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公开(公告)号：CN119943924A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510183534.0
申请日：2025-02-19
Applicant: 昆明理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/583 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开一种高倍率硅碳复合负极材料及制备方法，属于新能源材料和电化学技术领域。本发明使用光伏硅废料进行氧化层重构得到二维Si/SiOx复合材料，然后与金属盐混合，经喷雾干燥造粒和CVD分段式碳沉积，实现碳纳米管CNTs的原位生长及碳包覆，制得高倍率硅碳复合负极材料。本发明中原位生长的碳纳米管与硅基材料形成良好的导电网络及更紧密的碳壳包覆，形成Si‑C键，构建多维导电网络，保证了复合材料优异的电子/离子导电性，重构的氧化层抑制硅的体积膨胀，防止了材料的粉化和失效，原位生长的CNTs穿插在硅周围，缓冲其界面应力。所制备的复合材料具有优异的倍率、循环性能，具备公斤级生产能力，展现出在电化学材料邻域的广泛应用前景。
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公开(公告)号：CN118867191A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410945028.6
申请日：2024-07-15
Applicant: 昆明理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种复合结构硅基负极材料的制备方法，属于锂离子电池负极材料领域。具体制备方法为：将制备得到的纯化硅粉进行砂磨后备用，将石墨烯也进行砂磨后备用，将砂磨好的硅和石墨烯混合后进行分段式砂磨使得纳米硅镶嵌在石墨烯表面，得到石墨烯/硅浆料，在浆料中加入热解碳源，进行喷雾干燥造粒，再将得到的材料进行高温碳化，得到“花簇型”硅基负极。本发明将纳米硅均匀镶嵌在石墨烯表面，结合表面碳包覆，缓解了硅的体积膨胀，提升了电子电导率，制备得到的硅基负极材料为“花簇型”结构，解决了纳米硅团聚严重导致的锂离子扩散速率低的问题，合成的复合材料循环寿命长、倍率性能优异，工艺流程短且具有公斤级生产能力，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN118522878A
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410706909.2
申请日：2024-06-03
Applicant: 昆明理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , H01M4/38 , C01B33/023 , B82Y40/00 , H01M4/62 , C01B32/05 , C01B33/32
Abstract: 本发明公开一种适用于低温锂离子电池的硅负极材料及其制备方法，属于锂离子电池负极材料技术领域。本发明提出金属硫酸盐和氯化盐熔盐辅助镁热反应和表面热解修饰相结合的技术方法，以廉价蒙脱土为镁热反应硅源，金属镁为还原剂，金属硫酸盐和氯化盐为镁热反应介质，柠檬酸锂为碳源和锂源，在表面热解修饰过程中将纳米多孔硅表面氧化硅成分转换为硅酸锂并与柠檬酸锂热解残碳相互均匀复合而在纳米多孔硅表面形成一个硅酸锂/碳复合包覆层。本发明制得的硅酸锂/碳共包覆纳米硅负极材料，可有效抑制硅负极碎化效应。并且包覆层碳成分和包覆层硅酸锂成分协同作用，提升硅储锂过程中电子电导和锂离子传递速率，提升硅负极低温下储锂反应速率而提升纳米多孔硅低温储锂性能。
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公开(公告)号：CN118367128A
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202410549830.3
申请日：2024-05-06
Applicant: 昆明理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/583 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于锂离子电池技术领域，公开了一种制备球形硅纳米线/碳复合材料的方法及应用。本发明所公开的制备方法，以廉价的废硅泥为原料，通过喷雾造粒工艺制备具有一定粒度尺寸和硅含量的硅/碳复合微球，随后利用电致热冲击方法将硅碳微球转变为球形硅纳米线/碳复合材料，其中硅纳米线原位生长于复合微球内部及表面，形成类海胆状的硅碳复合材料，作为锂离子电池负极展现出良好的电化学性能，可为硅碳负极材料的结构设计提供参考。本发明的制备方法可控粒径尺寸及硅纳米线含量，相较于传统硅纳米线制备方法，无需使用催化剂和有毒有害气体，具有很好的规模化生产潜力，并且解决了光伏行业废料的处理问题。
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公开(公告)号：CN118281356A
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410472942.3
申请日：2024-04-19
Applicant: 昆明理工大学
