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[发明专利]一种硬炭负极材料的生产工艺及装置-CN202010095406.8有效
发明人：陈雪;和凤祥;武全宇;吕晗;张勇;刘书林;屈滨 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
申请日： 2020-02-17 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： C01B32/336 文献下载
摘要：一种硬炭负极材料的生产工艺及装置，装置包括沥青熔化罐、树脂熔化罐、混料罐、焦化塔、蒸馏塔、破碎机、筛分机、辊道窑、高温炭化炉，沥青熔化罐和树脂熔化罐连接混料罐，混料罐连接焦化塔，焦化塔的轻相采出口连接蒸馏塔，焦化塔的出焦口向破碎机送料，破碎机向筛分机送料，筛分机向辊道窑送料，辊道窑向高温炭化炉送料。本发明将沥青原料熔化后与树脂混合均匀进行焦化，出焦后进行活化处理，之后炭化，得到电化学性能优异、材料结构稳定的硬炭负极材料。本发明制备的硬炭负极材料，电池安全性能高、倍率性能好、容量高、循环性能优良、抗衰减能力突出，且工艺方法简单可行且连续生产，是倍率型、容量型电池设备的优良原料。
一种负极材料生产工艺装置

[发明专利]微观结构易调控的氮掺杂多孔炭材料及制备方法和应用-CN202111146952.0有效
发明人：王海洋;朱洪喆;王广兴;宋迪慧;王守凯;张功多;刘书林;屈滨;王艳慧;孙东明 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
申请日： 2021-09-29 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： C01B32/205 文献下载
摘要：一种微观结构易调控的氮掺杂多孔炭材料及制备方法和应用，所述氮掺杂多孔炭材料具有石墨微晶结构，且氮的化学键合态具有可调性。本发明的氮掺杂多孔炭材料残炭率高、微观结构和氮的化学键合态可调且导电性能优异，特别适合应用于钠离子电池的负极材料、催化剂、燃料电池和超级电容器；本发明的氮掺杂多孔炭材料的制备方法简单、原材料易得、成本低廉，适合于大规模生产。
微观结构调控掺杂多孔材料制备方法应用

[发明专利]一种高性能负极材料的生产工艺及装置-CN202010095416.1有效
发明人：和凤祥;陈雪;武全宇;吕晗;孙刚;刘书林;屈滨;王守凯;张功多 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
申请日： 2020-02-17 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：一种高性能负极材料的生产工艺及装置，装置包括熔化罐、改质罐、气体加热器、破碎机、筛分机、氧化床、高温炭化炉，所述熔化罐连接改质罐，所述气体加热器连接改质罐，所述改质罐的出料口向破碎机送料，所述破碎机向筛分机送料，筛分机向氧化床送料，氧化床出料口连接高温炭化炉。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：制备过程简单，原料来源广泛，所制得的负极材料用在锂离子电池负极材料时比容量高、循环性能好、倍率充放电性能好，易于实现产业化且工业生产易操作。
一种性能负极材料生产工艺装置

[发明专利]一种低成本高倍率负极材料焦的制备方法-CN202110959559.7有效
发明人：郑海峰;郭明聪;马畅;宋天永;吕晗;刘书林;屈滨;王守凯;张功多 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： C01B32/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种低成本高倍率负极材料焦的制备方法，以煤系软沥青为原料，从软沥青贮存罐中打入温度切割塔中进行原料组分切割除去重质组分，得到洁净沥青；以沥青基碳颗粒为原料，将其从碳颗粒贮存罐打入沉降脱酸池，再通过颗粒干燥器脱水；洁净沥青与碳颗粒混合搅拌；进入中间相调控热反应塔，最终用水汽切焦得到负极材料焦；焦炭经干燥后，一部分分成两种负极生焦；另一部分通过炭化处理分成两种负极焦；温度切割塔与中间相调控热反应塔中的轻组分蒸汽分别进入各自冷凝器进行液态化处理，最终进入各自贮存罐。本发明省去对负极材料的改性步骤，向软沥青中加入碳颗粒，提升负极材料的倍率性能，拥有低成本和高倍率两大优势。
一种低成本倍率负极材料制备方法

