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公开(公告)号：CN114122371A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111309985.2
申请日：2021-11-02
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
Abstract: 一种锂离子电池富孔硅碳负极材料的制备方法。包括采用多晶硅切割硅泥为硅源，通过酸洗等过程获得高纯度微米硅，然后经过干法球磨将微米硅球磨至纳米尺寸；以石墨为导电剂，煤沥青为碳源，氯化钠为模板通过两步球磨法得到硅碳复合材料前驱体，然后经过碳化、洗涤、干燥获得硅碳复合材料。该复合材料中，石墨作为载体负载纳米硅，提高了导电性；氯化钠作为模板被洗去后形成富孔结构，既缓解了硅的体积膨胀，又缩短离子传输路径；沥青热解碳将纳米硅和石墨包裹在内部，既可避免硅和电解液接触，减少电解液的消耗，又抑制了硅体积膨胀。制备的富孔硅碳负极材料展现出了优异的倍率性能和循环性能，此外该材料的制备方法简单，成本低，可以实现产业化。
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公开(公告)号：CN111883773A
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN202010629816.6
申请日：2020-07-03
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
IPC: H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明所属锂硫电池正极材料领域，提供了由Ni-ZIF-67@Mela衍生合成的高性能锂硫电池正极材料的制备方法。本发明通过Ni-ZIF-67@Mela退火后形成负载Ni、Co纳米颗粒的N掺杂空心多孔碳(Ni/Co-CNT/NHPC)，且碳表面由于Ni，Co催化作用，生长了大量CNT。三聚氰胺(Melamine)提供了丰富的碳源和氮源，Ni/Co-CNT/NHPC电极材料具有高的比表面积，表面生成的CNT提高了材料导电性。此外，氮掺杂和空心碳骨架结构通过化学吸附和物理吸附限制了多硫化物的溶解，抑制了“穿梭效应”，同时生成的Ni、Co双金属纳米颗粒催化了多硫化物的转化，得到的Ni/Co-CNT/NHPC电极材料综合丰富的CNT，完整的空心骨架，Ni、Co、N掺杂为一体；同时具备了高比表面积，良好的导电性，较强的化学吸附和物理吸附及对多硫化物的催化作用，进一步提高了锂硫电池的性能。
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公开(公告)号：CN109248702A
公开(公告)日：2019-01-22
申请号：CN201811036857.3
申请日：2018-09-06
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
Abstract: 本发明所属电解水催化剂领域，提供了一种非贵金属的N掺杂介孔碳结构双功能电催化剂的制备方法。本发明通过非贵金属Co、Zn合成双功能电解水催化剂解决贵金属催化剂的匮乏性和价格昂贵问题，以及催化剂的单一性问题。通过控制前驱液中的Co2+、Zn2+的比例合成400～500nm大小的ZIF晶粒，在2℃/min的升温速率下700℃退火，热解过程缓慢以保持晶粒结构完整性而不至于坍缩，得到分层级的介孔碳纳米结构的催化剂，其具有高比表面积，更多的反应活性位点，良好的电子传导性和质量传输速率，同时在Co、Zn双金属效应和表面的碳核以及N元素的协同作用提高材料的导电性，提高电解水的催化效率。
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公开(公告)号：CN115954443B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202211269714.3
申请日：2022-10-18
Applicant: 贵州中水材料科技有限公司 , 北京科技大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , H01M4/04 , H01M10/0525 , B22F9/04 , B22F1/16
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池碳包覆硅铜合金负极材料的制备方法，依次包括以下步骤：制备纳米硅；制备纳米硅铜合金(Si/Cu/SiCu3)；配置溶液；制备蔗糖包覆纳米硅铜合金复合材料；制备包覆型Si/Cu/SiCu3@C负极材料。本发明采用上述一种锂离子电池碳包覆硅铜合金负极材料的制备方法，制备的负极材料以Si/Cu/SiCu3合金相为前驱体，能够有效抑制纯硅相在嵌锂过程中的体积波动并提高其导电性，此外，一方面水热手段合成的非晶碳将纳米尺寸的Si/Cu/SiCu3包裹在内部，可以避免合金相与电解液接触，另一方面可以充分容纳合金相的体积波动，有效地提高负极材料的循环寿命。本发明采用包覆型结构设计合成工艺简单，所制备的负极材料具有良好的电化学性能。
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公开(公告)号：CN113104852B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202110281904.6
申请日：2021-03-16
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池硅碳负极材料的制备方法，属于锂离子电池负极材料领域。首先采用单晶硅切割废弃硅泥的微米硅片为硅源，先通过酸洗等手段，获得高纯度微米级片状硅粉。然后通过湿法球磨将微米硅片细化到纳米尺寸。以蔗糖作为碳源，通过水热法对纳米硅进行包覆，再经过一步高温热处理，获得硅@碳微米球负极材料。用本发明制备的硅碳负极材料，碳将纳米硅包裹在微米球的内部，可以避免纳米硅和电解液的接触，减少对电解液的消耗，表现出了优异的比容量和良好的循环稳定性，循环500圈后硅碳负极可逆比容量高达943mAh/g，可以满足高容量型便携式器件对锂离子电池负极材料的需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113871587A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111050658.X
