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公开(公告)号：CN118630176A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410800146.8
申请日：2024-06-20
申请人： 中国科学院广州地球化学研究所 , 惠州市鼎元新能源科技有限公司
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M4/04 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , C01B33/021 , C01B32/162
摘要： 本发明提供了一种利用黏土矿物制备硅碳纳米复合材料的方法及应用；方法为：将天然黏土矿物或过渡金属离子改性的黏土矿物、金属还原剂和无机盐按照比例混合，经高温反应和稀酸洗涤，获得硅/过渡金属硅化物纳米复合材料；再将复合材料置于化学气相沉积反应炉中，引入气相沉积气体，形成硅‑碳纳米管纳米复合材料；本发明以天然矿物为原料，利用黏土矿物的纳米结构、硅和过渡金属元素属性，有效避免了使用高成本的纳米硅作为硅碳复合物的原料，解决了碳纳米管和硅负极复合不均匀问题，从而简化了制备流程、大大地降低了制备硅碳复合物的成本，制得的硅碳纳米复合材料具有较好的结构稳定性和导电性，可广泛应用于锂离子电池。
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公开(公告)号：CN118773628A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410797134.4
申请日：2024-06-20
申请人： 中国科学院广州地球化学研究所 , 惠州市鼎元新能源科技有限公司
IPC分类号： C25B9/09 , C25B1/33 , C25B9/60 , C25B11/031
摘要： 本发明公开了一种电解制备硅基纳微米材料的方法及电解装置，属于硅基纳微米材料和电解设备技术领域。本发明在盖口处设置有槽盖，将阴极组件可拆卸安装于所述槽体内，使阴极组件拆装方便；将阴极组件设计成具有可拆卸筒盖的滤筒结构，方便原料的装入，也方便反应产物的取出；利用本发明的装置制备硅基纳微米材料，可以实现熔盐的充分利用，又能实现熔体与反应产物的高效分离，实现硅基材料的高效制备，操作方便，提高了装置的运行效率，极大节约了能耗。
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公开(公告)号：CN117230459B
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311500134.5
申请日：2023-11-13
申请人： 中国科学院广州地球化学研究所
摘要： 本发明提供了一种硅基纳微米材料的原位制备方法和装置，涉及硅基纳微米材料领域。该原位制备方法包括将金属氯化物与含硅前驱体混合均匀，置于电解槽内，升温至金属氯化物形成熔盐，随后通电开始电解产生液态金属，液态金属位于熔盐的表面；通过搅拌使位于熔盐表面的液态金属与含硅前驱体混合并进行原位热还原获得还原产物。其能够改善现有硅基纳微米材料生产过程中步骤繁杂且使用易燃易爆金属粉末的问题，以期实现硅基纳微米材料的高效、低成本、大规模的安全制备。(56)对比文件张春迎.熔盐电解法制备多晶硅的研究. .2012,(第8期),第1-58页.张春迎.熔盐电解法制备多晶硅的研究. .2012,(第8期),第1-58页.Dong, YF等.Low-Temperature Molten-Salt Production of Silicon Nanowires bythe Electrochemical Reduction of CaSiO 3.《Angewandte Chemie 》.2017,第56卷(第46期),第1-10页.
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公开(公告)号：CN117603693A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311585391.3
申请日：2023-11-24
申请人： 中国科学院广州地球化学研究所
摘要： 本发明涉及土壤污染修复技术领域，公开了一种土壤修复材料及其制备方法和应用。该土壤修复材料的制备方法包括：将泥炭和碱溶液混合浸渍进行碱处理活化，随后进行第一次水热反应，即得到活化水热炭；将活化水热炭与铁盐固体混匀，进行球磨处理，然后进行第二次水热反应，即得铁改性活化水热炭；将铁改性活化水热炭与M源混匀后，进行球磨处理，再进行第三次水热反应，即得铁@M改性活化水热炭，作为土壤修复材料，M源包括磷源和硅源中的至少一种。制备获得的土壤修复材料为核壳结构，其内层为泥炭，中间层为铁，外层为磷和/或硅。其可以有效的固定稀土元素，同时还可以释放部分磷或硅，具有一定的肥效。
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公开(公告)号：CN117228675B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311500132.6
申请日：2023-11-13
申请人： 中国科学院广州地球化学研究所
IPC分类号： C01B33/023 , B82Y40/00 , C01B32/963 , C01B33/06 , C01B33/113 , C01F7/785 , B01F33/80 , B01J19/18 , B01J19/20
摘要： 本发明提供了黏土矿物制备硅基纳微米材料并副产水滑石的方法和装置，涉及硅基纳微米材料领域。该方法包括将液态金属、金属无机盐和黏土矿物混合制备还原产物；将还原产物经一次水洗、酸洗、二次水洗和干燥得到硅基纳微米材料；酸洗液经离子补充、pH调控，进行共沉淀反应得到水滑石。本申请可以有效解决现有硅基纳微米材料生产过程中使用易燃易爆金属粉末及产生大量含金属离子废液的问题，可同时实现硅基纳米材料和水滑石的闭环、绿色、安全生产，以期实现硅基纳微米材料的低成本、大规模的安全制备及资源的综合利用。
