一种硬炭材料的制备方法及其钠离子电池应用

    公开(公告)号:CN119551655A

    公开(公告)日:2025-03-04

    申请号:CN202411736316.7

    申请日:2024-11-29

    Abstract: 本发明提供一种硬炭材料的制备方法及其钠离子电池应用。制备方法包括将软炭前驱体粉末与羧酸类亲二烯体均匀混合,在反应釜内通过Diels‑Alder反应得到羧基化软炭前驱体,再进行高温炭化,得到硬炭材料。本发明通过引入羧基来调节软炭前驱体的热转化过程并增强其交联度,有效阻止相邻石墨微晶片段的重排,形成了具有丰富闭孔结构和扩展层间距的硬炭材料;此外,硬炭材料表面包覆炭壳,有效降低硬炭材料表面缺陷。将所得硬炭材料作为钠离子电池负极,表现出优异的可逆储钠比容量和初始库伦效率,实现了石油焦的高附加值利用。本发明所采用的炭质前驱体来源广泛、廉价易得,且制备流程简便、安全可靠、成本可控,适合于规模化生产和实际应用。

    一种钠离子电池硬炭负极材料的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118419897A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410486655.8

    申请日:2024-04-23

    Abstract: 本发明提供一种钠离子电池硬炭负极材料的制备方法和应用。制备方法包括兰炭小料机械粉碎、酸洗,预氧化和连续炭化;或将兰炭小料粉碎,酸洗,连续炭化和后氧化。本发明机械粉碎,预氧化和连续炭化过程在兰炭基硬炭表面原位生长出形态均匀的沥青基碳微球,其库伦效率高,长循环性能稳定。电流密度为0.02Ag‑1时,储钠容量为302mAh g‑1,0.05Ag‑1和0.5Ag‑1下循环500圈,容量保持率大于80%。后氧化处理导致硬炭材料表面具有丰富的含氧官能团,为钠离子提供了大量的表面吸附位点,使斜坡容量比例增加,同时改善了材料大电流下的倍率性能,2Ag‑1电流密度下储钠容量为50mAh·g‑1,适合功率型储能需求。且该方法原料廉价易得,工艺简洁,节约时间和制造成本,适合大规模生产。

    一种用以制备高能量密度钠离子电池的正极预钠化试剂、其制备方法和预钠化方法

    公开(公告)号:CN118352529A

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202410527410.5

    申请日:2024-04-29

    Inventor: 李文翠 贾晨

    Abstract: 本发明提供一种用以制备高能量密度钠离子电池的正极预钠化试剂、制备方法和预钠化方法。正极预钠化试剂包括活性炭和均匀负载在活性炭上的NaHF2,通过高能球磨得到。利用高比表面积活性炭对于NaHF2电导率的提升及对于均匀负载的小颗粒NaHF2分解的催化作用,使NaHF2得到充分分解,具有310.2mAh g‑1的高首圈补钠逆容量、极低分解电位(3.7V)和优异的环境稳定性,是一种优秀的正极预钠化试剂。该预钠化试剂加入钠电正极材料中时可以在对材料无有害影响的前提下将材料的首圈不可容量提升至41mAh g‑1(原为23mAh g‑1),有效避免了正极材料的活性钠消耗。预钠化的钠离子全电池在0.025Ag‑1电流密度下具有274.4Wh kg‑1的超高能量密度,在0.05Ag‑1电流密度下循环150圈后容量保持率高达93.6%。

    一种乙醇制备高碳醇的催化剂、制备方法及应用

    公开(公告)号:CN118320850A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410483001.X

    申请日:2024-04-22

    Abstract: 本发明属于化工催化技术领域,公开了一种乙醇制备高碳醇的催化剂、制备方法及应用。本发明提供的催化剂为富缺陷HAP催化剂,由固相球磨法制备,反应原料中除加入钙源、磷源外,再额外添加一定量磷酸铵。球磨时提供的热驱动力促使磷酸铵原位分解为氨气,氨气诱导HAP表面产生缺陷,促进HAP对乙醇分子的吸附,加快乙醇脱氢反应速率。同时,磷酸胺的加入使HAP表面富磷,进一步提高C‑C偶联能力。制备的催化剂能够催化乙醇高选择性、高产率制备C6‑12高碳醇。

    一种乙醇偶联制备丁二烯的催化剂、制备方法及应用

    公开(公告)号:CN116493029A

    公开(公告)日:2023-07-28

    申请号:CN202310397545.X

    申请日:2023-04-14

    Abstract: 本发明属于化工催化技术领域,公开一种乙醇偶联制备丁二烯的催化剂、制备方法及应用。乙醇偶联制备丁二烯的催化剂为过渡金属修饰的稀土磷酸盐,在反应温度200~500℃,反应压力1~50atm条件下,通过载气将乙醇原料通入载有催化剂的反应器中,反应气流量20~200mL·min‑1,直接催化乙醇转化生成丁二烯。本发明的催化剂具有较高的丁二烯选择性,同时该催化剂具有优异的稳定性,在测试30h内活性保持较好,主要是稀土磷酸盐材料表面具有丰富的路易斯酸性位点,可促进乙醛中间体缩合;同时过渡金属与稀土磷酸盐表面磷酸根基团通过化学键键合,具有强的化学相互作用,保证了过渡金属在反应条件下的稳定性。

