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公开(公告)号：CN107611395A
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201710806458.X
申请日：2017-09-08
申请人： 中国科学院山西煤炭化学研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052 , H01M10/058
摘要： 本发明公开了一种小尺寸石墨烯锂硫电池正极材料、其制备的锂硫电池及制备方法，属于电池材料领域。本发明通过电解微晶石墨粉，制备小尺寸石墨烯；然后将小尺寸石墨烯或表面改性小尺寸石墨烯，如羧甲基纤维素钠、硫酸根、硅酸盐、金属离子、金属氧化物、非金属元素或高分子材料修饰的小尺寸石墨烯与硫质量比按2：（1-9）复合，制备锂硫电池正极材料；然后采用金属锂作为负极制备出锂硫电池。本发明是真正意义上的石墨烯锂硫电池，其他锂硫电池中只将石墨烯作为添加剂使用，存在本质意义上的不同。本发明的锂硫电池正极材料比容量高、循环性能好、安全性高、导电率高且成本低廉，具有十分广阔的市场前景。
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公开(公告)号：CN106475132A
公开(公告)日：2017-03-08
申请号：CN201610886159.7
申请日：2016-10-11
申请人： 中国科学院山西煤炭化学研究所
CPC分类号： Y02E60/366 , B01J29/46 , B01J35/0033 , B01J35/023 , B01J2229/18 , B01J2229/20 , C25B1/00 , C25B1/04 , C25B3/00 , C25B3/02
摘要： 本发明公开了一种石墨烯/分子筛/金属氧化物复合催化剂，包括石墨烯、分子筛和金属氧化物，三者的质量配比为：石墨烯：3%~38%；分子筛：40%~91%；金属氧化物：4%~37%；所得复合材料具有准-2D片层结构，金属氧化物粒径为10~50 nm。制备方法为（：1）首先把石墨烯、硅源、铝源和表面活性剂混合，然后分离出含石墨烯部分，再进行晶化处理，最后进行纯化和除去表面活性剂，得到石墨烯/分子筛复合材料；（2）然后将金属氧化物负载在石墨烯/分子筛上。本发明三元复合材料应用于甲醇电催化氧化、氧还原（ORR）、OER、CO2电催化还原具有很好的催化活性，稳定性、耐毒性等明显提高，具有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN107611396B
公开(公告)日：2019-12-24
申请号：CN201710807778.7
申请日：2017-09-08
申请人： 中国科学院山西煤炭化学研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了一种硫‑沥青基/石墨烯复合材料及其制备方法和应用。制备方法如下：将沥青基/石墨烯复合材料经过一系列修饰活化处理造孔，然后将硫填充到其内部并负载在其表面，含硫量为30%~80%，得到在大电流密度充放电下，仍然可以保持长时间循环稳定、高比容量、库伦效率损失很低的锂硫电池材料。该硫‑沥青基/石墨烯复合材料能减轻电池整体重量，提高电池的比电容量和质量比能量，同时通过其特殊的孔结构分布在提高硫负载量的同时也减少充放电过程中的体积膨胀对电池进行的影响。本发明材料不仅制作简单、价格低廉，而且碳转化率高达80%，完全可以实现规模化生产，并且所用原料基本为工业废料，实现了资源再生的目的，安全环保。
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公开(公告)号：CN109638349A
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201811469042.4
申请日：2018-12-04
申请人： 中国科学院山西煤炭化学研究所
IPC分类号： H01M10/0565 , H01M10/058 , H01M10/0525
CPC分类号： H01M10/0565 , H01M10/0525 , H01M10/058 , H01M2300/0082
摘要： 本发明公开一种无机‑有机纳米复合固态电解质隔膜及其制备方法和应用。该复合固态电解质是结合无机陶瓷固态电解质和有机聚合物电解质各自优势而形成的新型无机‑有机纳米复合材料，由负极保护层、支撑层、正极界面层三部分构成，其中支撑层起支撑作用，负极保护层主要成分是具有较好机械性能的无机固态电解质，能有效抑制锂枝晶生长，正极界面层主要由具有良好柔韧性的有机聚合物电解质构成，保证与活性物质良好接触并提供连续的离子传输通道。本发明通过在支撑层双面进行涂布处理制备了具有良好界面兼容性的复合固态电解质，工艺简单高效。该复合固态电解质可有效抑制枝晶、降低界面电阻，使固态锂金属电池具有较高的能量密度和较长的循环寿命。
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公开(公告)号：CN106044754B
公开(公告)日：2018-07-20
申请号：CN201610373129.6
申请日：2016-05-31
申请人： 中国科学院山西煤炭化学研究所
IPC分类号： C01B32/194
摘要： 一种杂原子掺杂石墨烯多级孔碳材料的制备方法是用石墨烯制备石墨烯微片分散液，之后对石墨烯微片分散液中的石墨烯微片进行造孔刻蚀，制备出多孔石墨烯微片；将多孔石墨烯微片与脂肪酸金属复合物包覆剂、掺杂剂混合，得到油相粘稠状石墨烯基前躯体；后经程序化热处理；将热处理后产物酸洗、水洗，固液分离，固体干燥得到最终产品。本发明具有成本低、工艺简单、能耗低，原料来源，可规模化生产的优点。
