用于钠离子电池的剑麻硬碳负极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115799501A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211550565.8

    申请日:2022-12-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种用于钠离子电池的剑麻硬碳负极材料的制备方法,包括如下步骤:将清洗、干燥后的剑麻裁切成小块;将适量的剑麻放入含酸的反应釜中进行水热反应,而后洗涤至中性,干燥得到第一黑色植物纤维;将步骤S2的黑色植物纤维放入含碱的反应釜中进行水热反应,而后洗涤至中性,干燥得到第二黑色植物纤维;将步骤S3的第二黑色植物纤维在惰性气体气氛下进行高温碳化,然后冷却至室温,得到剑麻硬碳负极材料;其中碳化温度为1100‑1500℃,保温时间为0.5‑3h,升/降温速率为1‑10℃/min。本发明的用于钠离子电池的剑麻硬碳负极材料的制备方法,制备得到的剑麻硬碳材料具有较高的平台容量和优异的长循环稳定性。

    一种水系锌离子电池赝高浓度电解液

    公开(公告)号:CN115395109A

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202210983572.0

    申请日:2022-08-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种水系锌离子电池赝高浓度电解液,所述水系锌离子电池赝高浓度电解液为添加有聚丙烯酰胺的含锌离子盐溶液。本发明的赝高浓度电解液,可以减少由高浓度盐包水电解液的高成本、高毒性问题,同时仍然具有较高的锌离子电导率。另外,由于减少了电解液中涡流的问题,并且抑制了水的活性,还减少了副反应的发生,保护锌负极的同时抑制正极材料的溶解,从而提高电池的循环性能。

    一种水系锌离子电池混合态电解液

    公开(公告)号:CN113725500A

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202111029818.2

    申请日:2021-09-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种水系锌离子电池混合态电解液,为以水和聚乙二醇作为混合溶剂的可溶性锌盐溶液,其中混合溶剂中聚乙二醇的质量占比为40~80wt%。本发明的混合态电解液中的水,为离子的快速传导提供了保障;混合态电解液中的聚乙二醇(PEG)的羟基可以通过氢键作用有效抑制水活性,混合态电解液具有2.6V的宽电化学窗口(ESW),基于该混合态电解液的纽扣电池和袋状软包电池具有良好的循环稳定性。

    一种三维网状结构纳米层锌负极的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110444730B

    公开(公告)日:2021-08-27

    申请号:CN201910764154.0

    申请日:2019-08-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三维网状结构纳米层锌负极的制备方法和应用,包括以下步骤:(1)配置预定浓度的Zn(NO3)2溶液,记为溶液A;(2)配置设定浓度的强碱溶液,记为溶液B;(3)将溶液A加入到溶液B中得到含有羟基化Zn的胶体化合物沉淀,经离心去除大尺度沉淀后,得到纳米锌沉淀液;(4)将锌箔浸入到纳米锌沉淀液中,浸泡后取出清洗烘干,即得。本发明通过一种简单的化学沉积方法,在锌负极表面利用沉积和刻蚀相互作用原位制备具有纳米尺度的三维网状结构的金属锌负极,既保留整体锌箔高的体积能量密度,又保证高稳定性的三维网状界面反应层,这样既实现了传统三维泡沫锌的电场均匀分布,使得在放电时无法形成大的枝晶,保证电池的安全运作和使用寿命。

    一种具有均一介孔结构涂层的金属锌负极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110416549A

    公开(公告)日:2019-11-05

    申请号:CN201910764753.2

    申请日:2019-08-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有均一介孔结构涂层的金属锌负极及其制备方法和应用,属于水系锌离子电池技术领域,包括锌负极和黏土浆料层,经预嵌锌处理制得,所述黏土浆料的原料粉包括:聚偏二氟乙烯1%~20wt%;黏土材料80%~90wt%。本发明所提出的一种水系锌离子电池负极涂层可以起到保护层的作用,在一定程度上隔离锌负极与电解液的直接接触,减少电极与电解液之间的副反应,循环稳定性得到提高,材料本身的层状多孔性能有效防止循环过程中产生枝晶刺穿隔膜,缓解负极的体积膨胀,有效减少了电池短路的情况发生,安全性能得到提高。

    一种水系锌离子电池电解质膜及其制备和应用方法

    公开(公告)号:CN110085925A

    公开(公告)日:2019-08-02

    申请号:CN201910354216.0

    申请日:2019-04-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种水系锌离子电池复合电解质膜及其制备和应用方法。本发明制备的海藻酸锌基高分子复合凝胶电解质膜,具有均一的三维层状交联网络结构、高的离子电导率。其制备方法利用多糖海藻酸钠基材料与锌离子,在弱酸或中性介质,经钠-锌离子交换反应后堆积形成锌离子交联电解质膜。此方法制备的电解质膜兼具优良的物理特性和电化学性能,可有效抑制负极锌枝晶和锌腐蚀等问题,且简单快速、成本低廉、环境友好、条件可控,特别适宜于低成本大规模储能锌离子电池体系,同样适用于柔性器件中制备柔性水系锌离子电池等等。

    一种硬质合金用亚微米晶陶瓷涂层及制备方法

    公开(公告)号:CN104446397B

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201410788784.9

    申请日:2014-12-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种硬质合金用亚微米晶陶瓷涂层及制备方法,所述亚微米晶陶瓷涂层组分包括:Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2;其制备方法是分别取粉末料混合后加热熔化,水淬,得到非晶体陶瓷后球磨,得到非晶陶瓷粉末;向非晶陶瓷粉末中添加Co粉后,加溶剂湿磨,得到涂层浆料;将涂层料浆涂覆于硬质合金表面,干燥后;真空环境下烧结,得到硬质合金用亚微米晶陶瓷涂层;本发明解决了SAZ陶瓷涂层烧结温度高、热膨胀系数与硬质合金不匹配等问题,制备的涂层具备耐高温、耐腐蚀的优点,制备方法简单,可以大幅度降低硬质合金涂层的生产成本,一定程度解决实际工况下硬质合金部件氧化、腐蚀、磨损等失效问题,延长硬质合金材料及装备的使用寿命。

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