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公开(公告)号：CN112038635B
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202010771686.X
申请日：2020-08-04
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/38 , H01M10/052 , C01B32/05 , C01B32/914 , C01B17/02 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池类石墨烯负载渗碳体颗粒复合正极材料及其制备方法，所述复合正极材料由具有类石墨烯结构的Fe3C/C与单质硫复合而成，单质硫分散在Fe3C/C的孔隙中；本发明以木槿花花瓣为原材料，经过预碳化处理，得到类石墨烯结构的生物炭，再将其与高铁酸钾复合经过热处理，其中高铁酸钾作为造孔剂并提供铁源，一步合成了类石墨烯结构的Fe3C/C复合材料。本发明通过具有高的比表面积、发达的孔隙结构的类石墨烯结构的Fe3C/C与单质硫复合，兼具物理吸附和化学吸附，有效地捕捉多硫化物，解决充放电过程中“穿梭效应”，提高电极表面电化学稳定性，最终提升电极材料的电化学性能。
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公开(公告)号：CN110950316A
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201911282229.8
申请日：2019-12-13
Applicant: 湘潭大学
IPC: C01B32/05 , H01M4/48 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种高比表多元素掺杂的炭微米管-炭气凝胶的制备方法，包括如下步骤：(1)先将梧桐絮于300-400℃下进行预炭化得炭微米管；(2)将葡萄糖水溶液和石蜡混合均匀后加入炭微米管超声，再加入丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵得复合凝胶，经低温炭化得到炭微米管-炭气凝胶前驱体；(3)将炭微米管-炭气凝胶前驱体和氢氧化钾溶液浸渍蒸干，高温炭化即得炭微米管-炭气凝胶。本发明利用炭微米管与炭气凝胶进行复合，中空管状结构的炭微米管可以提升复合材料的机械性能，同时炭微米管本身含有丰富的氮、硫、钾、钙杂元素可同步引入炭微米管-炭气凝胶复合材料中，提升复合材料的导电性、电化学性能和吸附性。
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公开(公告)号：CN112279235B
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202011020711.7
申请日：2020-09-25
Applicant: 湘潭大学
IPC: C01B32/05 , C01B32/914 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种金属掺杂的三维框架结构分级多孔生物炭及其制备方法，包括如下步骤：(1)将生物质原材料泡发沥水、干燥，打成粉备用；(2)将生物质原材料粉、可溶性金属盐与氢氧化钾加入去离子水中，搅拌超声至混合均匀得混合液；(3)将混合液进行高剪切乳化得乳液；(4)将乳液进行冷冻干燥后再经炭化、酸洗、过滤、干燥得到金属掺杂的三维框架结构分级多孔生物炭。本发明的金属掺杂的三维框架结构分级多孔生物炭孔道结构丰富，能大量存储硫元素并对其进行有效束缚，金属颗粒的存在能让部分无定形碳转化成石墨碳，增强碳材料的导电性，并且能够实现对多硫化物的物理化学吸附的协同作用，有效抑制穿梭效应，提高电极材料的电化学性能。
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公开(公告)号：CN112279235A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202011020711.7
申请日：2020-09-25
Applicant: 湘潭大学
IPC: C01B32/05 , C01B32/914 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种金属掺杂的三维框架结构分级多孔生物炭及其制备方法，包括如下步骤：(1)将生物质原材料泡发沥水、干燥，打成粉备用；(2)将生物质原材料粉、可溶性金属盐与氢氧化钾加入去离子水中，搅拌超声至混合均匀得混合液；(3)将混合液进行高剪切乳化得乳液；(4)将乳液进行冷冻干燥后再经炭化、酸洗、过滤、干燥得到金属掺杂的三维框架结构分级多孔生物炭。本发明的金属掺杂的三维框架结构分级多孔生物炭孔道结构丰富，能大量存储硫元素并对其进行有效束缚，金属颗粒的存在能让部分无定形碳转化成石墨碳，增强碳材料的导电性，并且能够实现对多硫化物的物理化学吸附的协同作用，有效抑制穿梭效应，提高电极材料的电化学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109994721A
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201910231906.7
