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[发明专利]一种多步致密化制备钾离子电池炭负极的方法及应用-CN202110955574.4有效
发明人：陈亚鑫;孙宗富;石利泺;鞠治成;耿超;史月丽;庄全超;崔永莉 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-08-19 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明属于炭材料制备方法及钾离子电池负极材料技术领域，本发明公开了一种多步致密化制备钾离子电池炭负极的方法，利用混酸对炭前驱体进行氧化处理，再经过热处理与溶剂热处理的多步致密化处理，最后经过碳化处理得到致密化的炭材料，该方法与未致密化和一步致密化所得炭材料相比可实现同步显著提高容量与倍率性能、降低电位、提升首效的作用。本发明提供的致密化的炭材料，内部具有可供低电位储钾的区域sp2短程类石墨微晶和可供离子快速传输的联通sp3缺陷通道构成的杂化结构，具有可设计性。本发明还提供了所述致密化的炭材料的应用，将所得致密化的炭材料作为钾离子电池负极材料，具有高库伦效率、低电位平台、高比容量、高倍率的性能。
一种致密制备离子电池负极方法应用

[发明专利]一种含三氟化硼官能团的锂/氟化碳电池电解液添加剂-CN202310510403.X在审
发明人： 庄全超;张雨情;鞠治成;崔永莉;史月丽;蒋江民;陈亚鑫 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-05-08 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01M6/16 文献下载
摘要：本发明属于锂/氟化碳一次电池技术领域，具体涉及一种含三氟化硼官能团的锂/氟化碳电池电解液添加剂，在常规锂/氟化碳电池电解液中配制含有0.5wt％‑2wt％的添加剂，所述添加剂含有三氟化硼官能团。锂/氟化碳电池放电总反应为xLi+CFx→xLiF+C，由于反应产物LiF为绝缘体，覆盖于氟化碳表面与层间，严重阻碍了Li+的传递。本发明发现了一种新型的、低成本、容易合成的含三氟化硼官能团的添加剂，这种添加剂能溶解反应产物LiF，使得氟化碳释放更多的容量，从而提高锂/氟化碳电池的放电电压平台以及能量密度。而且由于该类添加剂合成简单，成本较低，同时添加剂添加时操作十分简单，易于实现规模生产。
一种氟化官能团电池电解液添加剂

[发明专利]一种氮硫共掺杂多孔炭及其制备方法和应用-CN202211113244.1在审
发明人：蒋江民;江野;鞠治成;庄全超;崔永莉;史月丽;陈亚鑫 -专利权人：中国矿业大学;江苏省中以产业技术研究院
申请日： 2022-09-14 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明属于电极材料技术领域，具体涉及一种氮硫共掺杂多孔炭及其制备方法和应用。本发明提供了制备方法，包括以下步骤：将沥青、氯化钠、氮硫源和极性有机溶剂混合，得到混合浆料；将所述混合浆料干燥后依次进行第一炭化和第二炭化，得到所述氮硫共掺杂多孔炭；所述氮硫源包括硫脲、罗丹宁和噻唑中的一种或几种。实施例的数据表明，以本发明所述的氮硫共掺杂多孔炭作为钾离子电池的负极材料时，在0.1A·g‑1电流密度下可逆比容量可达240～300mAh·g‑1，且在2A·g‑1的大电流密度下依然能保留150～200mAh·g‑1的可逆比容量，具有优异的可逆容量与倍率性能。
一种氮硫共掺杂多孔及其制备方法应用

[发明专利]一种表面生长碳化钼的柔性三维材料及其制备方法和应用-CN202211125141.7在审
发明人：蒋江民;江野;鞠治成;庄全超;崔永莉;史月丽;陈亚鑫 -专利权人：中国矿业大学;江苏省中以产业技术研究院
申请日： 2022-09-14 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： C01B32/949 文献下载
摘要：本发明提供了一种表面生长碳化钼的柔性三维材料及其制备方法和应用，涉及电极材料技术领域。本发明提供的表面生长碳化钼的柔性三维材料的制备方法，包括以下步骤：将碳源、钼源、吸附剂和水混合，得到混合溶液；将碳布浸泡于所述混合溶液中，取出后进行碳化，得到表面生长碳化钼的柔性三维材料。本发明提供的制备方法工艺简单、能耗低，制备得到的表面生长碳化钼的柔性三维材料具有高柔韧性且电化学性能优异。
一种表面生长碳化柔性三维材料及其制备方法应用