    一种高金属负载效率的镍氮共掺杂炭基催化剂的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN113684499B

    公开(公告)日:2022-12-02

    申请号:CN202110992529.6

    申请日:2021-08-27

    Abstract: 本发明公开了一种高金属负载效率的镍氮共掺杂炭基催化剂的制备方法及其应用,涉及催化剂制备技术领域。该催化剂以一种超亲水炭材料作为载体,低金属负载量下可以实现近100%的负载效率。在25℃水汽吸附测试中,亲水炭的水汽吸附量为302cm3g‑1(P/P0=0.4),证明其较强的表面极性。利用炭材料表面丰富的极性位点对镍离子的强锚定作用,显著提高了镍的分散性和负载效率。所述制备方法包括如下步骤:(1)热解铜和联吡啶的配合物得到超亲水炭材料;(2)通过浸渍负载镍活性组分,经过热解、酸洗、二次热解得到镍氮共掺杂炭基催化剂。此外,该催化剂存在一定数目极性位点增强质子传导,将其应用于电催化CO2还原制备CO,具有较高的活性、选择性和稳定性。

    一种高柔性整体式纳米碳纤维膜的制备方法

    公开(公告)号:CN113470990A

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN202110756616.1

    申请日:2021-07-05

    Abstract: 本发明提供一种高柔性整体式纳米碳纤维膜的制备方法,包括如下步骤:将焦炭粉末用浓硫酸和浓硝酸的混合酸液回流处理,经洗涤、干燥得到氧化焦粉,以氧化焦粉为原料,PVB和/或PVP为助纺剂兼造孔剂,通过静电纺丝、预氧化和炭化制得高柔性整体式纳米碳纤维膜。该方法制备的纳米碳纤维膜具有高柔韧性、整体式、比表面积可调,电导率高等特点。本发明以廉价易得的焦炭作为碳源生产柔性纳米碳纤维膜,实现了焦炭的高值利用。与聚丙烯腈静电纺丝制备纳米碳纤维膜方法相比,该方法具有原料廉价易得、产品柔韧性好,比表面积高等优点。该方法制备的高柔性整体式纳米碳纤维膜可广泛应用于电化学储能,吸附分离、催化等领域。

    一种高强度、高耐磨性的整体式多孔炭材料的制备方法

    公开(公告)号:CN109734449B

    公开(公告)日:2021-09-24

    申请号:CN201910193675.5

    申请日:2019-03-14

    Abstract: 一种高强度、高耐磨性的整体式多孔炭材料的制备方法,经溶胶‑凝胶过程、固化过程、炭化热解过程一次性制备出高强度、高耐磨性的整体式多孔炭材料;以酚类化合物和醛类化合物为原料,水或乙醇为溶剂,少量碱性化合物为催化剂,以酸性含氮有机化合物为改性剂,加入适量固化剂,促进反应物聚合交联,制备出块体聚合物,干燥后炭化得到高强度、高耐磨性的整体式多孔炭材料。本发明合成的代表性样品具备了高比表、多等级孔道、高机械强度、良好的化学惰性,尤其是优良的耐磨性能,在催化剂载体、吸附剂、色谱柱填料、电极材料有广阔的应用前景。本发明方法反应条件温和、操作简单,避免了多孔炭材料高强度、耐磨性与高比表、多孔性不能兼顾的问题。

    一种自支撑空心炭纤维膜及其制备方法和在锂硫电池中的应用

    公开(公告)号:CN110273136B

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN201910546296.X

    申请日:2019-06-24

    Abstract: 本发明提供一种自支撑空心炭纤维膜及其制备方法和在锂硫电池中的应用。自支撑空心炭纤维膜以金属氧化物纳米线膜为模板,采用气相沉积的方法,在金属氧化物纳米线表面包覆功能炭层,再通过酸洗移除金属氧化物纳米线模板获得。以自支撑空心炭纤维膜为电极,通过电解将单质硫负载在自支撑空心炭纤维膜中,形成硫与载体电化学接触并高度分散的自支撑硫正极。空心炭纤维通过炭层相互“焊接”在一起,形成稳固的自支撑结构。空心炭纤维的空腔可大量封装和和高度分散单质硫,功能炭层富含杂原子可化学吸附硫正极电化学反应过程形成的多硫化锂,获得了高载硫量的正极材料,使锂硫电池在高单位面积硫载量的情况下,仍实现高的比容量及良好的循环性能。

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