一种壳核型碳包覆金属硫化物纳米复合粒子的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN105428618B

    公开(公告)日:2017-12-26

    申请号:CN201510796864.3

    申请日:2015-11-17

    Abstract: 本发明提供一种壳核型碳包覆金属硫化物纳米复合粒子的制备方法,纳米将所得复合粒子作为锂离子电池负极材料应用在锂离子电池领域。在自动控制直流电弧金属纳米粉体生产设备中加入一定比例的含碳源的物质和惰性气体,蒸发金属原料,获得碳包覆金属纳米粒子前驱体;然后将前驱体与硫粉混合后放入高压密封反应釜中进行热处理,得到碳包覆金属硫化物纳米复合材料,以碳包覆硫化铁粉纳米复合体材料作为活性物质,制作锂离子电极片。本发明的优点在于以原位合成的碳包覆铁、锡纳米粒子作为前驱体,低温硫化获得碳包覆硫化铁、硫化锡纳米复合粒子,具有较高的嵌/脱锂容量密度和循环稳定性,原料成本低廉,工艺简单,可规模化制备,适合工业化生产要求。

    一种多源直流电弧自动化纳米粉体生产系统及方法

    公开(公告)号:CN103962566A

    公开(公告)日:2014-08-06

    申请号:CN201410189518.4

    申请日:2014-05-05

    Inventor: 董星龙 黄昊

    Abstract: 一种多源直流电弧自动化纳米粉体生产装置及方法,属于纳米材料制备技术领域。该装置包括多电极纳米粉体生成室、分级室、捕集室、处理室、钝化室、抽真空系统、气体循环系统、电动传动装置、液压传动装置、冷却系统等。捕集室是独立的箱体,由倒锥形双壁水冷腔体、内部上端敞口捕集笼、封闭滤芯内套、气体循环气路构成,捕集笼及滤芯由粉体过滤材料及滤布组成,其内测及外侧可由转动毛刷自动去除沉积的纳米粉体,底部锥形出口与纳米粉体处理室相连,并设有手动阀门及观察窗。捕集室和处理室由隔离过渡舱相连接。本发明实现纳米粉体的自动化连续生产,具有在线监测、捕集、处理、钝化及包装功能,提高了产品的生产效率和品质。

    一种以气体碳源热处理制备碳包覆纳米复合颗粒的方法

    公开(公告)号:CN101210316A

    公开(公告)日:2008-07-02

    申请号:CN200710159312.7

    申请日:2007-12-25

    Inventor: 董星龙 黄昊 吕波

    Abstract: 一种以气体碳源热处理制备碳包覆纳米复合颗粒的方法,属于碳相关纳米材料制备技术领域。本发明的特征是对金属、合金、陶瓷纳米颗粒进行表面碳包覆。在富碳气氛中进行热处理,通过分解气体碳源,实现在纳米颗粒表面的碳原子沉积、成核、长大和晶化,形成多层碳包覆纳米结构的一种制备方法;通过选择适当的富碳气氛种类、压力、热处理温度、以及动态处理时的气体流量,实现对纳米颗粒表面碳包覆层厚度的控制,同时可以控制处理产物中生成的碳包覆纳米颗粒和碳纳米管产量之比。本发明的效果和益处是采用常规真空处理炉,对真空、充放气、加热装置要求不高,参数容易控制,易于实现规模化生产。

    一种化学沉淀及雾化造粒辅助合成非晶氧化硅包覆镍粉的方法

    公开(公告)号:CN118926523A

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202411016818.2

    申请日:2024-07-29

    Inventor: 董星龙 魏光泷

    Abstract: 一种化学沉淀及雾化造粒辅助合成非晶氧化硅包覆镍粉的方法,属于材料制备技术领域。首先,以硅酸盐为Si源,无机酸为沉淀剂,制备硅胶胶体,与纳米/亚微米Ni粉混合后制备胶体与Ni粉的混合液;其次,采用喷雾干燥法合成出硅胶包覆Ni粉中间体;最后,烧结后分解形成氧化硅包覆Ni粉;所制备的粉体材料为球形颗粒,其中核为Ni粒子、壳为非晶态二氧化硅。通过调整原料配比、分散剂含量、以及喷雾干燥过程的进风口温度、进料速度等工艺参数,实现对粉体的微观结构、颗粒尺寸分布、以及相关性能的调控。本发明发明技术工艺简单,制备成本低,生产效率高,包覆效果好,有效解决了纯Ni粉电极层易氧化、与介质陶瓷层烧结时体积收缩不匹配、界面的互渗与反应等问题。