[发明专利]一种基于结晶诱导的纳米碳材料形貌结构转变的调变方法-CN201911162977.2有效
发明人：陈亚鑫;石利泺;庄全超;鞠治成;史月丽;崔永莉 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-11-22 - 公布日： 2021-09-28 - 主分类号： C01B32/15 文献下载
摘要：本发明公开一种基于结晶诱导的纳米碳材料形貌结构转变的调变方法。将无机盐、表面活性剂、碳前驱体溶于溶剂中混合均匀，置于冷冻器中以不同温度冷冻，冷冻干燥得固体粉末；将固体粉末在惰性气体保护下炭化后得到的黑色粉末以去离子水洗涤、干燥后得二维碳材料。通过改变冷冻温度实现无机盐晶体生长形态在单分散颗粒、椭球团聚体、立方体等的转变，并以此为模板实现纳米碳材料自空心碳球、囊泡连通三维石墨烯网、石墨烯纳米片等多种形貌的纳米碳材料。利用上述方法，本发明可方便快捷地实现纳米碳材料形貌结构调变，根据实际需求可应用为锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池负极材料。
一种基于结晶诱导纳米材料形貌结构转变方法

[发明专利]一种以魔芋粉为碳源制备锂离子电池硅-碳复合负极材料的方法-CN201810372507.8有效
发明人：鞠治成;赵伟;蔡佩君;庄全超;史月丽 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-04-24 - 公布日： 2021-08-20 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种以生物质材料魔芋粉为碳源制备锂离子电池硅‑碳复合负极材料的方法，属于能源新材料技术领域。该方法是：将魔芋粉在水中超声分散形成凝胶状物质，在磁力搅拌器上将硅粉加入到上述凝胶状物质中，搅拌2‑12h，经干燥后，将样品置于管式炉中在惰性气体氛围中于200‑400℃条件下保温1‑4h，然后升温至500‑900℃，保温1‑8h，冷却至室温，研磨均匀得到硅‑碳复合负极材料。本发明工艺简单，实验条件温和，制备出的硅‑碳复合负极材料具有较高的比容量，良好的循环性能，适合大规模生产。
一种魔芋碳源制备锂离子电池复合负极材料方法

[发明专利]一种生物质多孔碳用作钾离子电池负极的方法-CN201910013395.1有效
发明人：鞠治成;孙永文;张雅;庄全超;史月丽;崔永丽 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-01-07 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： H01M4/38 文献下载
摘要：一种生物质多孔碳用作钾离子电池负极的方法，首先将生物质前驱体与特定盐混匀，并采取无污染的熔融盐碳化方法制备三维分级多孔碳材料，通过调控反应过程中炭化温度、特定盐与生物质原料的比例，得到多孔碳材料，然后将该多孔碳材料用作钾离子电池负极。所述多孔碳负极材料通过熔融盐碳化的方法制备，其步骤：1)将生物质原料洗净粉碎成前驱体粉末；2)将前驱体与特定盐颗粒球磨混合；3)将步骤2的产物覆盖盐粉末后在空气下以1‑10℃/min的速率升温至500‑1200℃保温3‑6小时，生成的产物经洗涤、分离提纯即得目标产物。该合成方法简单无污染，操控步骤易于控制，规模化生产可实现性高，所得多孔碳材料用作钾离子电池负极，其电化学性能优异，循环稳定性好。
一种生物多孔用作离子电池负极方法

[发明专利]一种卷绕炭纳米片的制备方法-CN201910418309.5有效
发明人：陈亚鑫;彭大庆;鞠治成;庄全超;崔永莉;史月丽 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-05-20 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： C01B32/15 文献下载
摘要：本发明公开的一种卷绕炭纳米片的制备方法，以链状聚合物为碳前驱体，以无机盐为模板，通过控制无机盐晶体结晶行为，实现结晶诱导制备卷绕炭纳米片。所制备的卷绕炭纳米片长度为5‑200μm，卷绕结构内径为2‑40μm，卷绕层数为1‑20层，炭纳米片厚度为1‑200nm，卷绕炭纳米片尺寸、卷绕层数、单片层厚度可调，原料成本低廉，制备方法简单，结构可控，绿色无污染，中性盐晶体可以重复利用，降低了生产成本。所制得的卷绕炭纳米片尺寸、卷绕层数、单片层厚度可调，将其用于锂离子电池负极材料时，可表现出优秀的循环与倍率性能。
一种卷绕纳米制备方法

