公开(公告)号：CN119252901A

公开(公告)日：2025-01-03

申请号：CN202411453986.8

申请日：2024-10-17

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 高标 ,  徐一帆 ,  霍开富 ,  张徽 ,  郭鑫博 ,  周易

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  H01M4/04 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明属于锂离子电池材料技术领域，涉及一种氮化镓碳层包覆多孔硅负极材料、制备方法及其应用，所述制备方法包括S1：柠檬酸与硝酸镓制备凝胶溶液；S2：多孔硅颗粒于凝胶溶液中搅拌得悬浊液，随后加热蒸干，获得络合物包覆的多孔硅材料；S3：氮化处理、两段式保温后，冷却至室温取出，得到氮化镓碳层包覆的多孔硅负极材料。本发明制得的氮化镓碳层包覆多孔硅负极材料，能够改善硅负极的倍率性能以及循环稳定性，有效改善了硅导电性不足的问题，缓解了硅脱嵌锂产生的巨大体积膨胀；且制备方法简单、能耗低、成本低，可适用于大规模工业化生产。

公开(公告)号：CN118458728A

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202410554256.0

申请日：2024-05-07

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 高标 ,  陈梦飞 ,  霍开富 ,  罗实 ,  刘锋瑞 ,  韩芳

IPC: C01B25/45 ,  C01B32/05 ,  C01B33/037

Abstract: 本发明属于废水处理技术领域，涉及一种在多孔Si生产过程中回收鸟粪石废液制备碳包覆的磷酸铁锂正极材料的方法，包括：步骤1：制备氮化反应产物一；步骤2：制备蚁巢状多孔硅回收滤液一；步骤3：制备鸟粪石滤饼和鸟粪石滤液；步骤4：制备前驱体；步骤5：制得粉末样；步骤6：制得碳包覆的磷酸铁锂正极材料。本发明采用共沉淀法制得纯度高的蚁巢状多孔硅和结晶度高的鸟粪石；采用碳热还原法将鸟粪石废液回收生成碳包覆的磷酸铁锂正极材料，具有商业价值；将废液充分回收再利用，有效减少自然资源消耗及废弃物排放，降低对环境负面影响，提高经济效益，实现资源的可持续发展；其原料价格低廉，合成简单，工艺流程短、环境友好，可推广量产。

公开(公告)号：CN116885159A

公开(公告)日：2023-10-13

申请号：CN202310895947.2

申请日：2023-07-20

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 徐一帆 ,  高标 ,  霍开富 ,  郭鑫博 ,  项奔

IPC: H01M4/38 ,  H01M4/58 ,  H01M10/0525 ,  C01B33/06 ,  C01B33/02

Abstract: 本发明提供了一种弥散相钉扎强化的多孔硅负极材料的制备方法及其应用。本发明以硅粉、铜粉、镁粉为原料，通过合金化退火得到硅铜镁合金；利用镁、硅、铜反应活性区别，采用含氮气氛将镁转化为氮化镁并充当造孔剂；通过酸刻蚀氮化镁后，形成独特的Cu3Si钉扎强化的多孔硅骨架的结构。细小的纳米级Cu3Si颗粒钉扎在硅骨架中，提高了材料的机械强度，缓解过度膨胀导致的结构粉化的问题，同时提高了硅基体的导电性，使材料具有良好的快充性能，为制备高导电性硅负极提供了参考。此外，本发明还发现，将铜粉替换为铁粉或者钛粉，同样能够获得导电性能良好的硅负极材料。

公开(公告)号：CN114105145B

公开(公告)日：2023-10-10

申请号：CN202111412011.7

申请日：2021-11-25

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 霍开富 ,  项奔 ,  高标 ,  付继江 ,  佘永年

IPC: C01B33/021 ,  C01B32/05 ,  H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62

Abstract: 碳外包覆三维多孔硅负极材料及其制备方法和应用，将一定质量比的冶金硅粉与工业镁粉置于混料机中混合，使硅粉与镁粉均匀混合，然后在惰性气氛中热反应；将上述反应得到的含硅化镁的粗产物进行破碎、砂磨至1‑5μm；将上述分级得到的细粉在含氮的气氛旋转窑炉中进行氮化反应。待上述中氮化反应完成时，将含氮的气氛转换为含碳的气氛，进行化学气相沉积（CVD）反应。将上述中得到的产物用盐酸酸洗，除去副产物氮化镁，然后进行离心、干燥，得到“核壳型”碳外包覆多孔硅负极材料。该方法制备的碳外包覆三维多孔硅负极材料，原料来源广泛，制备过程简单、连续、高效，可规模化生产，用于锂离子电池的负极材料循环性能优异，电池的电极膜溶胀低，具有很好的商业应用前景。

公开(公告)号：CN116621179A

公开(公告)日：2023-08-22

申请号：CN202310642644.X

申请日：2023-06-01

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 高标

IPC: C01B33/023 ,  H01M4/38 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明提供了一种多孔微米硅球负极材料的制备方法，包括以下步骤：将层状硅酸盐原料经过高温膨胀和机械球磨，经过酸洗提纯得到层状二氧化硅；将层状二氧化硅与铝粉、氯化钠、氯化铝混合装入反应容器中，加热进行还原反应；将反应物用盐酸和氢氟酸溶液洗涤，随后抽滤至中性、真空干燥，得到多孔微米硅球。本发明的多孔微米硅球负极材料制备过程简单，原料来源广泛，材料的振实密度高、结构稳定，在锂离子电池中的应用具有长效循环，倍率性能优异，电极膜溶胀率小等优点，具有很好的商业应用前景。

