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公开(公告)号：CN110233251A
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201910535965.3
申请日：2019-06-20
Applicant: 浙江工业大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种利用氢化镁、二氧化硅和碳酸盐原位制备多孔硅/碳复合材料的方法及其作为锂离子电池负极材料的应用，本发明的第一个目的是提供一种工艺简单、合成温度低、副产物少、产率高，易于工业化实施的制备多孔硅/碳复合材料的方法；本发明的第二个目的是提供一种以所述多孔硅/碳复合材料作为锂离子电池负极材料的应用。本发明提供了一种工艺简单、反应可控、产率高的多孔硅/碳复合材料的制备新方法；本发明所用的二氧化硅原材料来源广泛，成本低，易于工业化实施；本发明所得到的多孔硅/碳复合材料具有较高的容量和良好的循环稳定性性能，可作为锂离子电池负极材料广泛应用于高性能化学储能领域。
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公开(公告)号：CN110171832A
公开(公告)日：2019-08-27
申请号：CN201910535994.X
申请日：2019-06-20
Applicant: 浙江工业大学
IPC: C01B33/023
Abstract: 本发明涉及一种利用金属氢化物直接还原制备多孔硅的方法,本发明所述的一种多孔硅的制备技术是以金属氢化物为还原剂将二氧化硅还原为多孔硅的技术，该技术可以在较低的温度下反应(最低可至350℃)生成高纯度的多孔硅，同时可以通过调控升温速率来控制多孔硅的比表面积和形貌。本发明提供了一种工艺简单、反应可控、产率高的制备多孔硅新方法；所用的二氧化硅原材料来源广泛，成本低，高效，绿色环保，易于工业化实施；本发明方法实现了多孔硅的可控制备，通过调整升温速率来控制气体的产生速率，从而达到调控多孔硅的形貌的目的。本发明提供的多孔硅材料可广泛应用于锂离子电池、光致发光、太阳能、光催化、靶向载药和催化剂载体等诸多领域。
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公开(公告)号：CN110713186A
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201910791611.5
申请日：2019-08-26
Applicant: 浙江工业大学
IPC: C01B33/021 , C01B32/05 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种利用硅化镁为原料制备非晶硅/碳复合材料的方法及其作为锂离子电池负极材料的应用。非晶硅能够更好地缓冲硅体积膨胀，增强结构稳定性，是最有潜力的高比容量锂离子电池负极材料之一，而碳包覆是对硅负极进行改性的重要手段之一。本文以绿色环保的碳酸盐为碳源，利用了硅化镁分解出的镁与碳酸盐发生还原反应，在碳酸盐还原为碳的同时沉积在硅颗粒表面，从而将非晶硅的制备和包碳这两个步骤合为一步，优化了制备工艺，同样得到了具有性能优势的硅/碳复合材料。制得的非晶硅/碳复合材料在1A g-1循环970次后的放电容量接近570mAh/g，具有优异的循环性能和倍率性能。
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公开(公告)号：CN110518194A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910593483.3
申请日：2019-07-03
Applicant: 浙江工业大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/58 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了原位碳包覆制备核壳型硅/碳复合材料的新方法。将一定比例的碳酸锂和硅粉球磨3-96h，并将混合物转移至密闭的反应器中；将反应器以0.2～20℃/min的升温速率加热至400～800℃，并保温0.5～20h；待反应结束后，冷却至室温，取出反应器内的产物，依次经1M稀盐酸浸泡3h、10％氢氟酸浸泡半小时、去离子水以及酒精洗涤三次。然后抽滤，80℃条件下真空烘干得到硅/碳复合材料。本专利提供了一种工艺简单、反应温度低、可操作性强，易于工业化实施的制备核壳型硅/碳复合材料的新方法，所得产物形貌为核壳型结构，作为锂离子电池负极材料具有优异的电化学性能，在1A g-1电流密度下循环50次后的放电容量接近1300mAh/g。
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公开(公告)号：CN110676444A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201910791670.2
申请日：2019-08-26
Applicant: 浙江工业大学
Abstract: 本发明涉及一种利用硅化镁为原料制备硅/碳纳米管复合材料的方法及其作为锂离子电池负极材料的应用。本发明所述的一锅法原位制备硅/碳纳米管复合材料的方法是以硅化镁为原料，通过与碳酸盐简单混合加热反应即可以得到硅/碳纳米管复合材料。该方法反应温度低、工艺简单、成本低廉，易于工业化。并且硅和碳纳米管是原位生长在一起，两者之间结合良好，具有优异的储锂性能。组装成模拟锂离子电池，在1A g-1电流密度下充放电循环，940次后的放电容量达785mAh/g、库伦效率接近99％的，作为锂离子电极负极材料具有广阔的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110713186B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN201910791611.5
