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[发明专利]一种富氧硬碳材料的制备方法及应用-CN202310883267.9在审
发明人：李冰冰;李争晖;宁梦;段智华 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明提供了一种富氧硬碳材料及其制备方法和应用，所述富氧硬碳材料的制备方法，涉及钠离子电池技术领域，该方法包括以下步骤：采用木棉纤维作为生物质碳源，通过一步碳化的方式对其进行处理，所述碳化温度为1200℃，升温速率为5℃/min，得到具有管状结构的硬碳材料；将所得硬碳材料采用浓硫酸、浓硝酸的混合酸进行氧化，所述混合酸中浓硫酸与浓硝酸的比例为(2～6)∶1，氧化反应的温度取(80～100)℃，得到引入大量含氧官能团(主要是羟基基团)的硬碳材料；再将所得硬碳材料采用四乙酸铅进行定向氧化，反应的温度取(80～100)℃，将羟基基团转变为羰基和醛基，得到富含羰基和醛基的硬碳材料。将此富氧硬碳材料应用于钠离子二次电池时，含氧官能团的引入可以大大提高碳骨架的电负性，增强其与钠离子的相互作用，有助于提升含本发明中所述富氧硬碳材料的钠离子二次电池的可逆比容量。
一种富氧硬碳材料制备方法应用

[发明专利]一种基于直接碳化得到的多孔碳纳米材料及其制备方法和应用-CN202310895556.0在审
发明人：陈杰祺;张海燕;李争晖;邱瑞欣 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2023-07-20 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： C01B32/15 文献下载
摘要：本发明属于电池材料技术领域，公开了一种基于直接碳化得到的多孔碳纳米材料及其制备方法和应用。制备方法包括以下步骤：将碳源第一次升温碳化，降温后氧化消除表面效应，再进行第二次升温碳化得到多孔碳纳米材料；第一次升温碳化是把碳源放置在管式炉中，向管式炉中通入惰性气体，以1‑10℃/min的升温速率升温至600‑800℃，然后保温1‑3小时；降温是在氮气氛围下冷却至室温；氧化消除表面效应是向管式炉中通入空气1‑3小时使碳化产物氧化从而消除表面效应；第二次升温碳化是再次向管式炉中通入惰性气体，以1‑10℃/min的升温速率升温至1200‑2400℃，然后保温1‑3小时，待自然冷却后，得到多孔碳纳米材料。
一种基于直接碳化得到多孔纳米材料及其制备方法应用

[发明专利]一种含有闭孔的软碳材料及其制备方法和应用-CN202211047515.8有效
发明人：段智华;李争晖;宁梦;张明露;邱国健 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2022-08-29 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： H01M4/583 文献下载
摘要：本发明属于新能源技术领域，公开了一种含有闭孔的软碳材料及其制备方法和应用。该材料制备方法如下：以同时含有无机Si8O12核和有机苯基壳的笼状聚倍半硅氧烷Ph‑POSS为模板，使用浓硫酸对Ph‑POSS进行磺化，再将磺化产物与PTCDA混合球磨，在保护气氛下进行600℃碳化；将模板经过酸或者强碱刻蚀后，就会留下大量的开孔；再将所得软碳材料升温至1000～3000℃热处理，碳层就会逐渐变长而连结成有序结构，并将开孔包裹、封闭起来，得到一种含有闭孔的软碳材料。该软碳材料因为设计了闭孔，优化了储钠效果，为钠离子的存储提供了更多的空间，提高了电池的容量，同时还具有优异的倍率性能，稳定的循环性能。
一种含有材料及其制备方法应用

