一种利用生物质废料制备高性能复合硬碳的方法及其制备的产品和应用

    公开(公告)号:CN119706786A

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202411775843.9

    申请日:2024-12-05

    Abstract: 本发明公开了一种利用生物质废料制备高性能复合硬碳的方法及其制备的产品和应用,涉及钠离子电池负极材料技术领域。发明采用的锡源为制备高性能复合硬碳提供掺杂的Sn原子,其不仅参与钠离子的法拉第反应,不随着钠离子脱出或者嵌入,还生成额外的活性位点,提高产物的可逆容量。同时,后续高温煅烧后形成的C‑SnOx‑C(x=1‑4)有助于在充放电过程中保持材料的结构稳定性,减少由于体积膨胀和收缩引起的结构破坏,能够提高电解液界面稳定性,更好的倍率性能。另外,使用本发明方法制造的复合硬碳材料,可以显著的提高克容量,并且探究出了最适温度。

    一种富含微纳孔径结构的硬碳前驱体处理方法及应用

    公开(公告)号:CN119706785A

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202411775841.X

    申请日:2024-12-05

    Abstract: 本发明公开了一种富含微纳孔径结构的硬碳前驱体处理方法及应用,涉及钠离子电池负极材料技术领域。本发明创新性地将可溶性盐类饱和溶液提前渗透进硬碳前驱体材料中,采用盐类提前在孔径形成处占位,使得材料在烧结过程中,保护孔径结构,不致于坍塌和明显收缩,其后再通过高温烧结使得前驱体材料转变为硬碳材料,提前占位的晶体颗粒通过水溶液清洗溶解,进入水溶液中去除,得到多空隙的无水多孔硬碳材料。另外,多孔硬碳材料通过孔结构调控,可以促进离子扩散,提高电极与电解质的界面亲和力,提升钠的储存性能,多孔硬碳材料也展现出优异的倍率性能,即在高电流密度下仍能保持较高的放电容量。

    一种利用生物发酵法制备富含微钠孔隙结构硬碳负极材料的方法及应用

    公开(公告)号:CN119612487A

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202411775842.4

    申请日:2024-12-05

    Abstract: 本发明公开了一种利用生物发酵法制备富含微钠孔隙结构硬碳负极材料的方法及应用,涉及钠离子电池负极材料技术领域。本发明在粘稠糊状材料中加入微生物菌群,这些微生物菌群发酵所产生的菌丝可以有效的进入硬碳的结构空隙当中,煅烧后可留下丰富的、均匀的孔隙,可确保硬碳材料快速实现离子和电子的高效传输。另外,本发明采用的煅烧包覆工艺形成的孔隙内层碳包覆与硬碳外层碳包覆双层碳包覆硬碳材料。其中:孔隙碳包覆结构能确保硬碳材料快速高效的实现离子和电子的高效传输,极大改善了材料的电导率和循环稳定性;外层碳包覆结构能提高材料的整体导电性,保护材料的结构完整性,防止因体积膨胀或收缩导致的结构破坏,从而提高材料的循环稳定性。

    锂离子电池正极材料再生方法、正极材料和锂离子电池

    公开(公告)号:CN114671424A

    公开(公告)日:2022-06-28

    申请号:CN202210312912.7

    申请日:2022-03-28

    Abstract: 本发明提供了一种锂离子电池正极材料再生方法、正极材料和锂离子电池。该再生方法通过将正极粉体材料加入至碱液中加热后,正极粉体材料中六氟磷酸锂、氟化锂在碱液的作用下,转化为碳酸锂;然后在碘化氢的作用下,混合粉体中的碳酸锂进一步转化为碘化锂;再加入正极材料对应的前驱体以及还原剂,复合浆料中碘化锂在还原剂的作用下转变为碘单质并发生升华,而加入的正极材料对应的前驱体与锂反应生成对应的正极材料,最终得到商业化的锂离子电池正极材料磷酸铁锂或镍钴锰酸锂。该方法极大的减少电池回收过程中的锂盐分离问题,通过一体化补锂充分利用锂资源,既减少的电池回收流程,降低电池材料成本,提高回收材料的纯度,具有较大的创新性。

