，结构稳定；容量衰减低，循环性能好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103663542B
公开(公告)日：2016-02-24
申请号：CN201310666389.9
申请日：2013-12-10
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 一种锡掺杂层状多孔纳米氧化锌，整体由晶粒和纳米孔组成三维多孔层状结构，每层厚约10-20nm，每层长约0.8-1.2μm，每层宽约300-700nm，锡掺杂量为0.1-22.0at.%。典型的制备方法为，称取锌盐加水溶解，按照比例加入氯化亚锡搅拌，形成白色乳浊液，缓慢加入多元醇（例如乙二醇、丙三醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇）直至形成半透明浅白色混合液，将所述混合液转入反应釜中，密封反应釜后加热水热反应，反应完毕将反应产物液固分离，将固体产物洗涤干燥。本发明提供的锡掺杂层状多孔纳米氧化锌对挥发性有机化合物具有优异的气敏性能。同时本发明还具有方法简单、成本低廉的优点。
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公开(公告)号：CN117534462B
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202311660185.4
申请日：2023-12-06
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: C04B35/48 , C04B35/626 , C04B35/64
Abstract: 本发明公开了一种制备钇掺杂的氧化锆空心颗粒的方法，属于隔热涂层及轻质复合材料技术领域。包括以下步骤：S1钇粉与氧化锆粉混合造粒，得到钇与氧化锆混合粉造粒料；S2把造粒的钇与氧化锆混合粉造粒料送入热等离子体中进行氧化烧结，形成钇掺杂的氧化锆空心颗粒；S3钇掺杂的氧化锆空心颗粒在气体输送下进入产物收集系统。本发明将热等离子体瞬态高温过程与金属氧化燃烧结合，添加的金属钇在微区氧化燃烧，提供微区高温环境，有助于钇的固溶；微区放热与等离子体热有机结合，促进氧化锆烧结致密化，微区氧化燃烧有助于快速实现团聚体颗粒表面致密化，为形成空心结构提供封闭表面；内部的微区氧化燃烧有助于内部致密化，提高空心颗粒强度。
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公开(公告)号：CN117410482A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311401789.7
申请日：2023-10-26
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种高导电性氮掺杂硅粉及其制备方法和应用，属于锂离子电池技术领域。上述制备方法包括：以氮气为氮源，采用高频热等离子体工艺一步法同时实现硅的纳米化与氮掺杂，最终获得超细氮掺杂硅粉末。本方法不仅生产过程简单，为一步连续过程，设备易操作，且所需的原料成本低，易于推广。氮掺杂通过增加材料中载流子的浓度，提升了硅材料的电子导电率，促进了电子在硅材料中的导通能力。用作锂离子电池负极时，具有首次库伦效率高，循环稳定性优秀的优点，特别是倍率性能得到了明显提升。
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公开(公告)号：CN117534462A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311660185.4
申请日：2023-12-06
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: C04B35/48 , C04B35/626 , C04B35/64
Abstract: 本发明公开了一种制备钇掺杂的氧化锆空心颗粒的方法，属于隔热涂层及轻质复合材料技术领域。包括以下步骤：S1钇粉与氧化锆粉混合造粒，得到钇与氧化锆混合粉造粒料；S2把造粒的钇与氧化锆混合粉造粒料送入热等离子体中进行氧化烧结，形成钇掺杂的氧化锆空心颗粒；S3钇掺杂的氧化锆空心颗粒在气体输送下进入产物收集系统。本发明将热等离子体瞬态高温过程与金属氧化燃烧结合，添加的金属钇在微区氧化燃烧，提供微区高温环境，有助于钇的固溶；微区放热与等离子体热有机结合，促进氧化锆烧结致密化，微区氧化燃烧有助于快速实现团聚体颗粒表面致密化，为形成空心结构提供封闭表面；内部的微区氧化燃烧有助于内部致密化，提高空心颗粒强度。
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公开(公告)号：CN111717921B
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202010613053.6
申请日：2020-06-29
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: C01B33/113 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明提供一种SiOx纳米线及其制备方法和作为锂离子电池负极的应用，属于锂离子电池技术领域。SiOx纳米线中硅元素与氧元素均匀分布，硅作为活性物质，占主导储锂作用；硅氧化合物作为基质，起缓冲作用。制备方法包括以下步骤：1、利用球磨制备Si‑O前驱体。2、以上述前驱体为原料，采用高频热等离子体一步法制备SiOx纳米线。高频热等离子具有无电极加热、高温、速冷的特性，制备的SiOx纳米线直径、长度分布均匀，分散性好，纯度高。等离子体制备SiOx纳米线工艺简单，成本低，并可大规模连续化生产。本发明制备的SiOx线作为锂离子电池负极材料，体积膨胀小，结构稳定；容量衰减低，循环性能好。
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