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公开(公告)号：CN108671924B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201810508430.2
申请日：2018-05-24
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种纳米金属/碳复合材料及其制备方法和应用，该纳米复合材料以无定形碳球为骨架，金属单质均匀地嵌入在碳层中，形成粒度在100～500nm的球状颗粒。其中无定形碳球具有疏松多孔的结构，比表面积在300～1000m2/g之间，量子级金属单质粒径在3～10nm之间。无定形碳球中的多孔结构提供了大量的活性位点，有利于氧气吸附和析出动力学反应的进行，同时嵌在碳层中的金属单质可以提高碳材料氧析出的催化活性。该纳米复合材料作为催化剂使用时显示出了较好的催化活性，相对于现有制备催化剂的方法，本发明具有成本低、催化性能优异的特点，适合大规模的市场化应用。
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公开(公告)号：CN107293730B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201710636540.2
申请日：2017-07-31
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/583 , H01M4/134 , H01M4/1395
摘要： 本发明公开了一种Ni@N‑C复合正极材料的制备方法，其特征在于：将包含弱酸、壳聚糖、镍源的混合溶液冷冻干燥，得到前驱体；将前驱体在800℃及以上的温度下烧结，即得；壳聚糖、镍源的质量比为1∶1～5∶1。本发明还公开了一种所述制备方法制得的复合正极材料。本发明还提供了一种所述复合正极材料在锂空电池中的应用。本发明方法制得的Ni@N‑C复合材料为纳米Ni颗粒均匀生长在壳聚糖形成的掺氮碳的内部和表面，用作锂空气电池催化剂材料具有较低的过电位，高比容量以及优异的循环性能，且其制备方法简单，成本低廉，具有较好的研究前景。
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公开(公告)号：CN111261833A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010059411.3
申请日：2020-01-19
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/38 , H01M4/66 , H01M10/052
摘要： 本发明属于锂金属电池技术领域，具体涉及一种自支撑金属锂负极的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)：将聚合物裂解，获得聚合物碳材料，将聚合物碳材料和石墨烯混合、压制成膜，制得所述的自支撑导热碳膜；步骤(2)：采用高温熔融灌入或者电化学沉积方式将金属锂沉积在自支撑导热碳膜中，获得所述的自支撑金属锂负极。本发明还公开了所述的制备方法制得的锂金属电池负极及其应用。本发明制备方法制得的负极具有轻质柔性、机械性能高、孔隙率可调，厚度可控的优点，用作金属锂负极时可以降低电流密度，均匀锂的沉积，获得高库伦效率和长循环稳定性的金属锂电池。
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公开(公告)号：CN111244390A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010059435.9
申请日：2020-01-19
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/04 , H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M10/052 , H01M4/62
摘要： 本发明属于锂金属电池技术领域，具体公开了一种金属氧化物复合自支撑导热碳膜的制备方法，其包括：(1)将聚合物裂解，获得聚合物碳材料，将聚合物碳材料和石墨烯混合、压制成膜，制得所述的自支撑导热碳膜；(2)将包含自支撑导热碳膜、M金属源、有机配体的溶液进行配位反应，获得金属有机框架@自支撑导热碳膜材料，随后再进行碳化处理，得到所述的自支撑金属氧化物复合导热碳膜。本发明还提供了一种由所述的金属氧化物复合自支撑导热碳膜填锂获得的负极及其在锂金属电池中的应用方法。本发明所述技术方案获得的材料具有优异的性能，能够显著改善锂金属电池的长循环性能。
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公开(公告)号：CN111217356A
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN202010134797.X
申请日：2020-03-02
申请人： 中南大学
IPC分类号： C01B32/05 , C01B32/324 , C01B32/348 , C01B7/19
摘要： 本发明公开了一种从铝电解阳极炭渣中回收多孔炭的方法，包括以下步骤：(1)将铝电解阳极炭渣、浓硫酸和氧化剂按照质量比为1:0.2～10:0～5的比例混合均匀，得到混合物A，将混合物A置于100～300℃进行一次焙烧，得到一次焙烧产物；(2)一次焙烧产物经洗涤、过滤、干燥得到产物B，将产物B与活化剂按照质量比1:1～10的比例混合均匀得到混合物C，混合物C于300～1500℃下进行二次焙烧，得到二次焙烧产物；(3)二次焙烧产物经洗涤、过滤、干燥，得到多孔炭材料。本发明处理过程中不产生高温含氟烟气和含氟废水，且能回收氟、铝元素，得到高纯度多孔炭材料，从而实现铝电解阳极炭渣的综合回收和清洁处理。
