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公开(公告)号:CN115947336B
公开(公告)日:2024-11-15
申请号:CN202211670116.7
申请日:2022-12-25
申请人: 北京理工大学 , 北京理工大学长三角研究院(嘉兴)
IPC分类号: C01B32/05 , H01M4/587 , H01M10/054
摘要: 钠离子电池及其改性硬碳负极。硬碳负极材料制备方法包括:提供糖类小分子硬碳前驱体;将硬碳前驱体溶于水中后进行水热反应;离心分离出水热反应产物并洗涤干燥后得到中间粉末;惰性气氛保护下将所得中间粉末进行碳化处理后得到硬碳粉末;将所得硬碳粉末溶于水中后加入咖啡酸形成水溶液;加热并搅拌所形成的水溶液直至水完全蒸发后得到复合粉末;以及真空条件下对所得复合粉末进行高温脱水处理后即得到改性硬碳负极材料。根据本发明的钠离子电池,经过电池初期的放电过程,改性剂咖啡酸由于电化学作用将在硬碳材料表面原位自聚合形成包覆膜层,其对全面提升硬碳负极综合性能至为关键。
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公开(公告)号:CN115417398B
公开(公告)日:2023-09-29
申请号:CN202211053642.9
申请日:2022-08-30
申请人: 北京理工大学长三角研究院(嘉兴) , 北京理工大学
IPC分类号: H01M4/133 , H01M4/1393 , H01M4/587 , C01B32/05
摘要: 钠离子电池用高首效硬碳负极,其制备方法包括:将富钠碳源的生物小分子前驱体和特定杂原子小分子前驱体共同溶解在水中形成溶液进行水热反应;离心分离出水热反应产物并干燥后得到粉末,再将粉末在保护气氛下碳化得到硬碳材料。本发明通过选择合适的含钠原料与特定的杂原子前体反应并碳化形成碳球,通过简单的原料选择调控得到预钠化碳材料,表现出优异的首效,与其他复杂、有毒、对设备要求较高的预钠化或者表面包覆方法来提高首效不同,本发明的策略更加绿色、环境友好、简单有效。
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公开(公告)号:CN115947336A
公开(公告)日:2023-04-11
申请号:CN202211670116.7
申请日:2022-12-25
申请人: 北京理工大学 , 北京理工大学长三角研究院(嘉兴)
IPC分类号: C01B32/05 , H01M4/587 , H01M10/054
摘要: 钠离子电池及其改性硬碳负极。硬碳负极材料制备方法包括:提供糖类小分子硬碳前驱体;将硬碳前驱体溶于水中后进行水热反应;离心分离出水热反应产物并洗涤干燥后得到中间粉末;惰性气氛保护下将所得中间粉末进行碳化处理后得到硬碳粉末;将所得硬碳粉末溶于水中后加入咖啡酸形成水溶液;加热并搅拌所形成的水溶液直至水完全蒸发后得到复合粉末;以及真空条件下对所得复合粉末进行高温脱水处理后即得到改性硬碳负极材料。根据本发明的钠离子电池,经过电池初期的放电过程,改性剂咖啡酸由于电化学作用将在硬碳材料表面原位自聚合形成包覆膜层,其对全面提升硬碳负极综合性能至为关键。
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公开(公告)号:CN115417398A
公开(公告)日:2022-12-02
申请号:CN202211053642.9
申请日:2022-08-30
申请人: 北京理工大学长三角研究院(嘉兴) , 北京理工大学
IPC分类号: C01B32/05 , H01M4/133 , H01M4/1393 , H01M4/587 , H01M10/054
摘要: 钠离子电池用高首效硬碳负极,其制备方法包括:将富钠碳源的生物小分子前驱体和特定杂原子小分子前驱体共同溶解在水中形成溶液进行水热反应;离心分离出水热反应产物并干燥后得到粉末,再将粉末在保护气氛下碳化得到硬碳材料。本发明通过选择合适的含钠原料与特定的杂原子前体反应并碳化形成碳球,通过简单的原料选择调控得到预钠化碳材料,表现出优异的首效,与其他复杂、有毒、对设备要求较高的预钠化或者表面包覆方法来提高首效不同,本发明的策略更加绿色、环境友好、简单有效。
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公开(公告)号:CN113745510A
公开(公告)日:2021-12-03
申请号:CN202111038617.9
申请日:2021-09-06
申请人: 北京理工大学
IPC分类号: H01M4/587 , H01M10/054
