一种基于α型纤维素材料的硬碳及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114804065A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210465204.7

    申请日:2022-04-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于α型纤维素材料的硬碳及其制备方法和应用,涉及新能源材料技术领域,以单一组分的α型纤维素为碳源,热分解得到具有闭孔型结构的硬碳负极材料,并以该材料制备高比容量钠离子电池。本发明的制备方法具有可再生、低成本无污染、操作简单等优点,为绿色新能源储能材料的制备和规模化生产提供了一种新的途径和有效措施,本发明得到的硬碳负极材料具有丰富的闭孔结构且在钠离子电池中能提供高的放电比容量、优异的循环性能。

    一种表面包覆改性的镍钴锰三元材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114497494A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210077034.5

    申请日:2022-01-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种表面包覆改性的镍钴锰三元材料及其制备方法和应用。通过筛选包覆物前驱体和优化包覆量来改性镍钴锰三元材料的界面,在镍钴锰三元材料表面原位构筑一层含氟、含硼的混合包覆层,利用氟的高电负性和硼的高稳定性,该混合包覆层能有效抑制电解质LiPF6分解和HF对材料的腐蚀、减少界面过渡金属溶出和缓解材料微裂纹的形成,从而极大的提升材料的界面稳定性。制备的最佳材料在常温0.5C下循环150次,放电比容量仍高达168.8mAh g‑1,容量保持率为83.5%。而空白样品在常温0.5C下循环100次,放电比容量仅为157.1mAh g‑1,容量保持率为75.2%。

    一种具有对称结构的环醚在水系碱性电解液中的应用

    公开(公告)号:CN113078390A

    公开(公告)日:2021-07-06

    申请号:CN202110326960.7

    申请日:2021-03-26

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域,公开了一种含对称结构的环醚类去极化剂的碱性电解液。本发明还包括将所述的电解液用于改善金属空气燃料电池的应用。本发明还提供了包含所述的碱性电解液以及含有该电解液的铝空电池。本发明中环醚类去极化剂可通过与原溶剂分子形成氢键,调节电解液中的溶剂化能,促进电解液中的离子迁移,减小铝溶出反应能垒,从而有效地减小铝空气电池阳极极化,提高电压。使用该含环醚类去极化剂的碱性电解液的铝空气电池,平均工作电压提升可达100mV。

    一种Cu2O/N-C氧还原催化剂及其制备和应用

    公开(公告)号:CN112018398A

    公开(公告)日:2020-12-01

    申请号:CN201910455017.9

    申请日:2019-05-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种Cu2O/N-C氧还原催化剂及其制备和应用。该催化剂的制备方法为,使用一定量的锌盐与碳源溶于有机溶剂中,并加入铜源,通过热解得到Cu2O/N-C氧还原催化剂,实验通过调节加入铜源的量从而调控生成的氧化亚铜的量,方法简单,重复性强。该催化剂为氧化亚铜与氮掺杂碳的复合材料,氧化亚铜为氧还原催化的活性位点,氮掺杂碳可以提高材料的电导率,使材料拥有较高的电流密度。制备的最佳的材料作为铝空气电池的氧还原催化剂,其氧还原半波电位为0.8V,其极限电流密度为4.6mA/cm2。

    一种镍铁电池用核双壳结构负极纳米材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN106848256B

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201710183272.3

    申请日:2017-03-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种镍铁电池用核双壳结构(Fe‑Ni@Fe3O4@C)负极纳米材料及其制备方法和应用。将铁源、镍源及有机络合剂分别加入到有机溶剂中溶解,混合均匀后搅拌、加热蒸干得到前驱体,之后在保护气氛中经高温烧结得到目标材料。所得材料为核双壳结构的Fe‑Ni@Fe3O4@C且具有较高的比表面积。Fe‑Ni@Fe3O4@C作为镍铁电池负极材料,具有高的放电比容量和优异的循环稳定性能。该制备方法工艺流程短,操作简单,易于实现工业化生产。

    一种Si@SiOx@氮掺杂TiO2-δ材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN109888256A

    公开(公告)日:2019-06-14

    申请号:CN201910263583.X

    申请日:2019-04-01

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种Si@SiOx@氮掺杂TiO2-δ材料及其制备方法和应用。该材料的制备方法为将两种硅源混合后,高温烧结,加入钛源,在等离子体设备中烧结并掺氮。可通过调控钛源的用量从而调控包覆层,可控性强。该材料包括纳米硅粉以及包覆在其表面的氧化物包覆层,氧化物包覆层形成了两层保护网,减缓了纳米硅的体积膨胀,氮掺杂提高了材料的电导率,增强了材料的电化学性能。制备的最佳材料在200mA g-1的电流密度循环300圈后,容量仍能保持在650mAh g-1。

    一种锂离子电池用金属氧化物/碳负极材料的形貌调控方法

    公开(公告)号:CN106784658A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201611089912.6

    申请日:2016-12-01

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池负极用金属氧化物/碳(MOx/C)复合材料的形貌调控方法。将金属离子和不同比例的单齿配体加入到溶剂中,搅拌一段时间后加入多齿配体,置于反应釜中加热一段时间后得到不同形貌的金属有机框架(MOF)前驱体材料。将前驱体在惰性气体气氛下煅烧一段时间后得到不同形貌的MOx/C复合材料。该复合材料具有较高的比表面积和丰富的孔隙结构,作为锂离子电池负极材料具有优异的倍率性能和循环稳定性能。该形貌调控方法操作简单,易于实现规模化应用,同时可拓展至其它注重材料形貌控制的领域。

    一种核壳结构LixV2O5/LiV3O8嵌锂材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN103811740B

    公开(公告)日:2015-09-23

    申请号:CN201410054280.4

    申请日:2014-02-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种核壳结构LixV2O5/LiV3O8嵌锂材料及其制备方法。将LiV3O8置于管式炉内进行热处理还原可形成LixV2O5/LiV3O8核壳材料,通过控制还原气体的流量可有效控制目标产物中LixV2O5外层的厚度。LixV2O5壳层的引入能有效保护LiV3O8,同时能显著改善电极的界面电化学性质,从而大幅度提高材料的电化学性能。制备的LixV2O5/LiV3O8复合嵌锂材料具有优异的循环稳定性能和倍率性能。该方法工艺流程短,操作简单,成本低廉,易于实现工业化生产。

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