[发明专利]一种锂离子电池负极材料用高软化点包覆沥青的制备方法-CN202210081743.0有效
发明人：马畅;刘书林;郭明聪;宋天永;郑海峰;吕晗;和凤祥;陈雪;屈滨 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
申请日： 2022-01-24 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： C08L95/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种锂离子电池负极材料用高软化点包覆沥青的制备方法，所述包覆沥青以中温煤沥青为原料，加入杂质含量较低的石油沥青进行混合，采用二次净化处理工艺确保包覆沥青具有较低的喹啉不溶物含量，添加改性剂用以改善包覆沥青的流变性能，使其可以渗入到石墨颗粒内部的孔隙。该工艺方法制备的包覆沥青延展性好、结焦值高，高温惰性条件下在石墨表面和内部裂解形成致密的无定形碳层，修复了石墨表面的裂纹和空洞，减少了石墨表面的活性端面，进而提高了石墨负极的电化学性能。
一种锂离子电池负极材料软化点包覆沥青制备方法

[发明专利]一种热裂解方式制备高性能煤基针状焦的方法-CN202310246599.6在审
发明人：郑海峰;王晨明;李成龙;冀良田;郭明聪;马畅;宋天永;吕晗;刘书林;屈滨;王守凯 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司;枣庄振兴炭材科技有限公司
申请日： 2023-03-15 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： C10B55/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种热裂解方式制备高性能煤基针状焦的方法，该方法是以煤沥青为原料，加入含有硫元素的聚合促进剂进行热聚合浸泡，然后升温热裂解，热裂解后的原料通过闪蒸分离，分离出重相沥青和原料沥青，原料沥青再通过分馏分离出聚合促进剂并产出精制沥青，精制沥青经过焦化煅烧后得到针状焦产品。本发明通过高温浸泡热裂解的方式对原料进行预处理，有效保留煤沥青中全部有益组分，所制备的针状焦低硫、低CTE，质量稳定。
一种裂解方式制备性能针状方法

[发明专利]一种针状焦预处理阶段沉降系统调节方法-CN202211526701.X在审
发明人：和凤祥;郭明聪;关伟;刘书林;陈雪;武全宇;郑海峰;臧娜;屈滨 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： C10C3/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种针状焦预处理阶段沉降系统调节方法，在重相油出口管道上加装在线黏度计，重相油出口黏度值高于设定黏度警戒值5Pas时，加快重相油采出速度，同时将脂芳比调整到0.7：1～0.9：1范围内，最后调节溶剂和沥青的进料速度即剂油比，保证溶剂与沥青以0.7：1～0.9：1的质量比进入沉降罐；以上步骤反复进行，保证针状焦连续生产过程中，重相油出口管道内物料的黏度始终小于设定黏度值。本发明既实现了精制沥青的最大量采出，保证收益，又避免了沉降罐淤堵导致的停工停产，从而保证了针状焦预处理工序的稳定顺行。
一种针状预处理阶段沉降系统调节方法

[发明专利]一种低成本短程有序片状结构负极材料的制备方法及装置-CN202010650185.6有效
发明人：郭明聪;刘书林;张功多;王守凯;武全宇;关伟;屈滨;李强生 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
申请日： 2020-07-08 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： H01M4/587 文献下载
摘要：本发明一种低成本短程有序片状结构负极材料的制备方法及装置，该方法是以沥青为原料，将沥青与石油重质组分混合，混合料送入焦化塔焦化，得到短程有序片状结构的负极焦，所述负极焦再经过破碎、筛分，进入热处理工序降体积增密度，最后经石墨化后得到锂离子电池用负极材料。本发明所制备的负极材料前驱体焦炭结构是各向同性，可以在负极材料生产中省去造粒工艺，用于锂离子电池后锂离子可以从多个方向嵌入、应力也向各个方向去分散，实现高倍率、低膨胀和长循环寿命。本发明中的热处理工序降体积增密度可有效提高石墨化炉利用率，此工艺可实现原料成本低、工艺简单、负极焦各向同性，形成的负极材料倍率性能优异。
一种低成本短程有序片状结构负极材料制备方法装置