申请日：2021-09-08
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
Abstract: 一种锂离子电池硅@碳纳米管@碳复合负极材料的制备方法。首先采用多晶硅切割硅泥作为硅源，通过酸洗等手段获得高纯度微米级片状硅粉，然后通过干法球磨将微米硅片细化到纳米尺寸；以淀粉、碳纳米管为碳源，通过两步球磨法包覆纳米硅；再经过高温热处理，获得硅@碳纳米管@碳复合负极材料(QSi@CNTs@C)。该复合材料中，碳纳米管在纳米硅之间相互连接，形成导电网络，为离子传输提供通道，既起到导电的作用，同时充足的空位可缓解硅的体积膨胀；碳将纳米硅和碳纳米管包裹在微米球内部，可以避免纳米硅和电解液接触，减少电解液的消耗，抑制硅体积膨胀。本发明制备的复合材料展现出了优异的倍率性能和循环性能，制备方法简单，成本低，可以实现产业化。
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公开(公告)号：CN114122371B
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202111309985.2
申请日：2021-11-02
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
Abstract: 一种锂离子电池富孔硅碳负极材料的制备方法。包括采用多晶硅切割硅泥为硅源，通过酸洗等过程获得高纯度微米硅，然后经过干法球磨将微米硅球磨至纳米尺寸；以石墨为导电剂，煤沥青为碳源，氯化钠为模板通过两步球磨法得到硅碳复合材料前驱体，然后经过碳化、洗涤、干燥获得硅碳复合材料。该复合材料中，石墨作为载体负载纳米硅，提高了导电性；氯化钠作为模板被洗去后形成富孔结构，既缓解了硅的体积膨胀，又缩短离子传输路径；沥青热解碳将纳米硅和石墨包裹在内部，既可避免硅和电解液接触，减少电解液的消耗，又抑制了硅体积膨胀。制备的富孔硅碳负极材料展现出了优异的倍率性能和循环性能，此外该材料的制备方法简单，成本低，可以实现产业化。
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公开(公告)号：CN111883773B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202010629816.6
申请日：2020-07-03
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
IPC: H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明所属锂硫电池正极材料领域，提供了由Ni‑ZIF‑67@Mela衍生合成的高性能锂硫电池正极材料的制备方法。本发明通过Ni‑ZIF‑67@Mela退火后形成负载Ni、Co纳米颗粒的N掺杂空心多孔碳(Ni/Co‑CNT/NHPC)，且碳表面由于Ni，Co催化作用，生长了大量CNT。三聚氰胺(Melamine)提供了丰富的碳源和氮源，Ni/Co‑CNT/NHPC电极材料具有高的比表面积，表面生成的CNT提高了材料导电性。此外，氮掺杂和空心碳骨架结构通过化学吸附和物理吸附限制了多硫化物的溶解，抑制了“穿梭效应”，同时生成的Ni、Co双金属纳米颗粒催化了多硫化物的转化，得到的Ni/Co‑CNT/NHPC电极材料综合丰富的CNT，完整的空心骨架，Ni、Co、N掺杂为一体；同时具备了高比表面积，良好的导电性，较强的化学吸附和物理吸附及对多硫化物的催化作用，进一步提高了锂硫电池的性能。
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公开(公告)号：CN112490446A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011235049.7
申请日：2020-11-08
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
IPC: H01M4/62 , H01M4/38 , H01M4/04 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种三维自支撑锂硫电池正极材料的制备方法，属于锂硫电池正极材料领域。本发明采用商业三聚氰胺泡沫海绵(MF)作为三维支撑基底和主要碳源。通过原位生长Co/Zn‑MOF，经一步高温热处理，得到了三维自支撑Co‑CNT@CF电极材料。该材料三维泡沫碳骨架(CF)结构能够显著提高正极活性硫的面载量，自催化生成的碳纳米管(CNT)，协同Co纳米金属颗粒的双重作用，促进了正极材料的导电性，增强了多硫化物的吸附，有效抑制了“穿梭效应”，从而实现了长循环稳定性，高能量密度的硫正极。
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公开(公告)号：CN109244251A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201810988707.6
申请日：2018-08-28
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
Abstract: 本发明所属钙钛矿太阳能电池领域，提供了一种掺杂硫氰酸钾的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。所涉及钙钛矿电池其结构从下至上分别为FTO导电玻璃、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和金属电极。本发明旨在解决钙钛矿结晶性差和钙钛矿电池滞后较大的问题。通过在钙钛矿吸光层中掺杂硫氰酸钾的方法，可以改变钙钛矿的结晶动力学，促进晶粒的长大，钝化内部缺陷态，并且可以稳定钙钛矿的相结构，抑制离子迁移，从而可以有效提高钙钛矿的结晶质量，提高钙钛矿电池光电效率和稳定性，消除滞后效应。
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