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公开(公告)号：CN115548316A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211305390.4
申请日：2022-10-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种锌二次电池用负极复合材料及其制备方法与应用。所述复合材料为核壳结构，内核为双金属氧化物掺杂的氧化锌纳米颗粒(ZnO/(M1)x1Oy1/(M2)x2Oy2)，外壳为杂原子氮、硫、磷共掺杂多孔碳层。本发明先采用共沉淀法制备氧化锌/金属氧化物复合物，再通过液相配位法及碳化工艺实现了杂原子掺杂多孔碳层的均匀包覆。所述复合材料结合原位掺杂和表面包覆方法，抑制了锌负极的析氢腐蚀的同时，其化学键合和物理限域协同效应抑制了活性物质的溶解，改善了锌负极的枝晶生长、电极变形等问题，将其用于锌二次电池负极时，表现出优异的循环性能。
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公开(公告)号：CN113782731B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202110957965.X
申请日：2021-08-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种水系锌二次电池用负极材料及其制备方法，所述负极材料是以N和P共掺杂的无定型多孔碳为包覆层，包覆于氧化锌表面而成的氧化锌/碳复合材料；以氧化锌为基底材料，碳源、N源和P源在络合剂作用下，于强氧化性环境下得到凝胶产物，保护性气氛下煅烧制得出形貌、粒度均匀的N和P共掺杂的无定型多孔碳包覆氧化锌复合材料。本发明通过杂原子的掺杂形成碳导电网络，减小电极极化，增强碳材料的结构强度，且具有离子筛作用的多孔碳层可限制较大尺寸的锌酸根离子的进出，达到抑制枝晶生长和电极变形的目的。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115548316B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202211305390.4
申请日：2022-10-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种锌二次电池用负极复合材料及其制备方法与应用。所述复合材料为核壳结构，内核为双金属氧化物掺杂的氧化锌纳米颗粒(ZnO/(M1)x1Oy1/(M2)x2Oy2)，外壳为杂原子氮、硫、磷共掺杂多孔碳层。本发明先采用共沉淀法制备氧化锌/金属氧化物复合物，再通过液相配位法及碳化工艺实现了杂原子掺杂多孔碳层的均匀包覆。所述复合材料结合原位掺杂和表面包覆方法，抑制了锌负极的析氢腐蚀的同时，其化学键合和物理限域协同效应抑制了活性物质的溶解，改善了锌负极的枝晶生长、电极变形等问题，将其用于锌二次电池负极时，表现出优异的循环性能。
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公开(公告)号：CN113782731A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202110957965.X
申请日：2021-08-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种水系锌二次电池用负极材料及其制备方法，所述负极材料是以N和P共掺杂的无定型多孔碳为包覆层，包覆于氧化锌表面而成的氧化锌/碳复合材料；以氧化锌为基底材料，碳源、N源和P源在络合剂作用下，于强氧化性环境下得到凝胶产物，保护性气氛下煅烧制得出形貌、粒度均匀的N和P共掺杂的无定型多孔碳包覆氧化锌复合材料。本发明通过杂原子的掺杂形成碳导电网络，减小电极极化，增强碳材料的结构强度，且具有离子筛作用的多孔碳层可限制较大尺寸的锌酸根离子的进出，达到抑制枝晶生长和电极变形的目的。
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公开(公告)号：CN115611279B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202211208998.5
申请日：2022-09-30
Applicant: 中南大学
IPC: C01B32/22 , C01B32/05 , H01M4/36 , H01M4/587 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法及其产品与应用。该制备方法包括如下步骤：(1)将铝电解废阴极纯化炭材料与氯化物进行混合球磨处理后，进行两段熔盐插层反应，得到铝电解废阴极纯化炭层间化合物；所述氯化物由氯化物C1和氯化物C2组成；(2)通过液相包覆方式在纯化炭层间化合物表面包覆具有氮原子的无定型炭层，高温碳化后得到具有核壳结构的氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料。本发明制备出的负极材料具有炭层间距大、结构稳定等优点，提供了一种容量高且循环寿命长的负极材料，对进一步实现铝电解废阴极纯化炭的高值化利用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN115611279A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211208998.5
申请日：2022-09-30
Applicant: 中南大学
IPC: C01B32/22 , C01B32/05 , H01M4/36 , H01M4/587 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法及其产品与应用。该制备方法包括如下步骤：(1)将铝电解废阴极纯化炭材料与氯化物进行混合球磨处理后，进行两段熔盐插层反应，得到铝电解废阴极纯化炭层间化合物；所述氯化物由氯化物C1和氯化物C2组成；(2)通过液相包覆方式在纯化炭层间化合物表面包覆具有氮原子的无定型炭层，高温碳化后得到具有核壳结构的氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料。本发明制备出的负极材料具有炭层间距大、结构稳定等优点，提供了一种容量高且循环寿命长的负极材料，对进一步实现铝电解废阴极纯化炭的高值化利用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN115395144A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211199464.0
申请日：2022-09-29
Applicant: 中南大学
IPC: H01M12/06
Abstract: 本发明公开了一种铝空气电池用碱性电解液及其制备方法与应用，所述电解液由强碱溶液、有机溶剂和无机添加剂组成；其中，有机溶剂由体积比为(35～90)％:(65～10)％的醚类和酰胺类溶剂组成，无机添加剂由摩尔比为(1～3):(1～2)的金属盐和金属氧化物组成，所述有机溶剂与强碱溶液的体积比为(5～45):(95～55)，无机添加剂在铝空气电池用碱性电解液中的浓度为0.005～0.3mol/L。本发明通过有机溶剂的溶剂化和界面调控的协同效应及无机添加剂对界面膜的强化作用，抑制了自由水的活性，有效抑制了铝的析氢腐蚀，降低了电极的极化，提高了电解液的稳定性，显著改善铝空气电池的电化学性能。
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