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公开(公告)号：CN109888240A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910178475.2
申请日：2019-03-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种具有核壳结构的SiOx-C复合负极材料及其制备方法，所述复合负极材料包括导电内核M、SiOx层、碳质外壳；采用SiOx气体原位沉积包裹在导电内核M表面形成导电内核M@SiOx层的核壳结构，采用碳源前躯体经热解反应包裹在核壳结构表面构成碳质外壳；制备方法包括：将导电内核置于具有惰性气体保护的炉内；向炉内通入SiOx气体沉积在导电内核的表面，形成M@SiOx核壳结构；将核壳结构与碳源前驱体混合均匀后，进行热解反应，得到具有核壳结构的M@SiOx-C复合负极材料。本发明所制备的具有核壳结构的SiOx-C复合负极材料具有导电性高、首次库仑效率高、循环稳定性好的优点。制备工艺流程简单，易于控制，合成成本低，适合大规模生产。
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公开(公告)号：CN109148859A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201810996658.0
申请日：2018-08-29
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/50 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00
CPC classification number: H01M4/366 , B82Y30/00 , H01M4/502 , H01M4/628 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种双碳层包覆氧化锰复合材料的制备方法，属于锂离子电池负极材料领域，包括：采用共沉淀法合成球形碳酸锰，在其表面包覆一层碳源，在惰性气氛中进行烧结处理，得到前驱体；将前驱体放入盐酸溶液中，分散均匀后，在真空条件下对前驱体内部氧化锰颗粒包覆一层碳源，然后在惰性气氛下进行热处理，得到双碳层包覆氧化锰复合材料。本发明利用碳酸锰在特定气氛与温度下热处理制备纳米氧化锰颗粒，材料纳米化可以缓解氧化锰负极材料导电性差以及体积膨胀的问题，提高该负极材料的电化学性能；本发明利用两层碳作为保护层减少氧化锰在长期循环过程中造成的活性物质的损失，同时缓解脱嵌锂过程中的体积膨胀，提高复合材料的电化学性能。
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公开(公告)号：CN108538595A
公开(公告)日：2018-09-14
申请号：CN201810471994.3
申请日：2018-05-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种基于耐热的离子凝胶电解液的电容器及其制备方法，包括外壳和芯包，芯包上形成有凝胶电解液，凝胶电解液包括溶液体系和溶液体系，溶液体系和溶液体系的体积比例为1:4-7:1，溶液体系为在微波加热的情况下聚合得到的凝胶状高分子化合物，溶液体系附着在溶液体系上；溶液体系包括80%-95%的聚合单体、1-6%的RGO、1%-10%的交联剂、0.1-5%抗坏血酸钠和0.1%-5%的光引发剂。本发明采用凝胶电解液，使得芯包内部的结构稳定（凝胶电解液与铝箔贴合紧密，层与层贴合紧密）；RGO的加入能够保证凝胶电解液的耐热性和电导率。
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公开(公告)号：CN108336345A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810124248.7
申请日：2018-02-07
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/38 , H01M10/0525 , H01M4/04 , C01B33/021 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种纳微结构硅负极材料的制备方法，包括如下步骤:(1)将冶金级微米硅分散于有机分散液中；(2)配制HF-金属盐溶液作为刻蚀剂，将刻蚀剂缓慢加入硅的预分散液中，得到表面沉积有金属颗粒的微米硅；(3)将表面沉积有金属颗粒的微米硅重新分散于有机分散液中；(4)将HF-H2O2溶液加入硅的分散液中，间歇性加入有机分散液；(5)将多孔硅浸泡在HNO3溶液中，得到高纯度多孔硅；(6)将高纯度多孔硅通过氧化程度可控的球磨处理。本发明采用金属辅助化学刻蚀-氧化程度可控的球磨联用的方法，制备出一种表面光滑包裹一层致密氧化层SiOx，且内部富含微孔的纳微结构硅负极材料，可以缩短锂离子传输路径和容纳硅体积膨胀，具有非常优异的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN106887580A