摘要: 钠离子电池用有序多孔硬碳,其制备方法包括:将聚合物前驱体和相分离促进剂依次溶解于有机溶剂中形成混合溶液;将混合溶液油浴加热并搅拌后形成溶胶液;将溶胶液均匀滴注在模具表面上形成凝胶膜;将表面形成有凝胶膜的模具浸入去离子水中进行相分离;将所得多孔膜自模具分离并烘干;将烘干后的多孔膜在保护气氛下碳化后形成硬碳。本发明通过选择具有合适极性的相分离促进剂与特定前驱体形成溶胶凝胶薄膜,通过简单的水洗相分离可快速将薄膜有序造孔,碳化后得到的材料类似于天然木材,具备大量垂直有序的大孔通道,从而能够提升电解液的浸润性和快速传输。
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公开(公告)号:CN109678228A
公开(公告)日:2019-04-26
申请号:CN201910011960.0
申请日:2019-01-07
申请人: 北京理工大学
CPC分类号: C02F1/4691 , C02F1/4604
摘要: 本发明涉及一种采用自支撑活性炭作为电极的超级电容除盐装置,属于超级电容器领域。本发明的目的是为了解决海水除盐存在的成本高以及体积利用效率低,从而不适合工业化的问题,提供一种采用自支撑三维活性炭作为电极的超级电容除盐装置。采用自支撑活性炭作为电极的超级电容除盐装置,包括:除盐装置、蠕动泵和直流电源;所述除盐装置包括:活性炭电极、隔膜和石墨纸集流体;隔膜两侧依次放置活性炭电极和石墨纸集流体,组装成型后构成一个单元;若干单元构成除盐装置。本发明将用模板铸造法制备的自支撑三维活性炭电极应用于超级电容除盐中,能有效提高电极载量和除盐过程的体积利用效率,且实现了电极材料和集流体的分离,降低了器件更换成本。
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公开(公告)号:CN108217865B
公开(公告)日:2020-11-10
申请号:CN201711434715.8
申请日:2017-12-26
申请人: 北京理工大学
IPC分类号: C02F1/469 , C02F103/08
摘要: 本发明涉及一种用三维碳电极除盐的方法,属于海水淡化领域。本发明利用天然的木材作为碳前驱体,通过简单预碳化后活化工艺,制得三维碳骨架,将其制备成电容并用于电容除盐。这种碳骨架拥有大量垂直有序且相互平行、低弯曲度的大孔通道有利于电解液离子的直接传输扩散。而经过活化之后,在碳骨架内部同时产生了许多的微孔,这些微孔遍布在有序的通孔内壁上,这些大量的微孔提供了盐离子电吸附的场所。因此,这种结构的碳电极明显增强了盐溶液在电极内部的扩散,减短了离子到达微孔的时间和距离,最终使得除盐的性能得到了提升。
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公开(公告)号:CN108232264A
公开(公告)日:2018-06-29
申请号:CN201810025613.9
申请日:2018-01-11
申请人: 北京理工大学
IPC分类号: H01M8/16
摘要: 本发明涉及一种处理餐厨垃圾的无膜圆柱型微生物燃料电池反应器,属于环保领域。本发明目的是为了解决现有技术存在环境污染的问题。反应器,包括:顶板、底座、不锈钢圆筒、碳刷、Pt/C催化层和碳基扩散层;在所述不锈钢圆筒内侧壁上固定碳基扩散层,Pt/C催化层与碳基扩散层连接;不锈钢圆筒两端分别固定安装顶板和底座,三者形成的空腔为电极室;碳刷通过电极凹槽和电极插孔垂直站立;本发明在降解理餐厨垃圾的有机物的同时实现同步产电;既克服了传统餐厨垃圾处理方式的弊端,也从根本上缓解环境污染和能源紧缺的问题。
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公开(公告)号:CN112919460B
公开(公告)日:2022-12-02
申请号:CN202110123943.3
申请日:2021-01-29
申请人: 北京理工大学
IPC分类号: C01B32/312 , H01G11/34 , H01G11/86 , H01M4/583
摘要: 自支撑多孔碳电极材料,其制备方法包括:将柠檬酸、尿素以及乙二醇为代表的反应物在中性酸碱度条件下进行恒温溶胶凝胶反应生成胶状前驱体,之后在惰性气氛保护下对胶状前驱体进行热解处理得到多孔碳电极材料。本发明能够以简单可控的方法低成本生产高性能氮掺杂多孔碳电极材料。
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公开(公告)号:CN112919460A
公开(公告)日:2021-06-08
申请号:CN202110123943.3
申请日:2021-01-29
申请人: 北京理工大学
IPC分类号: C01B32/312 , H01G11/34 , H01G11/86 , H01M4/583
摘要: 自支撑多孔碳电极材料,其制备方法包括:将柠檬酸、尿素以及乙二醇为代表的反应物在中性酸碱度条件下进行恒温溶胶凝胶反应生成胶状前驱体,之后在惰性气氛保护下对胶状前驱体进行热解处理得到多孔碳电极材料。本发明能够以简单可控的方法低成本生产高性能氮掺杂多孔碳电极材料。
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