申请日：2019-03-26
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明提供了一种基于S‑Ni‑O‑C键合增强的锂硫电池复合正极材料及其制备方法，以生物炭为载体，其表面嫁接极性含氧官能团，纳米镍颗粒负载在生物炭表面形成Ni‑O‑C结构，再进行固硫即得S‑Ni‑O‑C键合增强的锂硫电池复合正极材料。本发明的复合正极材料，既能保留生物炭骨架的高比表面积，又能在生物炭表面提供过渡金属元素的极性吸附位点，同时还能在硫正极与生物炭之间建立化学键连接，从而有效提升活性材料的稳定性，最终提升电极材料的电化学性能。
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公开(公告)号：CN112038635A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010771686.X
申请日：2020-08-04
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/38 , H01M10/052 , C01B32/05 , C01B32/914 , C01B17/02 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池类石墨烯负载渗碳体颗粒复合正极材料及其制备方法，所述复合正极材料由具有类石墨烯结构的Fe3C/C与单质硫复合而成，单质硫分散在Fe3C/C的孔隙中；本发明以木槿花花瓣为原材料，经过预碳化处理，得到类石墨烯结构的生物炭，再将其与高铁酸钾复合经过热处理，其中高铁酸钾作为造孔剂并提供铁源，一步合成了类石墨烯结构的Fe3C/C复合材料。本发明通过具有高的比表面积、发达的孔隙结构的类石墨烯结构的Fe3C/C与单质硫复合，兼具物理吸附和化学吸附，有效地捕捉多硫化物，解决充放电过程中“穿梭效应”，提高电极表面电化学稳定性，最终提升电极材料的电化学性能。
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公开(公告)号：CN112299390B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202011020723.X
申请日：2020-09-25
Applicant: 湘潭大学
IPC: C01B32/05 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种三维框架结构分级多孔生物炭及其制备方法，包括如下步骤：(1)将生物质原材料泡发沥水，冷冻干燥，打成粉备用；(2)将生物质原材料粉与氢氧化钾加入去离子水中，搅拌超声至混合均匀得混合液；(3)将混合料进行高剪切乳化得乳液；(4)将乳液进行冷冻干燥后再经炭化、酸洗、过滤、干燥得到三维框架结构分级多孔生物炭。本发明的三维框架结构分级多孔生物炭不仅保留了生物质炭骨架的高比表面积，同时具有大孔分布清晰的三位框架结构，且介/微孔比例高，导电性良好，其作为载体时能使活性物质充分被存储到材料孔隙中，提高材料的能量密度和循环稳定性能。
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公开(公告)号：CN109994721B
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN201910231906.7
申请日：2019-03-26
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明提供了一种基于S‑Ni‑O‑C键合增强的锂硫电池复合正极材料及其制备方法，以生物炭为载体，其表面嫁接极性含氧官能团，纳米镍颗粒负载在生物炭表面形成Ni‑O‑C结构，再进行固硫即得S‑Ni‑O‑C键合增强的锂硫电池复合正极材料。本发明的复合正极材料，既能保留生物炭骨架的高比表面积，又能在生物炭表面提供过渡金属元素的极性吸附位点，同时还能在硫正极与生物炭之间建立化学键连接，从而有效提升活性材料的稳定性，最终提升电极材料的电化学性能。
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公开(公告)号：CN112299390A
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN202011020723.X
申请日：2020-09-25
Applicant: 湘潭大学
IPC: C01B32/05 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种三维框架结构分级多孔生物炭及其制备方法，包括如下步骤：(1)将生物质原材料泡发沥水，冷冻干燥，打成粉备用；(2)将生物质原材料粉与氢氧化钾加入去离子水中，搅拌超声至混合均匀得混合液；(3)将混合料进行高剪切乳化得乳液；(4)将乳液进行冷冻干燥后再经炭化、酸洗、过滤、干燥得到三维框架结构分级多孔生物炭。本发明的三维框架结构分级多孔生物炭不仅保留了生物质炭骨架的高比表面积，同时具有大孔分布清晰的三位框架结构，且介/微孔比例高，导电性良好，其作为载体时能使活性物质充分被存储到材料孔隙中，提高材料的能量密度和循环稳定性能。
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