IPC: H01M10/058 , H01M10/0562 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种石榴石型氧化物固态电解质失效母粉的循环利用方法，属于二次资源循环利用技术领域。所述制备方法的失效母粉来源于石榴石型氧化物固态电解质辅助烧结过程的电解质粉；通过添加锂源进行一次煅烧反应补充母粉中损失的锂，控制合成过程的温度、时间，得到再生纯立方相氧化物电解质粉；随后通过改变成型过程压力及粒度，控制二次烧结时间及温度，制备氧化物固态电解质片，实现失效母粉的循环再生利用。使用所述再生方法可制得纯立方相、高致密度、锂元素分布均匀的氧化物固态电解质，将其用于锂离子全固态电池，展现出超高的离子电导率；所述制备方法以简单、绿色和高效的方式实现了失效母粉的再生，适用于大规模工业化生产。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117996048A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410300312.8
申请日：2024-03-15
Applicant: 昆明理工大学
Abstract: 本发明涉及一种石墨烯原位包覆高纯多孔硅复合负极材料的制备方法，属于锂离子电池负极材料技术领域。本发明切割硅废料加入到金属盐刻蚀液中，在温度25～80℃下经金属辅助化学刻蚀法预处理1～120min，再经清洗剂清洗去除预处理硅废料表面的金属纳米粒子，固液分离，干燥得到高纯多孔硅粉；将高纯多孔硅粉和腐殖酸粉末加入到去离子水中，然后在搅拌条件下滴加氨水溶液至腐殖酸粉末完全溶解，加热蒸干溶剂得到腐殖酸包覆高纯多孔硅粉Si@HA；将腐殖酸包覆高纯多孔硅粉Si@HA退火处理，使腐殖酸热分解后原位合成石墨烯，得到石墨烯原位包覆高纯多孔硅复合负极材料Si@G。本发明多层石墨烯壳体可双重缓解硅颗粒的体积膨胀效应，减少容量损失，提高负极材料的循环性能。
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公开(公告)号：CN119465188A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411703588.7
申请日：2024-11-26
Applicant: 昆明理工大学
Abstract: 本发明涉及一种镍原位催化硅废料无模版制备硅纳米线的熔盐电化学方法，属于材料制备技术领域。本发明将粘接剂凝胶体与硅废料研磨混匀得到硅废料‑凝胶混合物，硅废料‑凝胶混合物烧结成粘结硅料；粘结硅料与镍催化剂和造孔剂制备出电解前驱体；以电解前驱体为还原阴极，惰性电极为阳极，熔盐电解液添加有过氧化物添加剂，在温度700～900℃下，以高频脉冲电流、低占空比熔盐电解5～25min，然后以中频脉冲电流、中占空比熔盐电解40～120min，再以低频脉冲电流、高占空比熔盐电解80～200min；电解结束后，取出阴极产物，冷却至室温，再依次经超声处理、水洗、浸泡酸洗、烘干得到硅纳米线，硅纳米线生长端团聚包覆形成纳米NiSi2合金膜，可提升硅纳米线的机械应力。
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公开(公告)号：CN119391491A
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411477252.3
申请日：2024-10-22
Applicant: 昆明理工大学
Abstract: 本发明公开了一种硅片清洗剂及其应用，属于太阳能电池技术领域。本发明所述硅片清洗剂，包括如下质量百分含量的原料：表面活性剂0.1‑0.5％、螯合剂0.2‑0.6％、磷酸钠0.1‑0.6％、润湿剂0.5‑2％、渗透剂0.1‑0.5％和余量的去离子水；所述螯合剂包括聚天冬氨酸、乙烯基聚合物和膦系化合物。本发明将聚天冬氨酸、乙烯基聚合物和膦系化合物组合的螯合剂能够进一步降低碱和过氧化氢的使用量，并且能够改善对制绒前硅片的清洗效果，另外，清洗后制绒的绒面质量显著提高。
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公开(公告)号：CN118969994A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411031805.2
申请日：2024-07-30
Applicant: 昆明理工大学
Abstract: 本发明涉及一种利用光伏硅切割废料制备硅铜复合纳米线负极材料的方法，属于硅废料资源回收利用技术领域。本发明将硅料通过铜盐进行两步法金属辅助化学刻蚀，使纳微米级铜微粒均匀引入至硅料内部，刻蚀产物经可控氧化后，进行压片烧结形成电解前驱体；将电解前驱体的上下表面与片状集流体贴合并放置于钩状阴极集流体上进行两步法恒流熔盐电解，以较小电流密度进行电解还原实现氧化铜和氧化硅的还原，避免副反应的发生，得到硅铜复合纳米线负极材料。该硅铜复合纳米线负极材料不仅具有较小的直径和较大的长径比，还显著提升导电性和表面积，有助于在锂离子电池脱嵌锂过程中形成稳定的固态电解质膜层。
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公开(公告)号：CN118724582A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202410731922.3
申请日：2024-06-06
Applicant: 昆明理工大学
IPC: C04B35/447 , C04B35/622 , H01M10/0562 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池氧化物固态电解质快速致密化制备方法，属于电池材料固体电解质陶瓷片技术领域。本发明的制备方法包括：使用具有NASICON型、石榴石型、钙钛矿型、LISICON型的氧化物固态电解质原料；将氧化物固态电解质生坯置于导电基底之间，通过对导电基底通电，使其产生焦耳热作用于生坯进行烧结。所述烧结方法为两段升温法，该方法优点可以在几秒或者几十秒完成低孔隙率、高离子电导率固态电解质片的烧结。第一段在400～700℃进行初步致密化烧结；第二段在900℃～1200℃进一步致密化烧结。本发明制备得到的电解质片具有以下性能：离子导电率大于等于2.0×10‑4S/cm，致密度大于等于97％，电化学稳定性窗口在0～6V该方法简单高效，且成本能耗低。
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