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[发明专利]一种含硒化合物/碳纤维储能材料及其制备方法和应用-CN202111295190.0有效
发明人：张明瑜;周鹏;苏哲安;黄启忠 -专利权人：湖南金钺新材料有限责任公司
申请日： 2021-11-03 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H01M4/58 文献下载
摘要：本发明提供了一种含硒化合物/碳纤维储能材料及其制备方法和应用，包括碳纤维以及负载于碳纤维内的含硒化合物，含硒化合物为硒化铜或硒化锰‑锌；制备方法包括以下步骤：(1)将二价金属盐和高分子聚合物溶于有机溶剂中，得混合溶液；通过静电纺丝法制备前驱体纤维；(2)将前驱体纤维烘干，转移至管式炉中，在空气中升温至200‑300℃，锻烧，得预氧化前驱体纤维；(3)将预氧化前驱体纤维与硒粉混匀，真空煅烧，冷却、碾磨、过筛，即得。本发明对通过碳材料的引入对含硒化合物进行改性，并结合优化的工艺，可有效提高材料的导电性和锂离子在材料中的扩散速率，减缓材料因体积变化造成的粉化现象，达到提升电化学性能的目的。
一种化合物碳纤维材料及其制备方法应用

[发明专利]一种炭黑气凝胶及其制备方法-CN202211152394.3有效
发明人： 苏哲安;周训鹏;肖黎军;王亚峰;黄启忠 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-21 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： C09C1/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种炭黑气凝胶及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：用炭毡制作炭毡筒作为沉积基底；以天然气、丙烯或丙烷为碳源气体，氩气或氮气为保护气体，在温度为900～1150℃、压力为20～101kPa条件下进行化学气相沉积，得到炭黑气凝胶。本发明提供的炭黑气凝胶制备方法简单、高效、清洁环保；制得的炭黑气凝胶是一种新的全炭气凝胶，具有密度低、抗压能力强、超疏水、热导率低等特点，综合性能优异，在超级电容器、储能材料、废水处理、保温材料等领域具有较大的应用潜力。
一种炭黑凝胶及其制备方法

[发明专利]一种SiC-MC复相陶瓷先驱体及其复相陶瓷的制备方法-CN202310416776.0在审
发明人：黄启忠;沈国波;苏哲安;廖明东;钟城浩;胡协波 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： C04B35/56 文献下载
摘要：本发明公开了一种SiC‑MC复相陶瓷先驱体及其复相陶瓷的制备方法，包括如下步骤：以M(Zr，Ti，Hf)Clx金属氯化物作为超高温陶瓷金属源，以苯丙烯醇为碳源，以富Si‑H键聚硅烷高分子为硅源，二甲苯作为反应介质，加热回流，反应制得SiC‑M(Zr，Ti，Hf)C陶瓷先驱体，将此先驱体固化，高温裂解无机化最终制得SiC‑M(Zr，Ti，Hf)C复相陶瓷。本发明将金属氯化物醇解反应与硅氢加成反应相结合，制备条件温和，过程可控性高，组分易调节，制得M(Zr，Ti，Hf)C、SiC晶相分布均匀、相互嵌入。
一种 sic mc 陶瓷先驱及其制备方法

[发明专利]一种锂金属复合负极用三维轻质亲锂集流体及其制备方法和应用-CN202211426461.6在审
发明人：张明瑜;胡悦丽;黄启忠;苏哲安;杨鑫 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： H01M4/80 文献下载
摘要：本发明提供了一种锂金属复合负极用三维轻质亲锂集流体及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：(1)将块状的有机海绵或类海绵有机骨架制成圆片，并清洗、烘干；(2)然后在所得圆片表面沉积金属纳米颗粒，取出后清洗、烘干，得到所述锂金属复合负极用三维轻质亲锂集流体。本发明通过设计轻质三维集流体促使锂金属的均匀沉积和剥离，有效解决了锂金属电池充放电过程中枝晶生长、与电解液反应、体积膨胀等突出问题。
一种金属复合负极三维轻质亲锂集流体及其制备方法应用

