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公开(公告)号：CN118099351A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410051578.3
申请日：2024-01-15
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种金属铝电极及其制备方法，该电极具有圆柱型结构，且由金属阳离子负载凝胶分布在金属铝中构成；所述金属阳离子负载凝胶在金属铝中的分布状态为：从电极横截面看呈现螺旋分布或螺旋阵列分布；所述金属阳离子负载凝胶由聚合物、导电剂和金属盐交联得到。该电极通过简单的物理工艺将金属铝与金属阳离子负载凝胶复合形成多功能复合电极，能够有效抑制电极工作过程中副反应的发生，提高电极的稳定性；同时特殊的分布状态有利于均匀电极和电解质界面的电流分布，改善铝在不同电解质体系中的电化学性能。
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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
申请人： 中南大学
摘要： 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：CN112563604B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202011427217.2
申请日：2020-12-09
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M10/54 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525 , H01M10/42
摘要： 本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料再生方法包括以下步骤：(1)将锂盐与添加剂混合配成电解液，所述锂盐由锂盐LS1和锂盐LS2组成；所述添加剂由添加剂A1和添加剂A2组成；(2)以拆解获得的锂离子电池正极极片为阴极，所述阴极用强碱性阴离子交换膜包裹，惰性电极为阳极，在电压为(2.5‑4.5)V和步骤(1)的电解液存在的条件下进行电解；(3)将正极材料从电解后的极片上剥离，并将锂源和正极材料按质量比(1‑2)：1混合进行热处理，冷却后经洗涤并烘干得到再生正极材料。本发明通过电解的方式实现了废旧正极材料充分均匀补锂，缩短了补锂时间，再结合热处理恢复材料结构，实现了废旧正极材料的有效再生。
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公开(公告)号：CN112551597B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202011430688.9
申请日：2020-12-09
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M10/54
摘要： 本发明公开了一种废旧NCM三元电池正负极综合回收方法，包括以下步骤：步骤(1)：将电池破碎除去隔膜和电池壳后，在(70‑130)K下进行两段球磨，然后筛分；步骤(2)：将步骤(1)得到的混合物进行超声辅助碱溶并洗涤过滤；步骤(3)：将步骤(2)得到的固体混合物与水、抑制剂、起泡剂和捕获剂混合调浆，浮选分离正极材料和碳质材料。本发明实现了NCM三元电池的综合回收，通过本方法回收的材料的结构和组成没有发生改变，且回收率和纯度高。
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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
申请人： 中南大学
IPC分类号： C01B32/22 , C01B32/05 , H01M4/36 , H01M4/587 , H01M10/0525
摘要： 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：CN117393781A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311448630.0
申请日：2023-11-02
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种碳基双功能催化剂及其制备方法与应用。该催化剂包括碳基体；碳基体中分布有独立的空腔，且构成空腔的碳骨架上掺杂有氮原子；空腔内的部分空间通过氮原子配位作用锚定有过渡金属原子，余下部分空间构成原子空位缺陷。该催化剂以过渡金属原子为催化活性位点，以原子空位缺陷调节过渡金属原子的电子结构，使其对含氧中间体有合适的吸附势能，该催化剂同时具有较高的氧还原和氧析出催化活性及较好的稳定。
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公开(公告)号：CN116979162A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310957580.2
申请日：2023-08-01
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种空气电池电解液及其制备方法和应用。其电解液包括碱性溶液、溶剂化调控盐、稀释剂、缓蚀剂A和缓蚀剂B；所述稀释剂为能与水混溶的醇类溶剂；所述缓蚀剂A为高析氢过电位的金属盐；所述缓蚀剂B为含咪唑基团的有机溶剂。该电解液的粘度低，电导率高，可有效制金属负极的析氢腐蚀，缓蚀效率高，拓宽电解液的电化学稳定性窗口，大大提升了电池的电化学性能。将其用于铝空气电池可有效改善铝空气电池放电性能，抑制析氢腐蚀，提高放电比容量和工作电压。
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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
申请人： 中南大学
IPC分类号： C01B32/22 , C01B32/05 , H01M4/36 , H01M4/587 , H01M10/0525
摘要： 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
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M12/06
摘要： 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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