[实用新型]一种自粘结性焦制备硅碳负极材料的生产装置-CN202221948889.2有效
发明人：和凤祥;蔡新辉;郭明聪;刘书林;陈雪;马畅;屈滨;胡博;王海洋;王守凯;张功多 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司;中钢热能金灿新能源科技（湖州）有限公司
申请日： 2022-07-27 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： H01M4/04 文献下载
摘要：一种自粘结性焦制备硅碳负极材料的生产装置，包括沥青熔化罐、液体沥青储罐、加热炉、焦化塔、破碎机、筛分机、混料机Ⅰ、混料机Ⅱ、炭化炉、打散机、除磁机、成品仓、闪蒸分馏塔；沥青熔化罐或液体沥青储罐出口连接加热炉，液态沥青送入加热炉，加热炉出口连接焦化塔，焦化塔轻相出口连接闪蒸分馏塔，焦化塔的重相出口向破碎机送料，破碎机向筛分机送料，筛分机向混料机Ⅱ送料；石墨原料和硅原料在混料机Ⅰ中混和，混料机Ⅰ向混料机Ⅱ送料，混料机Ⅱ向送料炭化炉送料，炭化炉的出口依次连接打散机、除磁机、成品仓。本实用新型降低了硅碳负极材料中硅的体积膨胀，所得硅碳负极材料加工性能优异，具有良好的循环性能。
一种粘结制备负极材料生产装置

[发明专利]一种制备多种用途高性能针状焦的联产工艺及装置-CN202211055632.9在审
发明人：刘书林;郭明聪;马畅;宋天永;吕晗;郑海峰;屈滨;王守凯;张功多 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
申请日： 2022-08-31 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： C10B55/00 文献下载
摘要：一种制备多种用途高性能针状焦的联产工艺及装置，该方法是以煤沥青为原料，将煤沥青与混合溶剂混合沉降后，取沉降后的全部液体，或者分别取上层液体和下层液体，作为原料再经焦化煅烧后，能够产出3种规格的针状焦产品。本发明中，离心过程只将影响针状焦性能的喹啉不溶物去除，沥青中有效组分全部保留于原料沥青中，可提高精制沥青的收率，大幅度降低生产成本。本发明通过一整套生产工艺实现三种规格针状焦的生产，大大提高了生产效率，降低了时间和空间成本。本发明能够有效、稳定的产出3种规格的针状焦产品。分别用于高端石墨领域，高温石墨电极领域和锂离子电池负极材料领域。本发明实现了不同规格针状焦的生产线全覆盖。
一种制备多种用途性能针状联产工艺装置

[发明专利]一种自粘结性焦制备硅碳负极材料的生产工艺及装置-CN202210889736.3在审
发明人：和凤祥;蔡新辉;郭明聪;刘书林;陈雪;马畅;屈滨;胡博;王海洋;王守凯;张功多 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司;中钢热能金灿新能源科技（湖州）有限公司
申请日： 2022-07-27 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：一种自粘结性焦制备硅碳负极材料的生产工艺及装置，包括如下步骤：1)硅炭负极前驱体制备，硅粉与石墨在混料机中混合均匀；2)自粘结性焦制备，以沥青为原料，在焦化塔内制备得到挥发分处于一定范围的焦，破碎至一定粒度；3)硅炭负极材料制备，自粘结性焦与硅炭负极前驱体按一定比例混合均匀，置于炭化炉中进行炭化，形成硅炭负极材料。本发明制备的自粘结性焦在与硅炭负极前驱体混合及炭化过程中，不用另加粘结剂，即可实现粘结和包覆，解决了现有方法制备过程中粘结剂和硅炭前驱体两相混合不均匀、炭包覆硅不密实的问题，所得硅炭材料振实密度与压实密度高，加工性能好，可逆比容量高，循环性能优异。
一种粘结制备负极材料生产工艺装置

