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公开(公告)号：CN114335519A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202210006652.0
申请日：2022-01-05
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种金属硫化物@石墨层电极材料及其制备方法，其由纳米金属硫化物颗粒和石墨层片组成，其化学通式为MSx@C，1≤X≤3；其中：纳米金属硫化物颗粒粘附于石墨层片上以及石墨层片的夹缝中，纳米金属硫化物颗粒与石墨层片的质量比为(10～80):(20～90)。本发明采用在空气中，相比于现行的水热法、溶剂热法和刻蚀法等方法，材料制备过程简单易操作，产品质量稳定，工艺重复性能好，适合于大规模工业化生产；本发明所提出的方法通过调控金属硫化物和石墨的分布，构建了有规律的二维致密层状结构，插入的金属硫化物可以诱导强烈的电荷转移化学掺杂效果，并增加石墨层间适中的层间距离，加速循环过程中离子的迁移速度，有效提高了电极材料的综合性能。
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公开(公告)号：CN112563603B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202011427216.8
申请日：2020-12-09
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/54 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525 , H01M10/42
Abstract: 本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料再生方法，包括以下步骤：将废旧正极材料、锂盐和添加剂混合后球磨，得到混合物，所述锂盐由锂盐LS1、锂盐LS2和锂盐LS3组成；所述添加剂为添加剂A1或其与添加剂A2组成；氧化性气氛下，以上述混合物为电解质，采用工作电极和对电极在(260‑500)℃条件下进行电解；电解后，撤出工作电极和对电极，继续在氧化性气氛下以(7‑12)℃·min‑1加热至(600‑680)℃，保持(0.3‑1)h；然后在氧化性气氛下或者惰性气氛下继续以(3‑6)℃·min‑1加热至(800‑1100)℃，并保持(3‑8)h；冷却后经洗涤过滤并干燥后得到再生正极材料。
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公开(公告)号：CN111217356B
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202010134797.X
申请日：2020-03-02
Applicant: 中南大学
IPC: C01B32/05 , C01B32/324 , C01B32/348 , C01B7/19
Abstract: 本发明公开了一种从铝电解阳极炭渣中回收多孔炭的方法，包括以下步骤：(1)将铝电解阳极炭渣、浓硫酸和氧化剂按照质量比为1:0.2～10:0～5的比例混合均匀，得到混合物A，将混合物A置于100～300℃进行一次焙烧，得到一次焙烧产物；(2)一次焙烧产物经洗涤、过滤、干燥得到产物B，将产物B与活化剂按照质量比1:1～10的比例混合均匀得到混合物C，混合物C于300～1500℃下进行二次焙烧，得到二次焙烧产物；(3)二次焙烧产物经洗涤、过滤、干燥，得到多孔炭材料。本发明处理过程中不产生高温含氟烟气和含氟废水，且能回收氟、铝元素，得到高纯度多孔炭材料，从而实现铝电解阳极炭渣的综合回收和清洁处理。
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公开(公告)号：CN113363628A
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202110620014.3
申请日：2021-06-03
Applicant: 中南大学
IPC: H01M12/06
Abstract: 本发明公开了一种铝空气电池用电解液及其制备方法，其由碱性溶液、可溶性共价有机框架聚合物(COFs)、增稠剂、无机盐组成。本发明中将可溶性共价有机框架聚合物添加至电解液中，可溶性共价有机框架聚合物由于其自身的刚性的共轭骨架连接会形成二维平面结构，其表面含有丰富的氮配位金属原子中心以及丰富的孔道结构，丰富的孔道结构具有较强的溶剂吸纳和金属吸附作用，且金属原子中心与OH‑等溶剂分子能够形成较强的相互作用，因而COFs可溶于碱性溶液并形成溶液体系；在碱性铝空气电池电解液中，溶解的二维平面状COFs可通过强吸附能力吸附在铝负极表面，形成覆盖膜阻止部分自由水在电极上析氢。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111364061B
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN201811591825.X
申请日：2018-12-25
Applicant: 中南大学
IPC: C25C3/08
