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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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公开(公告)号：CN110875471A
公开(公告)日：2020-03-10
申请号：CN201810999123.9
申请日：2018-08-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/04 , H01M4/62 , H01M10/052
摘要： 本发明属于电池材料领域，具体公开了一种金属锂@碳复合材料，包括带有密闭的装填腔室的中空碳颗粒，以及填充在装填腔室内的金属锂；所述的中空碳颗粒的壳材料为石墨化碳。其优势在于，中空碳颗粒巨大的内部空腔提供了金属锂存储的位点，而中空碳颗粒表面的碳壁有效防止了金属锂与空气，电解液的直接接触，避免的界面反应的发生。得益于这些优势，中空碳颗粒保护的金属锂阳极可以在空气中稳定100h以上。本发明还公开了所述的金属锂@碳复合材料的制备和应用。
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公开(公告)号：CN110875467A
公开(公告)日：2020-03-10
申请号：CN201810999124.3
申请日：2018-08-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/04 , H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052 , B82Y30/00 , B82Y40/00
摘要： 本发明公开了一种掺氮的复合平面金属锂阳极的制备与应用。所述的掺氮的复合平面金属锂阳极由平板集流体、均匀覆盖在平面金属集流体两侧的掺氮的中空碳纳米笼与胶粘剂活性层、以及存在于掺氮中空碳纳米笼中的金属锂组成。其优势在于，高比表面积中空碳纳米笼的存在有效地降低了金属锂成核和沉积过程中的过电位，而氮原子的掺杂提供了均匀的成核和沉积位点，使金属锂得意于向中空碳纳米笼的内部生长，从而实现了锂金属持续循环过程中均匀的沉积和溶解。此外，超薄的碳壁有效的阻挡了界面反应的发生，大幅度提高锂金属电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN110867559A
公开(公告)日：2020-03-06
申请号：CN201810978735.X
申请日：2018-08-27
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/13 , H01M4/139 , H01M10/052
摘要： 本发明属于锂金属电池技术领域，具体公开了一种多孔锂金属阳极，包括多孔金属集流体，复合在所述多孔金属集流体骨架上的金属锂层，以及覆盖金属锂层表面的氧化锂层。本发明还公开了所述的多孔锂金属阳极的制备方法，将多孔金属集流体进行表面氧化，随后向表面氧化后的多孔金属集流体中填充金属锂，进行置换反应，制得所述的多孔锂金属阳极。本发明还公开所述的多孔锂金属阳极的应用以及制得的锂金属电池。本发明中，原位形成的氧化锂层的存在降低了金属锂与电解液直接接触，有效避免的界面反应的发生，同时保持多孔金属集流体高比表面积的优势。同时，氧化层良好的亲锂性，有利于稳定锂离子的传输，最终实现锂金属电池长的循环寿命。
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公开(公告)号：CN110791779A
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201911233745.1
申请日：2019-12-05
申请人： 中南大学
IPC分类号： C25C3/08
摘要： 本发明公开了一种利用铝电解槽废旧阴极制备铝电解用炭素阴极的方法，以铝电解废旧阴极炭块和冶金焦为骨料，采用一次破碎、两次成型、二次浸渍、三次焙烧的方法，充分利用废阴极炭材料结构特点，根据骨料特征合理匹配阴极炭块制备工艺，通过制备工艺与材料之间的相互补充，同时实现了对废阴极炭块、冶金焦杂质的脱除和铝电解槽阴极炭块的制备。本发明通过利用废旧阴极制备铝电解用炭素阴极的过程，实现废旧阴极中杂质的脱除，成功避免现有工艺带来的环境污染，成倍提升废旧阴极的使用量和使用效率，实现制备高效、无污染铝电解用炭素阴极的目标。
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