[发明专利]一种高性能沥青基炭纤维的制备方法-CN202211082553.7在审
发明人：宋天永;关伟;郭明聪;马畅;吕晗;郑海峰;刘书林;屈滨;王守凯 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
申请日： 2022-09-06 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： D01F9/155 文献下载
摘要：本发明涉及一种高性能沥青基炭纤维的制备方法，包括以下步骤：1)将石油渣油加入到短程分子蒸馏器中，在短程分子蒸馏器中蒸馏石油渣油，得到石油沥青；2)石油沥青与改性剂混合置于反应釜中进行聚合反应，制得中间相沥青；3)中间相沥青置于熔融纺丝设备中，将沥青熔体挤出喷丝孔后缠绕，得到均匀连续的中间相沥青纤维，置于恒温干燥箱中，恒温氧化制得不熔化沥青纤维；4)在炭化炉中，制得沥青基炭纤维。优点是：能够稳定的连续纺丝，制得的沥青基炭纤维产品拉伸强度可达到1.7～2.0GPa，拉伸模量达到240～270GPa，且原料成本低。
一种性能沥青纤维制备方法

[发明专利]一种绿色环保炭基树脂材料生产工艺-CN202011032010.5有效
发明人：刘书林;李成龙;武全宇;王读福;陈雪;孙博宇;郭明聪;和凤祥;关伟;屈滨 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司;山东潍焦控股集团有限公司
申请日： 2020-09-27 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： C08F240/00 文献下载
摘要：一种绿色环保炭基树脂材料生产工艺，具体工艺步骤包括：1)原料预处理；2)循环聚合；3)经聚合后的另一部分物料进行闪蒸，闪蒸后的物料打入2#成品罐；4)将2#成品罐中的一部分物料与聚合剂混合后进行再处理，再处理的物料进入3#成品罐，3#成品罐中的物料经冷却造粒，得到HB1型成品；5)将2#成品罐中的另一部分物料冷却造粒，得到HB2型成品。本发明整套生产工艺可以生产出三种不同理化指标的绿色环保炭基树脂，其特点是致癌多环芳烃含量很低，特别是3,4‑苯并芘的含量小于300ppm。本发明生产的环保炭基树脂同时具有很好的粘结性能，较低的灰分和硫含量，是炭素制品粘结剂、浸渍剂的优良原料。
一种绿色环保树脂材料生产工艺

[发明专利]高性能锂离子电池负极材料用包覆沥青的制备方法及装置-CN202210080147.0在审
发明人：宋天永;郭明聪;马畅;郑海峰;吕晗;武全宇;关伟;刘书林;屈滨 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
申请日： 2022-01-24 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： H01M4/1393 文献下载
摘要：本发明涉及一种高性能锂离子电池负极材料用包覆沥青的制备方法及装置，该方法以沥青为原料，古马龙树脂为改性剂，依次经过空气氧化、加压聚合、分子蒸馏工艺得到具有良好浸润性的包覆沥青材料。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明以沥青为原料，容易获得，价格低廉，可得到高浸润性的锂离子电池用包覆沥青材料，使沥青实现高附加值利用，所得包覆沥青产品结焦值高、浸润性好、包覆均匀，并且原料成本低、工艺简单、产品质量好、企业利润高。
性能锂离子电池负极材料用包覆沥青制备方法装置

[发明专利]一种高倍率锂离子电池硬炭负极材料的制备方法-CN202210081750.0在审
发明人：吕晗;马畅;郑海峰;宋天永;郭明聪;刘书林;屈滨;王海洋;王守凯 -专利权人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
申请日： 2022-01-24 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： H01M4/587 文献下载
摘要：本发明涉及一种高倍率锂离子电池硬炭负极材料的制备方法，包括如下步骤：1)将有机碳源与结构改性剂进行加热混合，冷却后得到前驱体炭材料；2)将前驱体炭材料依次经过粉碎、分级、氧化稳定化得到氧化炭材料；3)将氧化炭材料与包覆剂混合，进行表面改性，再以2～10℃/min的升温速率升至1200℃～1600℃进行高温炭化得到高倍率锂离子电池硬炭负极材料。对硬炭负极材料的缺陷进行改善，通过对制备过程及其包覆工艺的改性，扩大了硬炭材料的层间距，提高硬炭材料大电流充放电性能和循环保持率。
一种倍率锂离子电池负极材料制备方法

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