[发明专利]一种基于钙固硫策略的硫掺杂硬碳材料及其制备方法和应用-CN202211050422.0在审
发明人：宁梦;李争晖;段智华;邱国健;张明露;陈静旬;杨倩 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2022-08-29 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明属于杂原子掺杂碳材料制备技术领域，公开了一种基于钙固硫策略的硫掺杂硬碳材料及其制备和在钠离子电池负极材料中的应用。该制备方法包括步骤：将碳源、钙源和浓硫酸混合磺化，经高能振动球磨、碳化再酸洗得到高硫含量的硬碳材料。本发明发现，钙元素具有关键的固硫作用，当添加钙元素，所制硫掺杂碳材料的硫含量可达10％以上，而不添加钙元素，所制硫掺杂碳材料的硫含量低于5％。当用作钠离子电池负极材料，所制硫掺杂碳材料表现出大可逆容量、高首次库伦效率等优点。本发明所述硫掺杂硬碳材料制备工艺简单、原料廉价易得，具有规模化应用。
一种基于钙固硫策略掺杂材料及其制备方法应用

[发明专利]一种碳包覆的管状纳米硅材料及其制备方法和应用-CN202210698865.4在审
发明人：杨睿锋;郑炳河;李新喜;张国庆;李争晖 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2022-06-20 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： C01B33/021 文献下载
摘要：本发明属于电池材料技术领域，公开了一种碳包覆的管状纳米硅材料及其制备方法和应用。该方法通过碳包覆的管状二氧化硅、镁粉、吸热剂经过镁热还原反应，得到碳包覆的管状纳米硅材料的初始产物，将初始产物在无机酸中浸泡，得到碳包覆的管状纳米硅。本发明的制备工艺简便，设备要求不高，能耗低，拓展了纳米硅材料的制备工艺，有益于工业化生产。该碳包覆的管状纳米硅具有优异的高可逆容量、循环稳定性能和倍率性能，可作为负极材料应用在锂电池中。
一种碳包覆管状纳米材料及其制备方法应用

[发明专利]一种石墨化碳包覆的高比表面积多孔碳球及其制备方法和应用-CN202010837645.6有效
发明人：程德建;李争晖;钟威豪;程奥 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2020-08-19 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：本发明属于新能源领域，公开了一种石墨化碳包覆的高比表面积多孔碳球及其制备方法和应用。该多孔碳球是在保护气氛下，将酚醛树脂基纳米球在600～1600℃煅烧，对所得酚醛树脂基纳米碳球以强碱进行活化造孔，清洗干燥后得到HSCS；将HSCS与二茂镍研磨均匀的混合物，氮气气氛下，在600～1600℃进行碳化处理，并用酸清洗，干燥制得；所述酚醛树脂基纳米球是将氨水、无水乙醇和蒸馏水的混合液中，加入间苯二酚和甲醛，搅拌至其完全溶解，在30～90℃水浴加热，然后在100～200℃进行水热反应，经离心、抽滤洗涤和干燥处理制得。该多孔碳球具有优化的储钠效果，提高钠离子电池首次库仑效率，可应用在钠离子电池中。
一种石墨化碳包覆表面积多孔及其制备方法应用

[发明专利]一种银柳炭化的改性碳微米管及其制备方法和应用-CN202010837651.1有效
发明人：杨丹;李争晖;杨晓青;张国庆 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2020-08-19 - 公布日： 2022-02-25 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明属于碳材料制备技术领域，公开一种银柳炭化的改性碳微米管及其制备方法和应用。所述改性碳微米管是在保护气氛下，将预处理的银柳在600～1300℃煅烧，制得碳微米管；然后将碳微米管经酸洗和水洗至溶液pH呈中性，干燥后用刚果红溶液对其在60～90℃下染色并干燥，将所得染色的碳微米管在保护气氛下，在600～1300℃煅烧，洗至pH呈中性，经干燥制得。本发明的原料易得，成本低廉，合成方法简单，可重复性高。本发明的改性碳微米管的结构规整、微观形貌漂亮。选用的刚果红是小分子染料，能进入碳微米管的孔隙中，降低碳微米管的比表面积，从而能提高首次库伦效率。
一种炭化改性微米及其制备方法应用