Abstract: 本发明属于铝电解领域，具体涉及一种铝电解用可润湿性炭素阴极，为N掺杂或N与P双掺杂的碳材料，所述的碳材料按照材料的质量比石墨：软炭材料：硬炭材料＝35～70：15～25：3～15进行原位复合；所述的炭素阴极中，元素碳：元素氮：元素磷的摩尔比为76～99：1～8：0～6；所述的炭素阴极中，六元碳环中杂化的N的含量不低于总N含量的50％，六元碳环中杂化的P的含量不低于总P含量的50％。本发明还提供了一种所述的炭素阴极的制备方法和应用。本发明通过大规模的原子掺杂，在保证导电率的情况下，提升现有炭素阴极的润湿性；同时，在有效降低成本的基础上，克服了TiB2材料作为可润湿性阴极存在的诸多为题，有效的推进可润湿性阴极的应用进程。
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公开(公告)号：CN107986799B
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN201711190879.0
申请日：2017-11-24
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/66 , C04B35/622 , C25C3/06
Abstract: 本发明公开了一种用于铝电解槽烟气余热回收的复合材料及其制备方法，所述复合材料按重量百分比计包括以下组成原料：尖晶石型氧化物35～45％、金属纤维或合金纤维35～45％、非尖晶石型氧化物5～15％、碳化物3～10％、氮化物2～8％、硼化物1～5％。其制备方法为：将原料按比例加入球磨机中混合，然后加入球磨介质和粘结剂继续球磨3～8h，干燥，得前驱体粉末；将前驱体粉末放入电阻炉中，惰性气氛，1100～1300℃下烧结3～9h，然后在氧分压为1～10kPa的含氧气氛中，300～600℃下退火0.5～2h，在材料表面形成致密的氧化物薄膜，得复合材料。所得复合材料导热性好、抗热震性好、抗腐蚀性好。
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公开(公告)号：CN108893758B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201810678420.3
申请日：2018-06-27
Applicant: 中南大学 , 青海西部水电有限公司 , 湖南力得尔智能科技有限公司
IPC: C25C3/14
Abstract: 本发明公开了一种预焙铝电解槽的氧化铝下料方法，预焙铝电解槽的打壳和下料同时进行，在下料过程中，氧化铝从定容器进入到下料管内后，在下料管内进行至少两次间歇停留，停留的间歇频率与打壳频率保持一致，并在氧化铝的每次停留结束前，进行打壳。本发明将氧化铝在下料管进行分段停留，利用铝电解槽的高温对下料管内停留的氧化铝进行预热，有效避免新加入电解槽中的氧化铝与电解质凝聚成块，从而加快了氧化铝的溶解与分散，使炉底难以形成沉淀，有利于电解槽的高效平稳运行。
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公开(公告)号：CN111244399A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN201811435518.2
申请日：2018-11-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及属于电池材料领域，具体涉及一种锌二次电池用氧化锌管@金属氧化物复合负极材料；包括氧化锌管以及负载在氧化锌管上的金属M1的氧化物和金属M2的氧化物；所述的金属M1为Bi、Sb、Hg、Sn、Ag、Ti、In中的至少一种；金属M2为Ga、Ni、La、Ba、Al、Ca中的至少一种。本发明还提供了所述的负极材料的制备方法。该材料用作碱性锌空气二次电池锌负极活性材料时，表现出优异的电化学性能。本发明材料结构设计合理、制备工艺简单，所得产品性能优良，便于大规模的工业化应用。
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公开(公告)号：CN111170299A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010062001.4
申请日：2020-01-19
Applicant: 中南大学
IPC: C01B32/05 , C01B32/205 , C01B32/215 , C01F7/50
Abstract: 本发明公开了一种回收铝电解废阴极炭块的方法，包括以下步骤：(1)将废阴极炭块进行破碎、筛分，得到炭颗粒；(2)将炭颗粒与硫酸溶液混合得到浆料A，然后加压浸出得到浆料B；(3)将浆料B蒸发浓缩到水分质量百分比低于8％，得到浆料C；(4)向浆料C中加入浓硫酸得到浆料D，然后在150～300℃下焙烧0.5～10小时，之后于300～600℃下焙烧0.5～8小时，得到焙烧炭；(5)将焙烧炭升温到1200～3000℃，保温0.5～20小时，得到纯化炭。本发明处理过程中不产生高温含氟烟气和含氟废水，且能回收氟、铝及炭质材料，从而实现铝电解废阴极炭块的综合回收和清洁处理。
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