[发明专利]一种抗老化电解液添加剂、锂离子电池电解液及锂离子电池-CN201910772616.3有效
发明人：崔永莉;谷越;徐慧敏;史月丽;庄全超 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-08-21 - 公布日： 2020-12-22 - 主分类号： H01M10/0567 文献下载
摘要：本发明公开了一种抗老化电解液添加剂、锂离子电池电解液及锂离子电池，所述添加剂为具有反式结构的白藜芦醇，所述锂离子电池电解液包括电解质锂盐、非水有机溶剂和上述添加剂，添加剂的含量占电解液总质量的100‑300ppm，所述锂离子电池包括正极片、石墨负极片、隔膜和上述电解液。本发明中的白藜芦醇添加剂能够有效地减少电解液在长贮存过程中发生的氧化分解，延长电解液的存贮寿命，能够在负极表面生成性能稳定的SEI膜，有效地降低电解质的分解，改善电池的可逆循环容量，还能有效降低锂离子电池充放电循环过程中的动力学阻抗，提高锂离子电池循环寿命。
一种老化电解液添加剂锂离子电池

[发明专利]一种油漆废渣制备多孔碳材料电极的方法-CN201910469225.4有效
发明人：崔永莉;徐慧敏;古越;史月丽;庄全超 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-05-31 - 公布日： 2020-11-03 - 主分类号： H01M4/583 文献下载
摘要：本发明公开了一种油漆废渣制备多孔碳材料电极的方法，包括以下步骤：(1)把油漆废渣低温干燥，粉碎；(2)向油漆废渣粉中加入粘结剂和碳粉，用去离子水搅拌均匀，各质量份数为：油漆废渣25‑40份，粘结剂25‑30份，碳粉30‑50份，其余为去离子水；(3)将混合物料填装于模具中，并保压；(4)将混合物料在惰性气氛炉中，于100℃条件下干燥12h，且每隔1h升温100℃，直至600℃，保温1h后随炉冷却；(5)将多孔材料与聚偏四氟乙烯按照质量比(1‑2):(9‑8)进行混合，并加入溶剂，在于100℃条件下干燥10‑12h。本发明的有效的减轻了对环境的污染，有利于环保。同时，可用于电极材料使用。
一种油漆废渣制备多孔材料电极方法

[发明专利]六氟铁酸锂与石墨烯复合材料的制备与应用-CN201811107414.9有效
发明人：史月丽;刘敏庆;庄全超;崔永莉;鞠治成 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-09-21 - 公布日： 2020-09-29 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种六氟铁酸锂与石墨烯复合材料的制备与应用，该制备方法包括：先制备氧化石墨烯，用水合肼还原，得到石墨烯；将石墨烯超声分散于乙二醇中，再将聚乙烯吡咯烷酮加入到乙二醇中，超声，得到石墨烯乙二醇溶液；在搅拌状态下，依次将Li2CO3、Fe(NO3)3·9H2O乙醇溶液和NH4HF2水溶液缓慢滴加到石墨烯乙二醇溶液中，全部加完再搅拌反应8～12h，之后进行高温水浴；反应结束后抽滤，得到沉淀物，洗涤，冷冻干燥，得到Li3FeF6/石墨烯复合材料。本方法的制备方法成本低廉、重复性好，制备的Li3FeF6/石墨烯复合材料呈现弥散疏松的小颗粒，直径约为100～500nm，具有较高的容量和较好的循环性能，可用作锂离子电池正极材料。
六氟铁酸锂石墨复合材料制备应用

[发明专利]一种氟化铁掺杂纳米二氧化钛的制备与应用-CN201811120392.X有效
发明人：史月丽;刘雯;庄全超;崔永莉;鞠治成 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-09-21 - 公布日： 2020-09-29 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种氟化铁掺杂纳米二氧化钛的制备与应用，利用硝酸铁、氢氟酸、TiO2为原料，采用液相法制备，具体步骤是：1)称取TiO2粉末完全分散于蒸馏水中，静置6～12h，再加入表面活性剂和Fe(NO3)3·9H2O，超声搅拌溶解完全，得到棕黄色液体；2)搅拌10～30min后将其放置于聚四氟乙烯塑料瓶中，加入氢氟酸，搅拌12～24h得到粉红色液体；3)加入异丙醇或无水乙醇，直至溶液变为无色，搅拌30～40min后升温至80～100℃，加热搅拌12～24h蒸发掉多余的氢氟酸和水，得到淡黄色的FeF3(H2O)4.5/TiO2，4)先在80～100℃真空干燥12～24h，然后在110～130℃真空干燥12～24h，得到浅绿色的FeF3(H2O)X/TiO2。本发明的制备方法简单，步骤简短，重复性好，得的FeF3(H2O)X/TiO2首次放电容量为512mAh/g，与其理论值相近，具有较优的循环性能和实际容量，可用作锂离子电池正极材料。
一种氟化掺杂纳米氧化制备应用

