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公开(公告)号：CN115874100B
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202310022980.4
申请日：2023-01-08
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种镁空气电池负极材料Mg‑Zn‑Er合金及其制备方法和应用，涉及镁空气电池领域。合金成分为：Zn 0.6～20.0wt％，Er 0.1～3.5wt％，10≥Zn/Er≥6，其余为镁。制备方法包括如下步骤：(1)取商用纯镁，纯锌，Mg‑Er中间合金，掉表面的氧化皮；(2)将处理好的材料预热，并依次放入坩埚内熔化；(3)将熔液浇铸在模具中，冷却得到铸件。本发明通过控制Zn与Er的质量比，获得含有准晶I相Mg3Zn6Er1的微观组织，有效抑制了镁负极在水系电解液溶液中的析氢反应，并加速了产物的脱落，减少了放电产物在负极表面的堆积厚度，提升了镁空气电池的性能。
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公开(公告)号：CN119833012A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202411898054.4
申请日：2024-12-20
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种基于可解释机器学习的镁空气电池负极成分设计方法及制备方法，涉及镁空气电池技术领域。旨在通过使用解释性机器学习模型尤其采用轻量级梯度提升机算法(LightGBM)模型和可解释性分析，结合多目标优化，设计出能够同时提高放电电压和负极效率的镁合金成分。本方法基于机器学习模型对镁合金成分的特征重要性进行分析，特别针对Al、Zn、Ca、Ga、In等元素对放电电压和负极效率的贡献，优选出Mg‑0.5Zn‑1.5Ga成分，相比于高纯镁负极材料，其在负极效率和放电电压方面均有提升。本发明还涉及该镁合金负极材料的熔炼制备方法，该方法简单、易操作。
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公开(公告)号：CN115874100A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202310022980.4
申请日：2023-01-08
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种镁空气电池负极材料Mg‑Zn‑Er合金及其制备方法和应用，涉及镁空气电池领域。合金成分为：Zn 0.6～20.0wt％，Er 0.1～3.5wt％，10≥Zn/Er≥6，其余为镁。制备方法包括如下步骤：(1)取商用纯镁，纯锌，Mg‑Er中间合金，掉表面的氧化皮；(2)将处理好的材料预热，并依次放入坩埚内熔化；(3)将熔液浇铸在模具中，冷却得到铸件。本发明通过控制Zn与Er的质量比，获得含有准晶I相Mg3Zn6Er1的微观组织，有效抑制了镁负极在水系电解液溶液中的析氢反应，并加速了产物的脱落，减少了放电产物在负极表面的堆积厚度，提升了镁空气电池的性能。
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公开(公告)号：CN119833016A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202411899777.6
申请日：2024-12-20
Applicant: 北京工业大学
IPC: G16C20/30 , G06F18/2431 , G06F18/214
Abstract: 一种基于“成分与过程感知”深度学习预测镁合金第二相的方法，属于材料科学与人工智能技术领域。首先，将合金成分的数值数据转化为自然语言描述，并结合加工工艺条件，生成复合输入特征。随后，采用预训练生成模型并对其进行微调，使其适应多标签分类任务，能够高精度地预测镁合金中的多种第二相。该方法显著提高了对复杂多相镁合金体系的预测准确性，加速了新型高性能镁合金的研发与应用。
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公开(公告)号：CN119694446A
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202411899691.3
申请日：2024-12-20
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于吸附自由能的镁空气电池负极材料设计及制备方法，属于电池材料设计领域。旨在提高镁空气电池的放电效率和电压。通过密度泛函理论(DFT)计算镁表面固溶不同原子后，析氢反应中间物种在其表面的吸附自由能，结合微合金化设计合适的合金成分，并开发了一种快速有效的合金熔炼制备工艺。该方法通过选择吸附自由能极大或极小的溶质元素，优化了负极材料的成分和微结构，从而有效减少镁自腐蚀，提升局部放电产物破裂及放电活性，从而提升电池的能量密度。本发明所设计的合金材料在镁空气电池中表现出优异的放电性能，具有广泛的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119407482A
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411553529.6