申请日：2019-08-26
Applicant: 浙江工业大学
IPC: C01B33/021 , C01B32/05 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种利用硅化镁为原料制备非晶硅/碳复合材料的方法及其作为锂离子电池负极材料的应用。非晶硅能够更好地缓冲硅体积膨胀，增强结构稳定性，是最有潜力的高比容量锂离子电池负极材料之一，而碳包覆是对硅负极进行改性的重要手段之一。本文以绿色环保的碳酸盐为碳源，利用了硅化镁分解出的镁与碳酸盐发生还原反应，在碳酸盐还原为碳的同时沉积在硅颗粒表面，从而将非晶硅的制备和包碳这两个步骤合为一步，优化了制备工艺，同样得到了具有性能优势的硅/碳复合材料。制得的非晶硅/碳复合材料在1A g‑1循环970次后的放电容量接近570mAh/g，具有优异的循环性能和倍率性能。
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公开(公告)号：CN110589831B
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN201910791606.4
申请日：2019-08-26
Applicant: 浙江工业大学
IPC: C01B32/963 , C01B33/021
Abstract: 本发明涉及一种利用硅化镁为原料直接捕捉CO2低温制备硅/碳化硅的方法。硅/碳化硅材料是近年来研究应用较广泛的一种新型材料,具有耐磨、耐腐蚀和耐高温等特点，在机械、化工和冶金等领域应用较多。目前，硅/碳化硅材料的制备工艺主要有无压液相烧结、热压烧结、反应烧结和先驱体转化法。上述方法的反应温度均大于1500℃，能耗大、成本高昂。本文提供了一种利用硅化镁为原料直接捕捉CO2低温制备硅/碳化硅的方法，该方法在300℃就能发生反应。同时也捕捉了CO2气体，缓解了温室效应。
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公开(公告)号：CN110518194B
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN201910593483.3
申请日：2019-07-03
Applicant: 浙江工业大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/58 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了原位碳包覆制备核壳型硅/碳复合材料的新方法。将一定比例的碳酸锂和硅粉球磨3‑96h，并将混合物转移至密闭的反应器中；将反应器以0.2～20℃/min的升温速率加热至400～800℃，并保温0.5～20h；待反应结束后，冷却至室温，取出反应器内的产物，依次经1M稀盐酸浸泡3h、10％氢氟酸浸泡半小时、去离子水以及酒精洗涤三次。然后抽滤，80℃条件下真空烘干得到硅/碳复合材料。本专利提供了一种工艺简单、反应温度低、可操作性强，易于工业化实施的制备核壳型硅/碳复合材料的新方法，所得产物形貌为核壳型结构，作为锂离子电池负极材料具有优异的电化学性能，在1A g‑1电流密度下循环50次后的放电容量接近1300mAh/g。
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公开(公告)号：CN110589831A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910791606.4
申请日：2019-08-26
Applicant: 浙江工业大学
IPC: C01B32/963 , C01B33/021
Abstract: 本发明涉及一种利用硅化镁为原料直接捕捉CO2低温制备硅/碳化硅的方法。硅/碳化硅材料是近年来研究应用较广泛的一种新型材料,具有耐磨、耐腐蚀和耐高温等特点，在机械、化工和冶金等领域应用较多。目前，硅/碳化硅材料的制备工艺主要有无压液相烧结、热压烧结、反应烧结和先驱体转化法。上述方法的反应温度均大于1500℃，能耗大、成本高昂。本文提供了一种利用硅化镁为原料直接捕捉CO2低温制备硅/碳化硅的方法，该方法在300℃就能发生反应。同时也捕捉了CO2气体，缓解了温室效应。
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公开(公告)号：CN110518195A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910593711.7
申请日：2019-07-03
Applicant: 浙江工业大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种纳米硅/石墨烯复合材料的新方法：先得到二氧化硅/石墨烯复合材料，在真空或保护气氛下，将复合材料和金属氢化物研磨均匀，并将混合物转移至密闭的反应器；将反应器以0.2～20℃/min的升温速率加热至350～800℃，并保温0.5～20h。待上述反应结束后，冷却至室温，取出反应器内的产物，依次经1M稀盐酸浸泡3h、10％氢氟酸浸泡半小时、去离子水以及酒精洗涤三次。然后抽滤，80℃条件下真空烘干得到纳米硅/石墨烯复合材料。本发明具有制备工艺简单、对环境友好，易于工业化实施等特点。得到的产物形貌保持良好、作为锂离子电池负极材料电化学性能优异，在0.2Ag-1电流密度下循环100次后的放电容量接近1000mAh/g。
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