[发明专利]一种氮掺杂的三维纳米网络结构碳材料及其制备方法和应用-CN202110941622.4在审
发明人：邱国健;李争晖;程德建;钟威豪;张明露 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2021-08-17 - 公布日： 2021-11-16 - 主分类号： H01M4/587 文献下载
摘要：本发明属于碳材料制备技术领域，公开了一种氮掺杂的三维纳米网络碳材料及其制备方法和应用。该纳米网络结构碳材料由纳米线编织而成，内部形成贯穿的三维网络通道，富含微孔、介孔和大孔多级孔结构，具有高效而快速的传质能力，在能源、催化、环境等领域具有重要应用价值。该三维纳米网络结构碳材料的制备主要包括以下步骤：以钴盐与三唑钠作为反应物，乙醇为溶剂，在一定温度下通过配位反应得到固体粉末产物。将该粉末产物碳化并洗去无机金属盐，即可得到三维纳米网络结构碳材料。该方法具有操作简便、容易工业化生产、且对环境污染小的特点，具有规模化生产与应用的潜力。
一种掺杂三维纳米网络结构材料及其制备方法应用

[发明专利]一种铋/碳复合材料及其制备方法与应用-CN202110867847.X在审
发明人：张明露;李争晖;邱国健;钟威豪;程德建 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2021-07-29 - 公布日： 2021-10-29 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明属于钠离子电池电极材料制备技术领域，具体涉及一种铋/碳复合材料及其制备方法与应用。本发明将芳香铋源、交联剂和催化剂研磨混合均匀后进行交联反应，交联反应完成后纯化干燥；最后在惰性气体气氛下，于600～1600℃碳化处理得到铋/碳复合材料。发明制备的铋/碳复合材料具有如下优势：一方面，铋作为合金化反应的金属材料具有高能量密度。另一方面，包裹在铋周围的碳缓解了充放电过程中电极材料的体积膨胀。该复合材料进一步制备钠离子电池负极材料，兼具高能量密度和长循环稳定性能。
一种复合材料及其制备方法应用

[发明专利]一种超高硫含量硬碳材料及其制备方法与应用-CN202110601119.4在审
发明人：万宝山;张海燕;李争晖;唐双 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明属于新能源领域，公开了一种超高硫含量硬碳材料及其制备方法和应用。该制备方法是以三噻吩和二噻吩基二硫为起始原料，通过简单的浓硫酸交联反应，构建具有高硫含量且骨架稳定的网状高分子前驱体；碳化之后，得到超高硫含量碳材料，其硫含量可以达到30％以上。当用作钠离子电池负极材料时，该碳材料中的硫原子可以提供大量的储钠位点，从而极大地提高碳电极的比容量。在100mA/g的电流密度下，所制碳材料的可逆储钠容量超过800mAh/g，远胜于当前大部分钠离子电池负极材料。本发明方法简单、易于操作、绿色环保，且本发明制备的碳材料具有卓越的电化学性能，有望应用于工业中实现规模化生产。
一种超高含量材料及其制备方法应用

[发明专利]一种油水分离材料及其制备方法和应用-CN201810879446.4有效
发明人：钟威豪;李争晖;李兆鹏;程奥 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2018-08-03 - 公布日： 2021-08-31 - 主分类号： B01D17/022 文献下载
摘要：本发明公开了一种油水分离材料及其制备方法和应用。该油水分离材料为三维网状结构，由丁苯橡催化交联，碳化制备得到。油水分离材料由丁苯橡胶傅克交联后碳化制备得到三维网状结构材料，具有大量的大孔和中孔结构，分子传递效率高，吸附速率快，吸附性能稳定，在反复进行吸附/脱附20次之后，其质量依然与刚开始的质量相差无几，具有良好的结构稳定性。且本发明的制备方法简单易行，对环境友好，能应用于大批量工业化生产，可广泛应用于油水分离领域，对二甲基亚砜的分离效果尤其显著，吸附质量可以达到300~500%。
一种油水分离材料及其制备方法应用

