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公开(公告)号：CN118419936A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410556745.X
申请日：2024-05-07
申请人： 河北中科智生新能源有限公司 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： C01B33/037 , C01B32/05 , H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/583 , H01M4/133 , H01M4/134 , H01M10/0525
摘要： 本发明涉及一种利用硅废料制备嵌入型硅碳复合材料的方法及锂离子电池，属于二次资源循环利用技术领域。将硅废料提纯以获得纯度大于99.9wt％的高纯硅原料；将高纯硅原料、有机碳源以及溶剂配制成混合悬浊液；混合悬浊液先在低温下搅拌干燥以除去溶剂，再置于高温气氛炉中进行炭化，得到嵌入型硅碳复合材料。基于所述方法制备的复合材料中的碳基底可为硅的体积膨胀提供缓冲，并提高复合材料的整体导电性，将该复合材料用于锂离子电池负极时，能展现出高的比容量和优异的长循环稳定性。
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公开(公告)号：CN116217222A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202211578426.6
申请日：2022-12-09
申请人： 中国科学院赣江创新研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： C04B35/447 , C04B35/622 , C04B35/64 , H01M10/0562 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种固态电解质及其制备方法与应用，所述制备方法包括如下步骤：按配方量将固态电解质的元素源进行一次混合、一次干燥和压片，得到电解质片；将步所述电解质片进行通电热冲击烧结，得到所述固态电解质；本发明所述制备方法操作简单，制备周期短，可操作性强，烧结过程中无需加压，升温速率和降温速率快，烧结时间短且烧结热场均匀，能够避免常规长时间烧结造成的元素损失问题，能够一步实现固态电解质的合成及致密化，得到致密化程度高、离子电导率高且能够直接用于组装全固态电池的固态电解质。
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公开(公告)号：CN115010137A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202110244799.9
申请日：2021-03-05
申请人： 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： C01B33/037 , C01B33/02 , H01M4/38 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
摘要： 本发明公开了一种利用切割废硅粉快速制备硅纳米线的方法，属于二次资源利用的技术领域。该方法是以光伏产业晶体硅切割废硅粉为硅源，石墨烯为基底，通过高温快速热冲击过程在石墨烯基底上快速制备硅纳米线。所述的制备方法包括以下步骤：(1)将切割废硅粉与石墨烯粉末按一定比例混合制成均匀分散的悬浊液；(2)将混合悬浊液进行抽滤制备滤膜；(3)将滤膜在还原气氛中进行加热预还原部分脱除石墨烯中的官能团；(4)将预还原后的滤膜进行电致热冲击制备石墨烯负载的硅纳米线。将获得的石墨烯负载硅纳米线的薄膜用于锂离子电池负极时，具有高的硅含量、良好的电化学循环稳定性。本发明通过快速热冲击的方法将切割废硅粉制备成硅纳米线并用于锂离子电池负极材料，方法简单、绿色、制备过程快，易于实现切割废硅粉的高值化回收利用。
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公开(公告)号：CN115036496B
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202110246206.2
申请日：2021-03-05
申请人： 中国科学院过程工程研究所
摘要： 本发明提供了一种硅纳米线基柔性自支撑电极材料及其制备方法。本发明以切割废硅粉为硅源，柔性碳纤维布为基底，通过高温快速电致热冲击过程在基底上原位生长硅纳米线。所述的制备方法包括以下步骤：将切割废硅粉制成均匀分散的悬浊液；将柔性碳纤维布浸泡悬浊液中；碳纤维布干燥后进行电致热冲击，在柔性碳纤维布上原位生长硅纳米线。所得产品作为自支撑电极材料用于锂离子电池负极时，具有高容量和优异的循环稳定性。本发明硅纳米线高负载的柔性自支撑电极材料可以解决传统金属为集流体生长硅纳米线时低负载、纯度低的问题，并且本发明的制备过程短程、绿色、成本低，用于制备高能量密度锂离子电池负极材料具有广阔的前景。
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公开(公告)号：CN115010137B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202110244799.9
