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公开(公告)号：CN119430139A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411598349.X
申请日：2024-11-11
Applicant: 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 , 中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司
IPC: C01B32/05 , H01M4/133 , H01M4/1393 , H01M10/0525 , H01M10/058 , H01M4/36 , H01M4/587 , H01M4/62
Abstract: 本发明公开了一种树脂基硬碳复合材料及在扣式半电池制备中的应用，将苯酚熔融后加入甲醛溶液配置混合液A；将碳纳米管粉体、十六烷基三甲基溴化铵分散于纯水中加以研磨，得到碳纳米管分散浆料B；向混合液A中加入碳纳米管分散浆料B得到混合液C，调节pH配置成酚醛树脂前驱体溶液并进行交联固化制得酚醛树脂固化前驱体，再进行机械研磨后放入管式炉中，最终制得树脂基硬碳复合材料。本发明在苯酚、甲醛缩聚反应端引入导电碳，通过调控材料组成，在复合材料中形成联通导电网络，缩短颗粒间电子传输距离，改善原有树脂碳本征导电性，具有高容量、高首效、高倍率和低灰分的优点，在锂离子电池负极材料领域具有广阔应用前景。
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公开(公告)号：CN117228649A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311182633.4
申请日：2023-09-14
Applicant: 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 , 中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司
IPC: C01B25/45
Abstract: 本发明公开了一种磷酸铁锂复合正极材料液相合成方法，将含锂化合物分散于水中，形成溶液A；向溶液A中加入碳气凝胶，形成悬浮液体B；向悬浮液体B中加入含磷化合物，得到悬浊液C；将含铁化合物、可溶性还原剂，加入到悬浊液C中进行水热合成反应，反应产物经过分离、洗涤和干燥后得到磷酸铁锂/碳气凝胶碳复合物，将磷酸铁锂/碳气凝胶复合物与有机碳源混合，在惰性气氛下高温热处理，得到磷酸铁锂/碳气凝胶复合正极材料。本发明以碳气凝胶骨架为碳基底分散磷酸铁锂颗粒，抑制水热反应过程中LiFePO4颗粒团聚，复合有机碳源包覆层进一步提升磷酸铁锂的导电性，碳包覆更均匀，且合成工艺简单，产物纯度高，有利于大规模产业化生产。
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公开(公告)号：CN117069092A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311182038.0
申请日：2023-09-14
Applicant: 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 , 中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司
IPC: C01B32/05
Abstract: 本发明公开了一种粒径可控碳气凝胶微球的制备方法，在温度为45‑60℃条件下将苯酚融化，制成液态苯酚－反应液A；将羧甲基纤维素钠、三聚氰胺、氢氧化钠溶解于甲醛水溶液中，配置出甲醛‑分散剂‑催化剂溶液—反应溶液B；将十六烷基三甲基溴化铵于白油中搅拌溶解，配置出反应溶液C；将反应液A与反应溶液C直接混合，在75‑95℃温度下加热搅拌，并在加热搅拌过程中将反应溶液B用蠕动泵均匀注入反应器中，得到乳黄色悬浊液；分离干燥得到碳气凝胶微球。本发明通过控制羧甲基纤维素钠和十六烷基三甲基溴化铵用量和加入速度可以精准控制碳气凝胶微球粒径，可实际应用于能源储存、吸附分离、催化、传感器等领域。
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公开(公告)号：CN119258986A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411596299.1
申请日：2024-11-11
Applicant: 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 , 中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司
IPC: B01J20/20 , B01J20/28 , B01J20/30 , C02F1/28 , C02F101/20 , C02F101/22
Abstract: 本发明公开了一种可再生磁性多孔碳吸附材料的制备方法，生物质碳源作为原料经破碎、干燥得到生物质碳粉料；FeCl3·6H2O溶解于乙二醇中，加入NaAc，然后移至聚四氟乙烯反应釜中再加入生物质碳粉料进行高温反应，分离、清洗、干燥后在保护气氛中进行热处理，形成生物质碳化材料，再对生物质碳化材料进行球磨、活化，得到磁性多孔碳吸附材料，可有效去除污染物。该方法不仅成本低廉、环境友好，而且制备的磁性多孔碳材料具有合理的孔径结构、高比表面积和优异的磁性性能，适用于多种污染物的吸附处理。本发明采用生物质碳源作为原料，成本低且可再生，整个制备过程无需使用大量化学药品，减少废水排放，符合绿色化学理念。
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公开(公告)号：CN116161642A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202211568823.5
申请日：2022-12-08
Applicant: 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 , 中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种N掺杂的介孔碳气凝胶微球的制备方法，包括以下步骤：将间苯二酚、间苯三酚、模板剂聚乙二醇2000、甲醛加入纯水中，搅拌溶解，得到前驱体溶液；将前驱体溶液加入含表面活性剂的白油中，乳化后，油浴加热充分反应；离心分离后得到粉末，将粉末和聚乙烯亚胺加入纯水中，油浴加热充分反应；离心分离后得到固体粉末，用纯水反复洗涤；碳化后得N掺杂的碳气凝胶微球。本发明以聚乙烯亚胺为N源，对碳气凝胶微球表面进行N原子掺杂改性，以提高载体中碳的给电子能力，同时显著提高应用中的循环稳定性，提升碳气凝胶的耐电化学腐蚀性能；本发明制备方法制备工艺简单，制备周期短，制备成本低，可适应大规模生产。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115763089A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211568779.8