[发明专利]一种氮硫共掺杂三维蜂窝碳及其制备方法和应用-CN202010837638.6有效
发明人：程德建;李争晖;钟威豪;程奥 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2020-08-19 - 公布日： 2021-08-24 - 主分类号： H01M4/587 文献下载
摘要：本发明属于新能源领域，公开了一种氮硫共掺杂三维蜂窝碳及其制备方法和应用。所述氮硫共掺杂三维蜂窝碳是将预处理的蝉翼浸于包覆溶液中，用滤纸吸掉多余的溶液，在100～300℃反应；将所得样品置于浓硫酸中在60～200℃处理，然后用去离子水清洗至中性，在惰性气体保护下，在600～1600℃进行碳化处理制得；所述包覆溶液是将水溶性酚醛树脂和硫脲加入二甲基亚砜中配制。该氮硫共掺杂三维蜂窝碳具有规则排列的蜂窝状结构和表层的石墨化，可以加速钠离子/锂离子的运输，提升了电池的首次库伦效率，从而得到高容量钠离子/锂离子电池负极材料。
一种氮硫共掺杂三维蜂窝及其制备方法应用

[发明专利]一种有机电极材料、制备方法及其应用-CN201810350483.6有效
发明人：钟威豪;李争晖;李兆鹏;程奥 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2018-04-18 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： H01M4/60 文献下载
摘要：本发明属于新能源领域，具体涉及一种有机电极材料、制备方法及其应用。本发明公开了一种有机电极材料的制备方法，包括以下步骤：在催化剂的作用下，将对苯二胺与交联剂溶于溶剂并发生傅克反应，得到有机电极材料。本发明提供的制备方法工艺简单，适合大批量生产，由该制备方法制得的有机电极材料为具有网状结构的交联对苯二胺，极大地提高了有机材料在作为锂离子电池负极材料使用时的循环稳定性和电化学性能。
一种有机电极材料制备方法及其应用

[发明专利]一种荧光桃红为前驱体的空心碳球及其制备方法和应用-CN202010838579.4在审
发明人：杨丹;杨晓青;李争晖;张国庆 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2020-08-19 - 公布日： 2020-12-15 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明属于新能源材料技术领域，公开一种荧光桃红为前驱体的空心碳球及其制备方法和应用。所述空心碳球是以正硅酸乙酯、氨水、乙醇和去离子水混合搅拌，离心得二氧化硅球，加去离子水超声分散，得到二氧化硅球分散液，加入荧光桃红对二氧化硅球染色，并加金属阳离子固色，离心干燥后，得到染色的二氧化硅；在保护气氛下，将该染色的二氧化硅在600～1300℃煅烧制得二氧化硅球@碳，然后将二氧化硅球@碳浸泡在氢氟酸中，经洗涤和干燥处理后制得。本发明的合成方法简单，易于控制碳球的大小，可重复性高。本发明的空心碳球的纯度高，粒径均一，粒径和厚度的调控性好。将该空心碳球应用在钠离子电池时有较好的循环稳定性和倍率性能。
一种荧光桃红前驱空心及其制备方法应用

[发明专利]一种硅碳复合材料及其制备方法与应用-CN202010940982.8在审
发明人：唐双;张海燕;李争晖;张尚尚;黄锡峰 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2020-09-09 - 公布日： 2020-12-01 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种硅碳复合材料及其制备方法与应用。本发明公开了一种硅碳复合材料的制备方法，该制备方法中有机硅单体在引发在引发剂的作用下生成聚合物，碳源通过交联包裹在聚合物表面，形成碳包覆硅复合材料的前驱体，再经碳化、还原反应，形成碳包覆单质晶体硅结构的复合材料，最后经酸刻蚀，除去副产物的同时形成多孔结构。本发明首次利用有机硅单体作为硅碳复合材料的原料，可以通过调节乳化剂的用量来调节聚合物的尺寸，使得硅碳复合材料的大小易于控制。本发明提供的硅碳复合材料的制备方法操作简单。
一种复合材料及其制备方法应用

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