[发明专利]一种采用氮掺杂多孔碳材料制作钾离子电池负极的方法-CN201710541032.6有效
发明人：鞠治成;戚秀君;李静;王宏;吴璇;崔永丽;庄全超 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-07-05 - 公布日： 2020-09-22 - 主分类号： H01M4/1393 文献下载
摘要：一种采用氮掺杂多孔碳材料制作钾离子电池负极的方法，属于钾离子电池负极的制作方法。首先制备氮掺杂多孔碳材料，采取简单易得的高温固相烧结方法，调控反应过程中技术参数，制备得到氮掺杂多孔碳材料结构，然后采用氮掺杂多孔碳材料制作钾离子电池负极；将氮源溶于溶剂中，形成透明溶液，并将加入适量碳源于上述溶液中，通过搅拌且不断加入溶剂使氮源充分均匀扩散，获得白色产物；将白色产物置于冷冻干燥机中干燥3‑10小时后转移至坩埚中，并在真空管式炉中氩气气氛下以1‑10℃/min的速率升温至350‑1200摄氏度保温3‑6小时，生成的产物经分离提纯即得目标产物。钾离子电池负极，电化学性能优异，原料价格低廉，合成方法简单，操作步骤可控性高，较易于扩大生产。
一种采用掺杂多孔材料制作离子电池负极方法

[发明专利]一种三维连通的杂原子掺杂炭纳米片制备方法-CN202010617944.9在审
发明人：陈亚鑫;石利泺;庄全超;鞠治成;史月丽;崔永莉 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-06-30 - 公布日： 2020-09-15 - 主分类号： C01B32/15 文献下载
摘要：一种三维连通的杂原子掺杂炭纳米片制备方法，属于纳米材料制备及电化学领域。方法，以熔点较低且成炭过程不同的高分子聚合物与杂环化合物混合后恒温加热处理，随后在惰性气体保护下炭化制得具有三维连通结构的杂原子掺杂炭纳米片，通过控制体系组成、混合方式、热处理环境，调节炭化工艺，实现对原子掺杂炭纳米片材料尺寸厚度、形貌、维度、化学组成、杂原子掺杂元素组成与掺杂量的精确调变，并实现三维网状、层状堆叠三维连通结构的可控设计。优点：方法简单，工艺温和，可控性高，通过炭化处理一步获得可控形貌结构的炭材料；结构稳定的三维连通杂原子掺杂炭纳米片结构有助于提高材料用作钾离子电池负极材料时的可逆容量并改善循环稳定性。
一种三维连通原子掺杂纳米制备方法

[发明专利]一种高性能钾离子电池负极材料的Sn@C材料制备方法-CN201710541031.1有效
发明人：鞠治成;黄康生;李静;戚秀君;吴璇;庄全超;史月丽 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-07-05 - 公布日： 2020-04-17 - 主分类号： H01M4/04 文献下载
摘要：一种高性能钾离子电池负极材料的Sn@C材料制备方法，属于Sn@C材料的制备方法。将锡源5g溶解在30ml去离子水中，搅拌，溶解，得混合溶液；然后分批次将高度水溶性高分子材料8‑15g分5次加入至上述30ml的混合溶液中，超声并用玻璃棒不断搅拌，水溶性高分子材料吸水膨胀，得到膨胀的混合物；将得到的膨胀混合物转移至真空冷冻干燥箱中进行冷冻干燥，冷冻干燥10‑15小时，得到冷冻干燥样品；将真空冷冻干燥后的样品，在氩气的保护氛围下于500‑1200℃下进行烧结，并保温2‑10小时后得到样品；将样品用去离子水进行洗涤，得到碳包覆单质锡材料。本发明制备出Sn@C纳米材料，方法简单，颗粒均匀，具有较高的比容量，循环性能好，原料易得，一步烧结即可得到，产率很高，适合工业生产。
一种性能离子电池负极材料 sn 制备方法

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