申请日：2022-12-08
Applicant: 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 , 中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种超级电容器用电极片的制备方法，原料总量按100％计时的各组分质量百分含量为：多孔碳80％～90％、导电剂6％～10％、粘结剂2％～6％、增稠剂2％～4％。多孔碳为碳气凝胶，导电剂为乙炔黑，粘结剂为聚四氟乙烯和/或丁苯橡胶，增稠剂为羧甲基纤维素钠。本发明通过选用碳气凝胶作为多孔碳，降低了制作出的电极片的电阻率，提高了制作出的超级电容器的比电容；通过取消乙醇的加入，降低了极片的制作成本，降低了粘结剂破乳失效的可能性，进而减少粘结剂用量，且提高了生产过程的安全性；通过改进制浆工艺、增加过滤步骤的方式，使该工艺对各类多孔碳的适应能力更强，涂布出的极片表面光滑，厚度更加均匀。
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公开(公告)号：CN112357903B
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202011247114.8
申请日：2020-11-10
Applicant: 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 , 中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司 , 中钢集团南京华忻科技有限公司
IPC: C01B32/05
Abstract: 本发明公开了一种碳气凝胶粉末的制备方法，包括：(1)配制间甲酚‑甲醛‑氢氧化钾反应溶液，搅拌溶解，再向反应溶液中加入分散剂；(2)配制油相体系，加入表面活性剂；(3)超声分散获得微米级乳液；(4)变速搅拌乳液并在不同温度下进行反应；(5)分离清洗获得的微米级凝胶粉末；(6)经过干燥、碳化及活化过程，获得粒径可控的碳气凝胶粉末产品。本发明通过调整分散剂和表面活性剂比例以及保温时搅拌速率，制备不同粒径分布的碳气凝胶粉末，具有较高的比表面积，可用于超级电容器、催化剂载体、气体吸附、电容去离子等领域。
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公开(公告)号：CN119461315A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411596559.5
申请日：2024-11-11
Applicant: 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 , 中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司
IPC: C01B32/05
Abstract: 本发明公开了一种喷雾成型制备碳气凝胶微球的方法，将碳源和甲醛溶液加入到容器中，再加入适量乌洛托品、氢氧化钠，加热并持续搅拌使其充分溶解，溶解后升高温度并保温预聚一段时间，预聚后加入适量溶剂和聚丙烯酸并搅拌均匀，得到前驱体溶液；将前驱体溶液通过喷雾干燥完成造粒得到有机微球；将有机微球保温老化一段时间，使其进一步交联反应；使用流化床将老化后的有机微球在惰性气体氛围下进行高温碳化和二氧化碳气体氛围下高温活化得到单分散的碳气凝胶微球。本发明方法具有生产成本低、制备周期短、能对碳气凝胶微球的粒径进行有效调控，可有效提升碳气凝胶微球在催化、电化学等领域中应用时的性能。
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公开(公告)号：CN119430138A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411598175.7
申请日：2024-11-11
Applicant: 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 , 中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司
IPC: C01B32/05 , H01M4/133 , H01M4/1393 , H01M10/0525 , H01M10/058 , H01M4/36 , H01M4/587 , H01M4/62
Abstract: 本发明公开了一种树脂基硬碳复合材料的制备方法及其应用，将苯酚熔融后加入甲醛溶液，再加入碳纳米管粉体，用三乙胺调节pH＝8‑10，配置成酚醛树脂前驱体溶液；对酚醛树脂前驱体溶液进行交联固化反应制得酚醛树脂固化前驱体；对酚醛树脂固化前驱体进行机械研磨，放入管式炉中，最终制得电导率＞30S/cm的树脂基硬碳复合材料。本发明在苯酚、甲醛缩聚反应端引入导电碳，通过调控材料组成，在复合材料中形成联通导电网络，缩短颗粒间电子传输距离，改善原有树脂碳本征导电性，具有高容量、高首效、高倍率和低灰分的优点，在锂离子电池负极材料领域具有广阔应用前景。
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公开(公告)号：CN117163943A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311184117.5
申请日：2023-09-14
Applicant: 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 , 中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种用做硅碳负极的碳气凝胶材料的制备方法，采用酚醛树脂为主要原料，通过溶胶凝胶、破碎、干燥、分级、碳活化、除杂、研磨等步骤，调整碳气凝胶的孔结构分布，控制杂质含量、灰分、含水率和粒径分布等指标，达到硅碳负极领域对碳气凝胶的使用要求。制备的碳气凝胶材料，其比表面积1000～3000m2/g，孔容为0.3～2cm3/g，平均孔径为0.5～10nm，微孔占比为30％～100％，可以作为硅碳负极的多孔炭基体材料。本发明以酚醛树脂、甲醛、氢氧化钾等为主要原料，成本低；将物料分级后再进行碳活化，保证了物料在碳活化过程中的可控性和一致性，同时除杂工艺简单，整体工艺高效，有利于碳气凝胶材料的规模化生产。
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