    一种无需保护气体的改性多孔硬碳负极材料的造孔方法及应用

    公开(公告)号:CN119750540A

    公开(公告)日:2025-04-04

    申请号:CN202411831987.1

    申请日:2024-12-12

    Abstract: 本发明公开了一种无需保护气体的改性多孔硬碳负极材料的造孔方法及应用,涉及钠离子电池负极材料技术领域。本发明通过环氧树脂裂解碳包覆前驱体,通过树脂的胶黏性将裂解碳均匀地附着在炭化料的外围,并在后期的炭化料热处理过程中,形成树脂裂解碳包覆的层状结构,有效提升材料的导电性与可逆容量。本发明制备的多孔硬碳负极材料比容量高,首次库伦效率高,具有优异倍率性能和循环稳定性。实验表明,本发明的多种类碳源造孔椰壳硬碳负极材料的首圈充电比容量达到313mAhg‑1,首次库伦效率为94.79%;经过500次循环后容量为294.2mAhg‑1,库伦效率约为100%。

    一种利用微胶囊缓释技术制备普鲁士蓝类似物材料的方法及应用

    公开(公告)号:CN119612550A

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202411842795.0

    申请日:2024-12-13

    Abstract: 本发明公开了一种利用微胶囊缓释技术制备普鲁士蓝类似物材料的方法及应用,涉及钠离子电池正极材料技术领域。本发明采用海藻酸根与钙离子结合的方式包覆B溶液形成含有B溶液的微胶囊,加入到A溶液中让包覆B溶液的微胶囊均匀分散在A溶液中并缓慢释放B溶液,使反应体系中缓慢形成普鲁士蓝类似物晶体,降低普鲁士蓝类似物的析出速率,能够有效解决反应不均匀问题,提高晶体质量,减小缺陷和结晶水。本发明方法最后再通过引入碳酸根离子将海藻酸钙薄膜转化成难容的碳酸钙沉淀后,加入弱酸或通入二氧化碳气体使得不溶于水的碳酸钙沉淀转化为可溶性盐后水洗去除。

    一种可循环利用CO2的电池极片萃取方法及气体处理设备

    公开(公告)号:CN116365084A

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202310407158.X

    申请日:2023-04-17

    Abstract: 本发明提供了一种可循环利用CO2的电池极片萃取方法及气体处理设备,包括以下步骤:S1、将废旧极片置于超临界处理设备中进行处理;S2、萃取分离,获得回收液及固体回收物;在S1步骤中,超临界处理设备中排出的气态CO2送至气体处理设备中,气体处理设备将气态CO2转化成液态CO2,将液态CO2投入超临界处理设备中;并根据液态CO2的转化量,从外部抽取对应量的液态CO2,使得总量满足超临界处理设备的运行;其方法简单、结构新颖,可对萃取过程中产生的CO2进行回收,并使得气态CO2转化成液态CO2、作为流体溶剂重新进入萃取步骤中,有效减少浪费、促进节能环保,降低成本。

    一种无负极的普鲁士蓝基钠离子电池

    公开(公告)号:CN119481229A

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202411582166.9

    申请日:2024-11-07

    Abstract: 本发明提供了一种无负极的普鲁士蓝基钠离子电池。本发明钠离子电池,不含有传统的负极极片,而使用经过处理的铝箔代替传统的负极极片;具体的,经过化学刻蚀处理可以在铝箔表面涂布或沉积有50~300μm厚的碳质导电颗粒如活性炭、SP材料等;化学刻蚀处理可提高铝箔的比表面积和粗糙程度减小界面电阻,使活性炭与铝箔相互啮合,提高两者的接触效果,相较于传统涂炭铝箔,本发明通过形成的碳质导电颗粒薄膜表面承载来自于正极的钠离子;常规无负极的普鲁士蓝基钠离子电池负极极片中有10微米以上的铝箔集流体,涂敷100~300微米的硬碳材料,本发明可去除硬碳材料可以大幅度节省了负极材料的空间,使得电池的体积能量密度大幅度提高。

    一种硬碳负极材料的制备方法和应用、钠离子电池

    公开(公告)号:CN119390043A

    公开(公告)日:2025-02-07

    申请号:CN202411308865.4

    申请日:2024-09-19

    Abstract: 本发明提供了一种硬碳负极材料的制备方法和应用、钠离子电池。本发明以生物质如棕榈为原料,通过预碳化,酸洗除杂,高温碳化,破碎筛分,到制备了硬碳阳极材料;电子显微镜研究显示,制备的硬碳具有多孔连通的网络结构;X射线衍射和拉曼光谱分析表明,炭化材料具有无序结构,层间距较大;电化学研究表明,800℃热解热解棕榈中的木质素,具有较好的渗透性能,可提供400mAh/g和300mAh/g初始放电和充电容量;本发明开发出一套行之有效的可工业化批量的硬碳生产技术,对棕榈从废弃垃圾到制备得到硬碳负极材料,避免了高温热解有着焦油问题分离无法完全以及杂原子掺杂的导致硬碳纯度不高的问题,且不会引入其他无用的基团。

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