申请日：2024-11-02
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23P15/00 , B23K26/354
Abstract: 一种基于飞秒激光的镁电极表面加工方法，属于电池材料加工技术领域。其技术方案包括以下步骤：(1)镁合金表面预处理，包括逐级打磨、抛光与清洗，以形成镜面作为加工面；(2)通过飞秒激光原位制备微纳结构层，调整加工参数与扫描策略，以形成周期性微结构；(3)清洗并烘干，置于真空或惰性气体中储存。本发明工艺简单，能够在晶态镁合金表面原位生成微纳尺寸周期性结构层，显著促进电解液在电极表面的铺展，增加固/液界面有效接触面积，促进电化学反应的进行。
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公开(公告)号：CN118744985A
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202410714906.3
申请日：2024-06-04
Applicant: 北京工业大学
IPC: C01B32/194 , C01B32/168 , C01B32/174 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , C09C1/44 , C09C1/56 , C09C3/04 , C09C3/06 , C09C3/08
Abstract: 一种可实现高分散稳定性的碳纳米材料复合物及其制备方法，属于碳纳米材料的分散工艺领域。先对石墨烯，碳纳米管，导电炭黑除杂，然后单独制备成分散液，再进行混合超声分散，然后加热搅拌直至糊状，真空烘干，研磨，再分散。利用石墨烯，碳纳米管，导电炭黑独特的几何结构彼此互相分散，碳管连接碳管与碳管，碳管与石墨烯，石墨烯与石墨烯之间的宽间隙，导电炭黑分散在周围，填充剩余的窄间隙，形成稳定的三维网络结构，以实现碳纳米材料的高分散稳定性。
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公开(公告)号：CN118006958A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410154082.9
申请日：2024-02-02
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种具有原位纳米‑微米异构界面的石墨烯/镁基复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。本发明通过对石墨烯进行化学刻蚀，结合粉末冶金和热挤压工艺，在石墨烯/镁基复合材料中原位形成了“石墨烯‑镁基纳米颗粒‑镁合金基体”的纳米‑微米分级界面结构，其中镁基纳米颗粒包括镁纳米晶、氧化镁纳米晶及镁非晶相，且分别与镁基体存在共格/半共格/非共格的界面关系，解决了现有复合材料中石墨烯与镁基体润湿性差、界面结合强度低的问题。这种纳米‑微米异构界面极大地优化了复合材料的界面结构，提高了界面结合强度，提高了石墨烯/镁基复合材料的综合力学性能，使其在航空航天、汽车、电子等领域具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN117926095A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410269786.0
申请日：2024-03-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种具有结构功能一体化的镁基复合板材的制备方法，涉及金属基复合材料制备领域。该种复合材料的组成及质量百分比为：CNTs含量为0.3～0.5％，Zn为2～3％，杂志元素为总量小于0.05％，余量为镁。本发明采用半固态搅拌协助重力铸造法与多道次冷轧和热轧交替变形的工艺制备了具有结构功能一体化的镁基复合板材。其中，复合板材中的CNTs钉扎位错，孪晶数量增加，降低轧制温度后，随着变形量的增加孪晶内部产生细小的再结晶晶粒，从而细化晶粒。该复合板材应用特征在于:1)结构功能一体化材料；2)大变形后仍具有良好的延伸率。
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公开(公告)号：CN116287806A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310282637.3
申请日：2023-03-21
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种高强塑积耐腐蚀铜镍合金及其制备工艺，涉及铜镍合金耐腐蚀与强韧化领域。合金成分为27.0～31.0％的Ni，0.8～2.0％的Fe，0.5～1.5％的Mn，0.004～0.02％的Y，0.002～0.01％的Ce，余量为Cu。原材料经真空熔炼获得铸锭后，进行均匀化退火，经热轧和冷轧后获得铜镍合金管材或板材，冷轧后的管材或板材经最终热处理获得所需产品。本发明最终制备的铜镍合金板材或管材具有高强塑积及在含硫海水中低腐蚀速率的优越性能，可解决铜镍合金在使用过程中因强度、塑性差以及在含硫海水中耐腐蚀性差造成管材或板材失效、使用寿命缩短的相关问题，在海洋工程、舰艇舰船等领域具有应用前景。
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