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公开(公告)号：CN118270767B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410704526.1
申请日：2024-06-03
申请人： 湖南钠科新材料有限公司
IPC分类号： C01B32/05 , H01M10/054 , H01M4/587
摘要： 本发明公开了一种生物质硬碳材料及其制备方法和在钠离子电池中的应用，属于电池材料技术领域。生物质硬碳材料的制备方法包括以下步骤：1）将生物质原料进行水热处理，得到预炭化材料；2）将预炭化材料置于醇类溶剂中搅拌反应后，干燥，得到改性预炭化材料；3）将改性预炭化材料进行高温炭化处理，即得生物质硬碳材料，所得生物质硬碳材料具有适当缺陷、闭孔结构丰富的特点，其作为钠离子电池负极材料使用，有效解决了现有技术中硬碳材料在用作钠离子电池负极时存在的比容量较低，ICE较低等问题，且生物质硬碳材料的制备工艺简单，成本低廉，处理过程对环境友好，有利于工业化生产。
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公开(公告)号：CN116675217A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310916480.5
申请日：2023-07-25
申请人： 湖南钠科新材料有限公司
IPC分类号： C01B32/05 , H01M4/587 , H01M10/054
摘要： 本发明提供了一种钠离子电池及其生物质硬碳负极材料和制备方法，涉及钠离子电池电极材料制备领域。该方法以生物质为原料，将生物质原料干燥后破碎置于高温管式炉中进行预碳化，预碳化结束后的材料置于等离子体化学气相沉积腔体内进行等离子体包覆处理，包覆完成后的材料再置于高温管式炉中进行高温碳化得到最终生物质硬碳；其中，等离子体处理过程中修复碳材料表面过多缺陷的同时，通过碳沉积包覆掩盖活性含氧基团，有效的解决了硬碳材料对于钠离子的嵌入和脱出效率低以及硬碳材料使用后期电池产气造成电池寿命较短的问题。此外，本发明的一种钠离子电池及其生物质硬碳负极材料制备工艺简单，成本低廉，处理过程对环境友好。
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公开(公告)号：CN118270767A
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410704526.1
申请日：2024-06-03
申请人： 湖南钠科新材料有限公司
IPC分类号： C01B32/05 , H01M10/054 , H01M4/587
摘要： 本发明公开了一种生物质硬碳材料及其制备方法和在钠离子电池中的应用，属于电池材料技术领域。生物质硬碳材料的制备方法包括以下步骤：1）将生物质原料进行水热处理，得到预炭化材料；2）将预炭化材料置于醇类溶剂中搅拌反应后，干燥，得到改性预炭化材料；3）将改性预炭化材料进行高温炭化处理，即得生物质硬碳材料，所得生物质硬碳材料具有适当缺陷、闭孔结构丰富的特点，其作为钠离子电池负极材料使用，有效解决了现有技术中硬碳材料在用作钠离子电池负极时存在的比容量较低，ICE较低等问题，且生物质硬碳材料的制备工艺简单，成本低廉，处理过程对环境友好，有利于工业化生产。
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公开(公告)号：CN118183699A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410374632.8
申请日：2024-03-29
申请人： 湖南钠科新材料有限公司
IPC分类号： C01B32/05 , H01M4/587 , H01M10/054
摘要： 本发明公开了一种酶解改性淀粉基硬碳材料及其制备方法和应用。该硬碳材料的制备过程为：将含有淀粉的生物质材料与多糖酶制剂分散于缓冲液中进行恒温酶解，酶解完成后经抽滤洗涤后得到前驱体；将前驱体干燥后依次进行高温碳化和破碎，即得；所述生物质材料与多糖酶制剂的质量比为10：0.1～1。该硬碳材料以含淀粉生物质为原料，通过酶制剂对其表面进行造孔处理，最终材料具有丰富的储钠位点，克服现有技术存在的钠离子电池硬碳负极容量不高，倍率性能较差的问题。基于本发明所提供材料制备的钠离子电池具有优异的电化学性能，在保持高首次库伦效率在90％左右的基础上，其可逆比容量达到了300mAh/g以上。
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公开(公告)号：CN116812906A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310597342.5
申请日：2023-05-25
申请人： 湖南钠科新材料有限公司
IPC分类号： C01B32/05 , H01M4/587 , H01M10/054
摘要： 本发明公开了一种生物质基硬碳材料及其制备方法和应用。该硬碳材料以秸秆、竹材、木头等生物质材料为原料，将原料干燥后机械破碎，得固体粉末；将粉末浸煮于pH≤7的浸煮液中，依次经洗涤、干燥和碳化，即得。本发明利用生物质本身丰富的纤维素、半纤维素和木质素，通过浸煮方式在脱脂除油的同时，还利用原料浸煮时产生的沥青进一步调节材料中不同多糖的比例，通过碳化后得到短程有序，长程无序的多级孔结构无定形硬碳材料。基于本发明所提供的硬碳材料所制备的钠离子电池具有优异的电化学性能和稳定性，经测试，在20mA/g的电流密度下，首次库伦效率为可达93％，首圈充电比容量可达380mAh/g。
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公开(公告)号：CN118289738A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410525814.0
申请日：2024-04-29
申请人： 湖南钠科新材料有限公司
IPC分类号： C01B32/05 , H01M10/054 , H01M4/587
摘要： 本发明公开了一种生物质硬碳材料及预交联改性制备生物质硬碳材料的方法和应用。将生物质原料与多元羧酸混合后置于密封反应釜内进行固气两相交联反应，得到预交联材料；将预交联材料进行高温碳化，即得生物质硬碳材料。该硬碳材料具有丰富的闭孔结构，闭孔储钠性能相对普通的硬碳材料更好，且由于更多的开孔转变为闭孔，可以有效的提高硬碳材料的首次库伦效率。其该制备方法原料廉价，工艺简单，环境友好等，有利于工业化生产。
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公开(公告)号：CN118978148A
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202411402353.4
申请日：2024-10-09
申请人： 湖南钠科新材料有限公司
IPC分类号： C01B32/05 , H01M4/587 , H01M10/054
摘要： 本申请适用于新能源材料技术领域，提供了一种生物质基硬碳材料及其制备方法、钠离子电池，所述生物质基硬碳材料的形貌为不规则块状且表面存在微孔结构，其中，所述不规则块状的尺寸为5‑10μm；微孔结构的孔道直径小于1μm；所述生物质基硬碳材料具有短程有序、长程无序的微观结构特征。与现有的硬碳材料相比，该生物质基硬碳材料能实现钠离子的快速扩散，有利于提高硬碳的倍率性能。
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公开(公告)号：CN116854075A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310916471.6
申请日：2023-07-25
申请人： 湖南钠科新材料有限公司
IPC分类号： C01B32/05 , H01M10/054 , H01M4/583
摘要： 本发明提供了一种化学表面改性生物质硬碳材料及其制备方法和应用，涉及钠离子电池电极材料技术领域。该方法以生物质为原料，将生物质原料经过干燥、粉碎、预碳化后，置于气氛等离子体烧结炉中，处理后通过高温碳化；该预碳化材料通过等离子体还原气氛处理，可有效减少表面含氧官能团。一方面可以提高硬碳材料表面的疏水性，解决表面亲水基团易吸附水分子造成充放电过程中的电池产气鼓包问题，提高循环稳定性。另一方面可以减少首次充放电过程中对钠离子的不可逆吸附，有效提升硬碳材料的首次库伦效率低。且基于本发明改性得到的的钠离子电池硬碳负极材料，具有较高的首次库仑效率和循环稳定性。本发明还具有工艺简单、环境友好等优点。
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