[发明专利]一种聚甲基硅烷的改性方法及其应用-CN202210507920.7有效
发明人：黄启忠;廖明东;苏哲安;沈国波;胡协波;钟城浩 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： C08L83/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种聚甲基硅烷的改性方法及其应用，用二维层状金属硫化物对聚甲基硅烷进行改性，并应用该改性聚甲基硅烷来制备SiC纳米线原位修饰的SiC‑MSi2复相陶瓷，具体包括改性聚甲基硅烷的交联固化和高温陶瓷化两个阶段。二维层状金属硫化物既可作为惰性填料改性聚甲基硅烷，缓解陶瓷交联固化中的体积收缩，进而提高致密度；也可利用其良好的自润滑特性，增强改性样品的流动性和可加工性；此外，通过二维层状难熔金属硫化物引入不同的第二相难熔金属硅化物陶瓷，可以调节聚甲基硅烷裂解陶瓷中富余硅的含量，抑制SiC晶粒的长大，改变了碳化硅纳米线的生长方式，在复相陶瓷表面得到一层致密的碳化硅纳米线，避免了陶瓷开裂现象并提高了抗高温氧化能力。
一种甲基硅烷改性方法及其应用

[发明专利]一种炭黑气凝胶及其制备方法-CN202210928006.X在审
发明人： 苏哲安;周训鹏;肖黎军;王亚峰;黄启忠 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-08-03 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： C09C1/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种炭黑气凝胶及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：用炭毡制作炭毡筒作为沉积基底；以天然气、丙烯或丙烷为碳源气体，氩气或氮气为保护气体，在温度为900～1150℃、压力为20～101kPa条件下进行化学气相沉积，得到炭黑气凝胶。本发明提供的炭黑气凝胶制备方法简单、高效、清洁环保；制得的炭黑气凝胶是一种新的全炭气凝胶，具有密度低、抗压能力强、超疏水、热导率低等特点，综合性能优异，在超级电容器、储能材料、废水处理、保温材料等领域具有较大的应用潜力。
一种炭黑凝胶及其制备方法

[发明专利]一种花状硒化锌-锰/炭复合材料及其制备方法和应用-CN202210231620.0在审
发明人：张明瑜;周鹏;苏哲安;黄启忠 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-03-10 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明提供了一种花状硒化锌‑锰/炭复合材料及其制备方法和应用，花状硒化锌‑锰/炭复合材料包括由2D多孔炭纳米片组装而成的花状结构，2D多孔炭纳米片上负载有硒化锌‑锰颗粒，化学通式为Zn(1‑x)MnxSe，0.2≤x≤0.4；制备方法包括以下步骤：(1)将硝酸锌、硝酸锰、聚乙烯吡咯烷酮和均苯三甲酸溶于溶剂中，得混合液；(2)将混合液进行溶剂热反应，结束后自然冷却至室温，离心洗涤、烘干，得花状前驱体；(3)将花状前驱体与硒粉在氩气气氛下煅烧，冷却后碾磨过筛。该复合材料具有良好的导电网络，为材料的体积膨胀提供了缓冲空间，可减少离子的迁移距离从而提高材料整体的离子迁移效率，提高了材料的比容量和电化学稳定性。
种花状硒化锌复合材料及其制备方法应用

[发明专利]一种多孔隔热炭材料用SiC复合涂层及其制备方法-CN202011061194.8有效
发明人：杨鑫;王友芳;黄启忠;张明瑜;苏哲安 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-09-30 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： C04B35/80 文献下载
摘要：本发明提供了一种多孔隔热炭材料用SiC复合涂层及其制备方法，涂层由内到外依次包括炭封填层，刷涂反应制备的SiC过渡层及化学气相沉积法制备的SiC外涂层。本发明在保证多孔隔热炭材料性能的同时，有效解决了多孔隔热炭材料的氧化防护问题，可有效提升材料的高温抗氧化性能。炭封填层的构造能有效阻挡涂层原料向多孔炭毡体的渗入问题，不但能与多孔炭毡形成钉扎状界面结合，还与刷涂反应制备的SiC过渡层形成了牢固的化学结合，提高了涂层与多孔炭毡的结合能力。此外，本发明涂层制备工艺对基体材料表面和设备要求低，且不受基体形状和尺寸限制，具有设备工艺简单、易操作、可制备大尺寸、形状复杂的异形件等优点，具有广阔的工业化应用前景。
一种多孔隔热材料 sic 复合涂层及其制备方法