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公开(公告)号：CN111211310A
公开(公告)日：2020-05-29
申请号：CN202010058047.9
申请日：2020-01-16
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M4/62 , H01M10/052 , C01B32/182
摘要： 本发明属于电池材料领域，具体涉及一种硼化镍/硼掺杂多孔碳材料，其为包含若干模板刻蚀孔的具有通孔结构的多孔碳球；所述的多孔碳球的碳骨架为硼掺杂的无序化碳；所述的碳骨架的内部原位包埋有石墨化碳包覆的镍单质颗粒；且表面镶嵌有硼化镍纳米粒子。本发明还提供了所述的材料的制备方法和应用。本发明所述的特殊成分以及特殊原位形貌的材料，将其载硫后用作锂硫电池中能够表现出优异的导电性、多硫化物催化活性，能够表现出优异的容量、倍率以及循环性能。
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公开(公告)号：CN107986281B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201711205954.6
申请日：2017-11-27
申请人： 中南大学
IPC分类号： C01B32/963
摘要： 本发明涉及一种煤矸石废料配合铝电解工业的废旧阴极炭块的综合利用方法。其具体步骤为：将煤矸石和废旧阴极炭块粉粹成粉状，干燥后按一定的比例配料，使用强碱液除去混料中的碱性可溶杂质，热水洗涤至中性，干燥后在惰性或还原性气氛下，加热至1400‑1700℃，保温一段时间后得到含碳化硅的混合粉料，然后将粉料在氧化气氛下氧化燃烧除去残余炭粉，将得到的粉体分散于氢氟酸中除去残余二氧化硅，清洗干燥后即可得到碳化硅粉体。本发明所得碳化硅产品纯度高，粒径小,具有极高的工业运用价值。同时，以工业的固体废弃物煤矸石和废旧阴极炭块为原料，在降低废物污染，保护环境及资源回收利用方向具有积极意义。
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公开(公告)号：CN108470951B
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201810198121.X
申请日：2018-03-09
申请人： 中南大学
摘要： 本发明属于废旧锂离子电池有价材料回收领域；具体公开了一种高效清洁回收废旧三元锂离子电池中有价金属的方法：包括以下步骤：步骤(1)：将废旧三元LNCM锂离子电池经短路放电、拆解、粘结剂剥离、破碎筛分得电极活性材料；电极活性材料经还原‑酸浸出，固液分离得到碳材料和含Li+、Ni2+、Co2+、Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+的酸性浸出液；步骤(2)：调控酸性浸出液的pH为3‑5，沉淀其中的Fe3+、Al3+；随后经固液分离，得含Li+、Ni2+、Co2+、Mn2+的除杂滤液；步骤(3)：调整除杂滤液的pH为1～6，随后作为电解液，经旋流电解处理，在阴极收集Cu/Co‑Ni合金复合膜，阳极收集MnO2。本发明方法，创新性地采用旋流电解方式，高效回收浸出液中的有效成分。
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公开(公告)号：CN111029155A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911348862.2
申请日：2019-12-24
申请人： 中南大学
摘要： 一种机械性能好的固态铝电解电容器，包括芯包、外壳和橡胶塞，芯包通过橡胶塞密封设置在外壳内；芯包由阳极箔、电解纸和阴极箔卷绕而成，阳极箔和阴极箔之间形成有PEDOT导电聚合物，PEDOT导电聚合物上嫁接有聚乙烯。在本发明中，由于在PEDOT导电聚合上掺杂有聚乙烯，聚乙烯的存在能够降低PEDOT的脆性，进而提高固态铝电解电容器的机械性能。但是由于聚乙烯是不导电的，所以聚乙烯的引入不可避免的会降低导电聚合的电导率，所以在本发明中加入一定量的石墨烯进而使得导电高分子聚合物的电导率符合要求。
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公开(公告)号：CN110875496A
公开(公告)日：2020-03-10
申请号：CN201811006820.6
申请日：2018-08-30
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M10/0567 , H01M10/052
摘要： 本发明属于金属锂电池技术领域，具体公开了一种稳定金属锂沉积的电解液。该镀液为锂盐、有机溶剂和添加剂所组成的有机溶液，具体组成为：锂盐/有机溶剂体积比值的范围为0.5～3mol/L、添加剂含量为0.1～5wt.％。本发明所述镀液配方简单，成本低廉且实用，采用本发明所述特定组成和配比的电镀锂液可以在集流体表面实现均匀的锂沉积，有效避免枝晶的生长。所得到的电解液可以作为锂硫电池的电解液，实现长时间稳定的循环。
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