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公开(公告)号：CN117228675A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311500132.6
申请日：2023-11-13
申请人： 中国科学院广州地球化学研究所
IPC分类号： C01B33/023 , B82Y40/00 , C01B32/963 , C01B33/06 , C01B33/113 , C01F7/785 , B01F33/80 , B01J19/18 , B01J19/20
摘要： 本发明提供了黏土矿物制备硅基纳微米材料并副产水滑石的方法和装置，涉及硅基纳微米材料领域。该方法包括将液态金属、金属无机盐和黏土矿物混合制备还原产物；将还原产物经一次水洗、酸洗、二次水洗和干燥得到硅基纳微米材料；酸洗液经离子补充、pH调控，进行共沉淀反应得到水滑石。本申请可以有效解决现有硅基纳微米材料生产过程中使用易燃易爆金属粉末及产生大量含金属离子废液的问题，可同时实现硅基纳米材料和水滑石的闭环、绿色、安全生产，以期实现硅基纳微米材料的低成本、大规模的安全制备及资源的综合利用。
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公开(公告)号：CN117509646B
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202311507597.4
申请日：2023-11-13
申请人： 中国科学院广州地球化学研究所
IPC分类号： C01B33/023 , C01B33/021 , C25C7/00 , C25C7/02 , C25C7/06 , C25C3/02 , C25C3/04
摘要： 本发明公开了一种硅基纳微米材料的制备方法和装置，属于无机纳米材料技术领域。主要包括：在电解槽中将电解金属卤化物所得液态金属收集于金属熔体收集室，再将液态金属于金属分散仓中分散，随后分散的金属液滴在金属热还原反应仓内与含硅前驱体物质接触进行金属热还原还原；或者将液态金属直接通过液滴形成组件引入一体式金属热还原反应仓，通过液滴形成组件形成分散的金属液滴，随后分散的金属液滴与预先加入一体式金属热还原反应仓内的含硅前驱体物质接触进行金属热还原反应。该生产工艺以液态金属为原料，利用分散的金属液滴还原含硅前驱体物质制备得到硅基纳微米材料，绿色、安全，可显著降低生产成本，具有广阔的工业化前景。
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公开(公告)号：CN117509646A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311507597.4
申请日：2023-11-13
申请人： 中国科学院广州地球化学研究所
IPC分类号： C01B33/023 , C01B33/021 , C25C7/00 , C25C7/02 , C25C7/06 , C25C3/02 , C25C3/04
摘要： 本发明公开了一种硅基纳微米材料的制备方法和装置，属于无机纳米材料技术领域。主要包括：在电解槽中将电解金属卤化物所得液态金属收集于金属熔体收集室，再将液态金属于金属分散仓中分散，随后分散的金属液滴在金属热还原反应仓内与含硅前驱体物质接触进行金属热还原还原；或者将液态金属直接通过液滴形成组件引入一体式金属热还原反应仓，通过液滴形成组件形成分散的金属液滴，随后分散的金属液滴与预先加入一体式金属热还原反应仓内的含硅前驱体物质接触进行金属热还原反应。该生产工艺以液态金属为原料，利用分散的金属液滴还原含硅前驱体物质制备得到硅基纳微米材料，绿色、安全，可显著降低生产成本，具有广阔的工业化前景。
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公开(公告)号：CN113809306B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202111094497.4
申请日：2021-09-17
申请人： 中国科学院广州地球化学研究所
摘要： 本发明公开了利用黑滑石制备硅‑碳纳米复合材料的方法、产品及应用，涉及无机纳米材料制备技术领域。该方法包括：将黑滑石与还原性金属的混合物在球磨作用下发生还原反应。该方法利用黑滑石作为原料，提高了黑滑石的利用价值。由于黑滑石同时含有硅和碳两种元素，且分别以硅氧四面体片和类石墨烯片层的形式存在，层间不含水，层电荷为零，片层与片层间以较弱的范德华力结合，本申请中通过球磨剥离片层，暴露硅氧四面体片，使得还原性金属与硅氧四面体充分接触，球磨将机械能转化为热能，热能累积进而引发金属热还原反应。制备获得的硅‑碳纳米复合材料呈现层状形貌、多级孔结构，具有良好的硅碳界面稳定性，可广泛应用于锂电子电池中。
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公开(公告)号：CN117902579A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202311753878.8
申请日：2023-12-19
申请人： 中国科学院广州地球化学研究所
IPC分类号： C01B33/023 , B82Y40/00 , C01B32/963 , C01B33/06 , C01B33/113 , F27B5/05 , F27B7/06 , F27B17/00 , B01J3/00
摘要： 本发明公开了一种利用镁蒸汽制备硅基纳微米材料的方法和装置，利用镁蒸汽制备硅基纳微米材料的方法主要包括：将硅铁合金与锻白混合置于真空还原炉中进行真空热还原反应生成镁蒸汽，或是在金属加热仓内于真空、高温条件下使块状镁/含镁合金熔融汽化产生镁蒸汽，利用抽气系统将镁蒸汽引入填有含硅前驱体物质的还原反应仓，镁蒸汽与含硅前驱体物质进一步发生热还原反应，得到的固体经酸洗、水洗、干燥等处理即得到目标硅基纳微米材料。该生产工艺可实现硅基纳米材料的高效、绿色、安全生产，显著降低硅基纳微米材料的生产成本，具有广阔的工业化前景。
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