[发明专利]一种硫化锡/氮掺杂花状炭锂离子电池负极材料的制备方法及其产品-CN202011063897.4有效
发明人： 苏哲安;徐平;张明瑜;黄启忠;戴开斌;邹壬灏 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-09-30 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： C01G19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种硫化锡/氮掺杂花状炭锂离子电池负极材料的制备方法及其产品；制备方法是利用联苯胺和3,3',4,4'‑联苯四甲酸二酐聚合过程的自组装行为得到具有花状结构的聚酰亚胺，再将聚酰亚胺热分解得到氮掺杂花状炭材料；最后将花状炭、SnCl4·5H2O和L‑半胱氨酸混合进行溶剂热反应，得到硫化锡/氮掺杂花状炭复合材料。本发明复合材料的花状炭结构可以克服体积变化产生的物理应力，配合不断形成的SEI膜，限制SnS2的团聚，电极内部的间隙为体积膨胀留有足够的空间，也可供其与电解液充分接触，缩短了Li+的扩散距离。本发明制备出的材料用于锂离子电池负极，具有容量高，循环性能好且倍率性能优异等特点；而且其制备工艺简单，性能可控，具有普适性。
一种硫化掺杂花状炭锂离子电池负极材料制备方法及其产品

[发明专利]一种聚丙烯腈纤维原丝快速预氧化方法-CN202011472716.3在审
发明人： 苏哲安;支环;黄启忠 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-12-15 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： D01F9/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种聚丙烯腈纤维原丝快速预氧化方法，包括如下步骤：在室温下，将聚丙烯腈原丝置于质量分数为1‑5％的磷酸二氢铵溶液中浸润10‑60min，得到改性聚丙烯腈原丝；将改性的聚丙烯腈原丝烘干，烘干时间为10‑30min；在流动空气气氛中，对改性聚丙烯腈原丝进行预氧化处理，预氧化工艺控制升温速率为2‑5℃/min，当升温至180‑240℃后，保温10‑30min；自然冷却至室温，得到聚丙烯腈预氧丝。本发明提供的聚丙烯腈纤维原丝快速预氧化方法，实现了聚丙烯腈纤维原丝的快速预氧化，缩短了碳纤维的制备时间，降低了碳纤维的生产成本；且预氧化处理得到的聚丙烯腈预氧丝环化度、芳香指数高，预氧丝均匀致密，表面缺陷裂纹较少。
一种聚丙烯纤维快速氧化方法

[发明专利]一种弯曲状纳米炭纤维增强C/C复合材料的制备方法-CN202011490295.7在审
发明人： 苏哲安;肖黎军;王亚峰;黄启忠 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-12-17 - 公布日： 2021-03-12 - 主分类号： C04B35/83 文献下载
摘要：本发明公开了一种弯曲状纳米炭纤维增强C/C复合材料的制备方法，包括如下步骤：将炭毡在酒石酸铜溶液中超声浸渍一段时间；以乙炔为碳源、氮气为保护气体，控制乙炔流量为0.2‑0.5L/min,在270‑290℃、工作气压为50‑80kPa条件下进行催化化学气相沉积，得到含弯曲状纳米纤维的炭毡；以氮气为保护气体，在950‑1050℃条件下对炭毡进行炭化处理，得到含弯曲状纳米炭纤维的炭毡；以丙烯为碳源、氩气为载气，对含弯曲状纳米炭纤维的炭毡进行CVI增密，得到弯曲状纳米炭纤维增强C/C复合材料。本发明提供的弯曲状纳米炭纤维增强C/C复合材料的制备方法，工艺简单、能耗低，且原位生长的纳米炭纤维与炭毡中炭纤维结合良好，纳米炭纤维呈弯曲状，对C/C复合材料的增强效果好。
一种弯曲状纳米纤维增强复合材料制备方法

[发明专利]陶瓷改性及具有陶瓷涂层的C/C复合材料及其制备方法-CN201710228407.3有效
发明人：杨鑫;苏哲安;黄启忠;薛亮 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-04-10 - 公布日： 2020-12-04 - 主分类号： C04B35/83 文献下载
摘要：本发明涉及陶瓷改性及具有陶瓷涂层的C/C复合材料及其制备方法，陶瓷改性C/C复合材料的制备方法包括：采用化学气相沉积工艺将炭纤维预制体进行增密得到C/C多孔体；对C/C多孔体进行1次以上浸渍‑裂解工艺直到陶瓷改性C/C复合材料的密度达到1.8g/cm3以上，得到陶瓷改性C/C复合材料。具有陶瓷涂层的C/C复合材料的制备方法主要是在陶瓷改性C/C复合材料表面再制备陶瓷外涂层得到。此方法解决了基体与涂层的热膨胀系数失衡的问题，且具有设备工艺简单、易操作、涂层结构含量可控、可制备大尺寸、形状复杂异形件等优点，极具工程化应用潜力。
陶瓷改性具有涂层复合材料及其制备方法