公开(公告)号：CN113307254A

公开(公告)日：2021-08-27

申请号：CN202110706606.7

申请日：2021-06-24

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 霍开富 ,  李高杰 ,  付继江 ,  高标

IPC: C01B32/184 ,  H01G11/34 ,  H01G11/24 ,  H01G11/86

Abstract: 采用低温双盐化合物制备三维多孔石墨烯片的方法及应用，目的是在于解决低温下制备石墨烯片。与传统的化学或者物理造孔法相比，该方法可以在低温下控制它的孔径分布和石墨化程度；本发明以椰子壳作为生物质炭源，用K2CO3和Na2CO3作为活化剂，利用双盐熔融过程降低活化温度。在升温过程中释放出的气体（CO）和K和Na对活化过程进行干预，进而使硬碳相中交联的sp3碳原子释放出石墨微晶，然后对其进行重结晶形成石墨烯层，最终形成独特三维多孔类石墨烯片。该方法不仅降低能耗，而且可以大规模生产，为其他生物质衍生石墨化碳提供方案。

公开(公告)号：CN112133895A

公开(公告)日：2020-12-25

申请号：CN202010957481.0

申请日：2020-09-13

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 郑洋 ,  杨亚东 ,  霍开富 ,  张旭明 ,  高标 ,  付继江

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/48 ,  H01M4/58 ,  H01M4/583 ,  H01M10/052 ,  H01M10/04 ,  B82Y30/00

Abstract: 本发明公开了一种柔性自支撑钒基异质结/石墨烯复合材料，以五氧化二钒和过氧化氢为主要原料，首先采用水热法和冷冻干燥工艺制备石墨烯/氧化钒前驱体，然后采用控制氮化处理工艺，得到具有三维多孔结构的石墨烯负载氧化钒/氮化钒异质结的柔性自支撑材料。本发明通过有效结合氧化钒的强吸附性以及氮化钒的高导电性和催化性，协同调控多硫化物的吸附与转化过程，可有效改善锂硫电池在充放电过程中穿梭效应，同时以具有三维多孔结构的石墨烯为自支撑基底有效提高材料整体的能量密度，极大地提高所得复合材料的导电性和稳定性；且涉及的制备方法简单、操作方便、合成周期短，适合推广应用。

公开(公告)号：CN108428894B

公开(公告)日：2020-08-11

申请号：CN201810135913.2

申请日：2018-02-09

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 高标 ,  郭炜源 ,  霍开富 ,  丁康 ,  付继江 ,  张旭明

IPC: H01M4/583 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明属于无机材料制备技术领域，具体地，涉及一种硫掺杂二维碳材料、其制备方法和应用，更具体地，涉及一种以水滑石为模板制备原位硫掺杂二维碳材料作为钠离子电池负极的方法、产品和应用。其以水滑石为模板，以不饱和有机物的磺酸盐为前驱体，依次通过前驱体的插层、前驱体的氧化聚合、前驱体的碳化固定、模板的脱除以及再次碳化，实现本发明原位硫掺杂二维碳材料的制备，制备工艺简单易行，硫含量掺杂量高，可大规模生产。

公开(公告)号：CN108023076B

公开(公告)日：2020-05-19

申请号：CN201711237620.7

申请日：2017-11-30

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 霍开富 ,  梅世雄 ,  高标 ,  安威力 ,  张旭明 ,  付继江

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明属于锂离子电池负极材料领域，更具体地，涉及一种蜂窝状硅碳复合材料、其制备方法和应用。该硅碳复合材料通过一步反应制得，具有蜂窝状结构，包括三维贯通的多孔硅以及碳填充在所述多孔硅孔道中，所述多孔硅颗粒尺寸为1～3微米，所述多孔硅孔径为100～200纳米，介孔孔径为20～40纳米；所述多孔硅颗粒表面包覆有无定型碳。将本发明的硅碳复合材料用作锂离子电池负极材料，其循环性能和倍率性能良好，可应用于制作长寿命的高能量密度锂离子电池负极材料，由此解决现有技术用作锂离子电池材料的硅碳复合材料制备方法复杂、条件苛刻、成本昂贵等技术问题。

公开(公告)号：CN107913721B

公开(公告)日：2020-05-15

申请号：CN201711225700.0

申请日：2017-11-29

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 霍开富 ,  皮超然 ,  高标 ,  张旭明 ,  黄超 ,  付继江

IPC: B01J27/22 ,  B82Y40/00 ,  B82Y30/00 ,  C25B1/04 ,  C25B11/06

Abstract: 本发明提供一种利用镁热还原法制备富缺陷催化材料的方法，该方法包括以下步骤：将双元过渡金属氧化物材料与NaHCO3和镁粉均匀混合后密封在反应釜中，双元过渡金属氧化物材料中的双元过渡金属M和N为Mo、V、Mn、W或Nb中任意两种组合；在惰性保护气氛下，在温度600‑900℃下保温1‑5小时，将得到的产物酸洗便可得到碳包裹的双元富缺陷碳化物催化材料。该材料富含的缺陷可以在电化学析氢反应过程中提供大量的活性位点，能有效的提高催化剂活性。同时颗粒外表面包裹一层高结晶性碳，既提升了材料导电性又提升了材料的循环稳定性，抑制了材料在催化过程中的溶解。此方法简单，得到产物明确，并具有抗腐蚀效应，为电催化领域提高催化剂活性提供了一条全新的路径。