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公开(公告)号：CN107649160A
公开(公告)日：2018-02-02
申请号：CN201710807227.0
申请日：2017-09-08
申请人： 中国科学院山西煤炭化学研究所
摘要： 本发明公开了一种石墨烯负载过渡族金属单分散原子催化剂及其制备方法。本发明利用脂肪酸过渡族金属复合物与含（氮）氨基有机化合物与石墨烯制备石墨烯负载过渡族金属单分散原子催化剂，制备方法包括（1）使用脂肪酸金属盐与过渡族金属盐发生液相离子交换反应生成脂肪酸过渡金属复合物；（2）程序化热处理使脂肪酸过渡族金属复合物与含（氮）氨基有机化合物、石墨烯在高温熔融状态下发生配位反应，得到具有核壳结构的石墨烯负载过渡族金属氧化物/碳壳；（3）经酸洗纯化后，得到石墨烯负载过渡族金属单分散原子催化剂材料。该催化剂具有优良的氧气还原电催化性能，本发明具有效率高、成本低、分散性好、氧还原催化活性高、易商业化推广的优点。
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公开(公告)号：CN107611396A
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201710807778.7
申请日：2017-09-08
申请人： 中国科学院山西煤炭化学研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了一种硫-沥青基/石墨烯复合材料及其制备方法和应用。制备方法如下：将沥青基/石墨烯复合材料经过一系列修饰活化处理造孔，然后将硫填充到其内部并负载在其表面，含硫量为30%~80%，得到在大电流密度充放电下，仍然可以保持长时间循环稳定、高比容量、库伦效率损失很低的锂硫电池材料。该硫-沥青基/石墨烯复合材料能减轻电池整体重量，提高电池的比电容量和质量比能量，同时通过其特殊的孔结构分布在提高硫负载量的同时也减少充放电过程中的体积膨胀对电池进行的影响。本发明材料不仅制作简单、价格低廉，而且碳转化率高达80%，完全可以实现规模化生产，并且所用原料基本为工业废料，实现了资源再生的目的，安全环保。
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公开(公告)号：CN104264179A
公开(公告)日：2015-01-07
申请号：CN201410476466.9
申请日：2014-09-17
申请人： 中国科学院山西煤炭化学研究所
IPC分类号： C25B1/00
CPC分类号： C25B1/00
摘要： 一种由石墨原矿电解法制备石墨烯的方法是将微晶石墨原矿破碎，过筛，未充分破碎的原料回收利用，把微晶石墨原矿粉或未充分层离的原矿做成电极，所制电极在电解池中电解，固液分离，分离得到的固体进一步剥离，得到未充分层离的原矿，粗制的石墨烯，粗制的石墨烯分离提纯出石墨烯。本发明具有成本低廉，制备过程简单，装置简单，操作容易，产物质量好，工艺安全性高，可规模化生产的优点。
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公开(公告)号：CN115709989B
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202211417796.1
申请日：2022-11-14
申请人： 中国科学院山西煤炭化学研究所
摘要： 本发明提供了一种规模化自适应电化学剥离制备石墨烯的方法、石墨烯及热管理薄膜，涉及纳米碳材料技术领域。本发明将石墨表面制造出压痕或增加表面粗糙度，并对石墨进行裁剪处理，通过这种预加工增加离子插层位点；本发明在电解剥离环节设置预插层步骤，增加石墨电极附近离子浓度并逐步打开离子插层通道，能有效提高插层效率；本发明在电解剥离过程中引入电压/电流反馈调节机制，对电流密度检测反馈，动态自适应调整电压，对电解电压与电流密度进行有效控制，并使插层顺序自下而上进行，避免传统电解工艺整体插层、电极易脱落的缺点。本发明提供的方法剥离效率高，剥离电化学参数自适应性调节，剥离效果好，得到的石墨烯质量高。
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公开(公告)号：CN109638349B
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN201811469042.4
申请日：2018-12-04
申请人： 中国科学院山西煤炭化学研究所
IPC分类号： H01M10/0565 , H01M10/058 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开一种无机‑有机纳米复合固态电解质隔膜及其制备方法和应用。该复合固态电解质是结合无机陶瓷固态电解质和有机聚合物电解质各自优势而形成的新型无机‑有机纳米复合材料，由负极保护层、支撑层、正极界面层三部分构成，其中支撑层起支撑作用，负极保护层主要成分是具有较好机械性能的无机固态电解质，能有效抑制锂枝晶生长，正极界面层主要由具有良好柔韧性的有机聚合物电解质构成，保证与活性物质良好接触并提供连续的离子传输通道。本发明通过在支撑层双面进行涂布处理制备了具有良好界面兼容性的复合固态电解质，工艺简单高效。该复合固态电解质可有效抑制枝晶、降低界面电阻，使固态锂金属电池具有较高的能量密度和较长的循环寿命。
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