申请日：2021-03-05
申请人： 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： C01B33/037 , C01B33/02 , H01M4/38 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
摘要： 本发明公开了一种利用切割废硅粉快速制备硅纳米线的方法，属于二次资源利用的技术领域。该方法是以光伏产业晶体硅切割废硅粉为硅源，石墨烯为基底，通过高温快速热冲击过程在石墨烯基底上快速制备硅纳米线。所述的制备方法包括以下步骤：(1)将切割废硅粉与石墨烯粉末按一定比例混合制成均匀分散的悬浊液；(2)将混合悬浊液进行抽滤制备滤膜；(3)将滤膜在还原气氛中进行加热预还原部分脱除石墨烯中的官能团；(4)将预还原后的滤膜进行电致热冲击制备石墨烯负载的硅纳米线。将获得的石墨烯负载硅纳米线的薄膜用于锂离子电池负极时，具有高的硅含量、良好的电化学循环稳定性。本发明通过快速热冲击的方法将切割废硅粉制备成硅纳米线并用于锂离子电池负极材料，方法简单、绿色、制备过程快，易于实现切割废硅粉的高值化回收利用。
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公开(公告)号：CN115872422A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202211333263.5
申请日：2022-10-28
申请人： 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： C01D15/08
摘要： 本发明涉及电池级碳酸锂制备领域，提供了一种利用微气泡强化二氧化碳反应结晶制备电池级碳酸锂的方法，所述制备方法的锂源包括一次锂资源和二次锂资源提锂后的富锂溶液，通过NH3·H2O和CO2替代传统Na2CO3作为沉淀剂一步制备杂质含量和粒度均满足电池级要求的碳酸锂产品。所述的制备方法包括以下步骤：(1)将富锂溶液与NH3·H2O混合配置成具有一定浓度和PH值的前驱体溶液；(2)将前驱体溶液搅拌均匀，并利用恒温器控制反应溶液的温度；(3)通过微气泡发生器控制进入反应溶液的CO2量，随后进行气液反应结晶制备电池级碳酸锂；(4)通过洗涤过滤干燥即可获得电池级碳酸锂产品。使用所述制备方法可以制得杂质含量和粒度均满足电池级要求的碳酸锂产品，将其用于制造锂离子电池正极，展现出高的比容量和优异的长循环稳定性；所述制备方法以绿色环保的方式实现了从富锂溶液到电池级碳酸锂的一步制备，流程短、成本低，适用于大规模工业生产。
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公开(公告)号：CN115036496A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202110246206.2
申请日：2021-03-05
申请人： 中国科学院过程工程研究所
摘要： 本发明公开了一种硅纳米线基柔性自支撑电极材料及其制备方法，属于二次资源利用的技术领域。该方法是以光伏产业晶体硅切割废硅粉为硅源，柔性碳纤维布为基底，通过高温快速电致热冲击过程在基底上原位生长硅纳米线。所述的制备方法包括以下步骤：(1)将微米级的切割废硅粉制成均匀分散的悬浊液；(2)将柔性碳布浸泡在步骤(1)的悬浊液中；(3)取出碳布在干燥设备中进行处理；(4)将负载废硅粉的碳布进行电致热冲击在柔性碳布基底上原位生长硅纳米线。将获得的生长硅纳米线的碳布作为自支撑电极材料用于锂离子电池负极时，具有高容量和优异的循环稳定性。本发明以切割废硅粉为原料、碳布为基底制备硅纳米线高负载的柔性自支撑电极材料，解决传统金属为集流体生长硅纳米线时低负载、纯度低的问题，并且发明的制备过程短程、绿色、成本低，用于制备高能量密度锂离子电池负极材料具有广阔的前景。
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公开(公告)号：CN114583135A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210252219.5
申请日：2022-03-15
申请人： 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/583 , H01M10/0525
摘要： 本发明涉及锂离子电池领域，提供了一种利用切割废硅粉一步制成的球形硅碳复合材料及其制备方法与应用，所述制备方法的硅原料来源于光伏产业切割废硅粉，并利用惰性气体将切割废硅粉进行流态化，随后通入特定流量比例的碳源气体进行动态化学碳包覆，控制所述碳源气体的含量、碳包覆的温度及时间，可以一步实现切割废硅粉的动态碳包覆与二次造粒。使用所述制备方法可以制得硅碳结合性、均匀性优良的球形硅碳复合材料，将其用于锂离子电池负极时，能展现出高的比容量和优异的长循环稳定性；所述制备方法以绿色环保的方式实现了切割废硅粉的高值化循环利用，且流程短、效率高，适用于大规模工业生产。
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