    激光超非稳态扩散制备锂离子电池锡-石墨复合电极的方法

    公开(公告)号:CN109950521B

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN201910255407.1

    申请日:2019-04-01

    Abstract: 本发明属材料制备技术领域,提供了激光超非稳态扩散制备锂离子电池锡‑石墨复合电极的方法,通过调控激光超非稳态扩散制备工艺与过程,制备出具有良好界面结合的孔状网络结构锡‑石墨复合电极,综合提高了锂离子电池的电化学性能,大幅延长其循环寿命。与传统电极制备方法相比,本发明方法可在不破坏集流体导电性的前提下,制备出具有良好界面结合的孔状网络结构负极,这将有利于Li+的传输,缓冲电极在充放电过程中的体膨胀,维持电极结构稳定性,保持电池在高容量下稳定循环。同时,本发明工艺兼有工艺流程简单、操作方便、制备效率高、环境友好,适合大规模生产等诸多优点。

    一种碳化硅陶瓷基纳米复合材料的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN110429248A

    公开(公告)日:2019-11-08

    申请号:CN201910610156.4

    申请日:2019-07-08

    Inventor: 董星龙 梁静爽

    Abstract: 一种碳化硅陶瓷基纳米复合材料的制备方法及其应用,属于纳米材料制备技术及应用领域。使用自动控制直流电弧等离子体设备,以工业硅块为阳极,石墨棒作为阴极,通入惰性气体和氢气的混合气氛后,再通入气态碳源甲烷、乙炔或乙醇,蒸发原料获得碳化硅陶瓷基纳米复合材料;并将其与导电剂,粘结剂混合制备电极,作为锂离子电池负极材料,组装成扣式锂离子电池进行电化学性能测试,能够表现出优异的电化学性能。本发明制备过程简单,可实现工业化生产;将其应用于锂离子电池负极材料,能够实现了电化学循环性能的稳定性和大电流充放电的能力;通过电流、电压、气氛种类及其气压比、钝化、筛分等工艺,实现对纳米粉体尺寸、分布、以及形貌的控制。

    一种壳核型纳米复合粒子的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN105590753B

    公开(公告)日:2018-07-13

    申请号:CN201510789516.3

    申请日:2015-11-17

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明提供一种壳核型碳包覆锰及其合金氧化物纳米复合粒子的制备方法,首先使用自动控制直流电弧金属纳米粉体生产设备,加入适量金属锰或锰合金原料,在一定比例的惰性气体和含碳气体的混合气氛中蒸发块状金属锰或锰合金原料,获得碳包覆锰或碳包覆锰合金纳米复合粒子前驱体。然后将前驱体在反应气氛中经过加热氧化处理,得到碳包覆锰氧化物或碳包覆锰合金氧化物的纳米复合粒子。用该方法制备的纳米复合粒子具有石墨碳为壳,锰及锰合金的氧化物为核的壳‑核型结构,兼有双电层电容和赝电容两种特性,大大提高了超级电容器电极的容量。

    一种掺杂纳米硅材料的制备方法及其在光超级电容器领域的应用

    公开(公告)号:CN105399099B

    公开(公告)日:2018-06-15

    申请号:CN201510796885.5

    申请日:2015-11-17

    Abstract: 本发明提供一种利用掺杂气体制备掺杂纳米硅的方法,使纳米硅材料的尺寸和性能得到精确控制的同时,实现掺杂纳米硅材料的规模化制备;本发明在合成的过程中对纳米硅进行原位可控元素掺杂,提高纳米硅材料的导电性和光响应性能,并将制备的掺杂纳米硅作为光电极材料应用在光超级电容器领域。首先使用自动控制直流电弧金属纳米粉体生产设备,在通入氢气、惰性气体和含有掺杂元素气体的混合气氛中,以钨电极为电弧阴极,硅块为电弧阳极,引弧蒸发硅块原料,在原位制备的基础上一次性得到掺杂的纳米硅材料。本发明原料来源丰富,制备过程简单,可规模化制备;产物环境友好无污染,结构新颖;掺杂元素的加入,提高了纳米硅结构的光电特性。

    金属氧化物包覆异质金属“核/壳”型纳米粒子的合成方法

    公开(公告)号:CN101362200A

    公开(公告)日:2009-02-11

    申请号:CN200810013327.7

    申请日:2008-09-20

    Abstract: 一种金属氧化物包覆异质金属“核/壳”型纳米粒子的合成方法,属于纳米复合材料合成技术领域。本发明的特征是以金属和异质金属氧化物微米粉为原料,均匀混合并压制成块体靶材作为阳极。利用氢等离子体为热源,蒸发块体靶材,经过气态-液态-固态转变形成“核/壳”型纳米复合颗粒材料。本发明的效果和益处是在蒸发冷凝的过程中实现金属氧化物陶瓷材料对异质金属的原位包覆,具有方法简单、成本低廉、杂质少、颗粒形态规整、适于规模化生产的特点。本发明可用于制备大量不同物质种类的“核/壳”型纳米复合颗粒,在电磁波吸收/屏蔽、生物医药、光电材料、磁性材料、电流变体、功能涂料等方面具有广阔的应用前景。

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