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201710288801.6
申请日：2017-04-27
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/48 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及锂离子电池技术领域，具体为一种锂离子电池负极材料及其制备方法。本发明所设计的负极材料为纳米氧化钛与高导电性碳材料的原位复合物，其以多孔片状交联结构碳作为骨架，在骨架的片层上及孔径中均匀的填充有纳米二氧化钛颗粒。其制备方法为：以氧化石墨烯作为第一碳源，以A作为第二碳源、以B作为掺杂源；将三者加入溶剂中混合均匀后，在160～200℃进行反应，得到有元素掺杂的交联态碳材料；然后采用高温碱蚀，形成多孔片状交联结构的碳骨架，接着通过水解含钛有机物和高温处理得到成品。本发明制备工艺简单，原料成本低廉、合成温度低；所得产品具有体积膨胀小、导电性高、比容量高、良好的倍率性能及优异的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN106495161A
公开(公告)日：2017-03-15
申请号：CN201610935278.7
申请日：2016-10-24
Applicant: 中南大学
IPC: C01B33/023 , H01M4/38
CPC classification number: C01B33/023 , C01P2002/74 , C01P2004/04 , C01P2006/12 , C01P2006/17 , H01M4/386
Abstract: 本发明公开了一种基于金属介入的金属热还原制备纳米硅的方法，利用金属离子溶液以及液态硅源作为原料，通过共沉积得到纳米二氧化硅-金属氧化物前驱体，再以此前驱体与金属热还原反应还原剂混合，控制反应条件，金属热还原反应后将介入金属去除，从而制备得到具有多种形貌的纳米硅颗粒。由于前驱体的多孔结构，利于还原过程中还原剂金属的渗入，使反应得以更均匀地进行。反应产物的微观结构能够通过调节金属的种类和量进行调节，因此利用本发明制备的纳米硅颗粒具有外观形貌均一、孔径分布均匀、比表面积高和制备成本低的特点。该方法利用水玻璃等硅源和金属盐作为原料，成本低廉，易于放大生产，在锂离子电池材料等领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN105060289A
公开(公告)日：2015-11-18
申请号：CN201510603033.X
申请日：2015-09-21
Applicant: 中南大学
IPC: C01B31/04
Abstract: 本发明公开了一种基于生物质废料制备少层石墨烯的方法，包括生物质废料水热处理后加热煅烧进行碳化处理，得到碳化料；碳化料在酸溶液中浸泡除杂，得到生物质碳；生物质碳在氩气气氛下，快速升温，进行高温石墨化，得到生物质少层石墨烯；本发明采用水热法结合高温石墨化直接剥离生物质废料后进行碳化和高温石墨化处理，所制备的生物质少层石墨烯具有层数少(2～10层)、缺陷少、含氧基团少、电导率高、碳层间距小的优点。本发明操作简单、成本低、石墨烯产率高、易于实现工业化大规模生产，且所制备的生物质少层石墨烯可用于锂离子电池、超级电容器等领域，利于电池工业的绿色生产，具有重要的实用价值和良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN105060288A
公开(公告)日：2015-11-18
申请号：CN201510603005.8
申请日：2015-09-21
Applicant: 中南大学
IPC: C01B31/04
Abstract: 本发明公开了一种以生物质废料为原料制备石墨烯的方法，包括将生物质废料用熟石灰预处理得到生物质残渣；然后，将生物质残渣进行脱硅水解、碳化，碳化料脱钙除杂后快速升温进行高温石墨化。本发明制备得到的石墨烯具有层数少(2-10层)、缺陷少、含氧基团少、电导率高、碳层间距小的优点。本发明制备的生物质少层石墨烯具有一定介孔结构，特别适合应用于锂离子电池、超级电容器等领域。本发明工艺简单、操作方便、成本低、石墨烯产率高、易于实现工业化大规模生产。
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