[发明专利]一种锰铬二元金属氧化物储能材料的制备方法及其应用-CN201711489742.5有效
发明人：张明瑜;黎烈武;黄启忠;苏哲安;杨鑫 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-12-29 - 公布日： 2020-04-10 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明涉及一种锰铬二元金属氧化物储能材料的制备方法，采用共沉淀法将氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液逐滴加入氯化锰和氯化铬的混合溶液中，滴加至混合溶液呈碱性，滴加完毕后搅拌0.5‑2h；然后在25‑100℃条件下老化6‑48h；将沉淀物洗涤，烘干并碾碎；然后在有氧气氛下升温煅烧，碾磨过筛即得。本发明制得的产品为纳米片状结构，在充放电过程中能缓解体积膨胀效应、抑制单相晶粒团聚、缩短锂离子的迁移路径，从而提高其倍率性能，在1A/g条件下，从第3个循环开始，效率大于97％，300次循环后放电比容量为913mAh/g，容量保持率与第二圈相比为112.0％，在锂离子电池负极材料方面具有很好的应用前景。
一种二元金属氧化物材料制备方法及其应用

[发明专利]氮掺杂多孔碳内嵌磷化亚铜的电池负极材料的制备方法及其产品-CN201911088034.X在审
发明人： 苏哲安;徐平;黄启忠;张明瑜;戴开斌;邹壬灏 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-11-08 - 公布日： 2020-02-07 - 主分类号： H01M4/58 文献下载
摘要：本发明公开了氮掺杂多孔碳内嵌磷化亚铜的电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：配置亚铜盐水分散溶液，接着向水溶液中加入一水合柠檬酸、尿素和NaCl，然后在搅拌条件下，进行反应，反应完毕后，得到翠路色透明溶液；将翠路色透明溶液进行冷冻干燥，得到浅绿色固体；将浅绿色固体进行研磨后，放入到管式炉中，然后在惰性气体气氛下，进行碳化处理，随炉冷却后，进行洗涤、过滤和干燥后，得到碳化产物；将碳化产物与一水合次亚磷酸钠混合后，进行研磨，然后将研磨后的混合物放入到管式炉中，在惰性气氛下，进行磷化处理，随炉冷却后，得到初级产品；将初级产品进行洗涤和干燥后，得到氮掺杂多孔碳内嵌磷化亚铜的电池负极材料。
研磨亚铜电池负极材料浅绿色固体随炉冷却碳化产物透明溶液氮掺杂多孔碳管式炉放入磷化内嵌洗涤一水合次亚磷酸钠惰性气体气氛一水合柠檬酸分散溶液搅拌条件磷化处理碳化处理混合物制备尿素盐水过滤配置

[发明专利]一种制备氮掺杂碳纳米球的方法-CN201510577236.6有效
发明人：张明瑜;谢翔旻;黄启忠;谢志勇;苏哲安;杨鑫 -专利权人：中南大学
申请日： 2015-09-13 - 公布日： 2018-01-16 - 主分类号： C01B32/15 文献下载
摘要：本发明提出了一种制备氮掺杂碳纳米球的方法，以碳化钙（CaC2）与谷氨酸为原料，碳化钙和谷氨酸的摩尔比是21‑41，反应物的总物质的量占反应釜的容量比为2.5‑5 mol/L，在密闭耐压反应器中加热温度为130℃‑150℃，反应完成后自然冷却至室温，经过洗涤、抽滤、干燥后，得到氮掺杂碳纳米球，直径为50‑80nm。本发明反应物单一、操作简单、操作步骤少、反应温度低、能耗少、周期短、成本低，所得氮掺杂碳纳米球易分离、含氮量高、尺寸均匀、纯度高，适合大规模生产。
一种制备掺杂纳米方法

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