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[发明专利]一种预钾化二氧化钛负极及其制备方法和应用-CN202310361403.8在审
发明人：王琦;许国干;刘园园;王海燕;唐有根 -专利权人：江苏宜锂科技有限责任公司
申请日： 2023-04-06 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H01M10/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种预钾化二氧化钛负极的制备方法，该方法包括以下步骤：S1、将负极活性物质浆料涂布于铜箔集流体上，在真空干燥机内干燥，冲裁成圆片，得到二氧化钛负极极片；S2、将多环芳烃溶解在非质子极性溶剂中，加入适量的金属钾使所述多环芳烃反应完全，制得多环芳基钾化试剂溶液；S3、将二氧化钛负极极片浸入所述多环芳基钾化试剂溶液中；S4、反应结束后洗涤二氧化钛负极极片，干燥，即得预钾化二氧化钛负极。本发明通过多环芳烃钾和二氧化钛负极极片反应，在负极极片上预形成一层电子绝缘、离子导电和不溶性的表面SEI膜，和电池循环产生的SEI膜可以协同工作，更好地保护钠离子电池的负极，并提升钠离子电池的各项性能。
一种预钾化二氧化负极及其制备方法应用

[发明专利]一种耐高压电解液及其在钠离子电池中的应用-CN202310835278.X在审
发明人：孙旦;吴民利;王海燕;唐有根;姜丹 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： H01M10/0569 文献下载
摘要：本发明公开了一种耐高压电解液及其在钠离子电池中的应用，该电解液包括钠盐、有机溶剂和添加剂，其中有机溶剂由氟代酯类溶剂、链状碳酸酯溶剂和氟代醚构成。电解液通过在三元含氟电解液中加入HOMO能级较高的添加剂，表现出良好的抗氧化性、润湿性和耐高压性能。将该电解液应用于钠离子电池在高电压下具有优异的的循环性能和动力学性能。
一种高压电解液及其钠离子电池中的应用

[发明专利]一种化学表面改性生物质硬碳材料及其制备方法和应用-CN202310916471.6在审
发明人： 唐有根;付洲豪;王海燕;孙旦;姜丹;张蓓 -专利权人：湖南钠科新材料有限公司
申请日： 2023-07-25 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明提供了一种化学表面改性生物质硬碳材料及其制备方法和应用，涉及钠离子电池电极材料技术领域。该方法以生物质为原料，将生物质原料经过干燥、粉碎、预碳化后，置于气氛等离子体烧结炉中，处理后通过高温碳化；该预碳化材料通过等离子体还原气氛处理，可有效减少表面含氧官能团。一方面可以提高硬碳材料表面的疏水性，解决表面亲水基团易吸附水分子造成充放电过程中的电池产气鼓包问题，提高循环稳定性。另一方面可以减少首次充放电过程中对钠离子的不可逆吸附，有效提升硬碳材料的首次库伦效率低。且基于本发明改性得到的的钠离子电池硬碳负极材料，具有较高的首次库仑效率和循环稳定性。本发明还具有工艺简单、环境友好等优点。
一种化学表面改性生物质硬碳材料及其制备方法应用

[发明专利]一种生物质基硬碳材料及其制备方法和应用-CN202310597342.5在审
发明人：王海燕;周嘉;孙旦;唐有根;姜丹;付洲豪;刘睿;蒋征伟 -专利权人：湖南钠科新材料有限公司
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种生物质基硬碳材料及其制备方法和应用。该硬碳材料以秸秆、竹材、木头等生物质材料为原料，将原料干燥后机械破碎，得固体粉末；将粉末浸煮于pH≤7的浸煮液中，依次经洗涤、干燥和碳化，即得。本发明利用生物质本身丰富的纤维素、半纤维素和木质素，通过浸煮方式在脱脂除油的同时，还利用原料浸煮时产生的沥青进一步调节材料中不同多糖的比例，通过碳化后得到短程有序，长程无序的多级孔结构无定形硬碳材料。基于本发明所提供的硬碳材料所制备的钠离子电池具有优异的电化学性能和稳定性，经测试，在20mA/g的电流密度下，首次库伦效率为可达93％，首圈充电比容量可达380mAh/g。
一种生物质基硬碳材料及其制备方法应用

[发明专利]一种调控金属镀层晶面取向的方法获得的金属材料和应用-CN202111535674.8有效
发明人：王海燕;谢春霖;杨泽芳;唐有根;张旗;姬慧敏 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-12-15 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： C23C18/31 文献下载
摘要：本发明涉及一种调控金属镀层晶面取向的方法获得的金属材料和应用。首先筛选出简单廉价且易于得到的具有特定晶体取向的金属基底，然后以这种金属基底作为还原剂，进行化学浸泡法镀上薄的金属镀层，这种金属镀层的晶面取向可以通过基底的晶体取向来控制，可以使用这种方法来制备具有高度择优、甚至是全择优的金属镀层。最终，这种具有特定晶体取向的镀层成功用于提升金属负极的沉积‑剥离可逆性与电极催化界面的活性。
一种调控金属镀层取向方法获得金属材料应用

[发明专利]一种光照析氢水系电池及其制备方法和应用-CN202111622347.6有效
发明人：王海燕;谢春霖;姬慧敏;唐有根;张旗 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： H01M8/0656 文献下载
摘要：本发明公开了一种光照析氢水系电池及其制备方法和应用。以光催化材料为正极，产氢后的正极材料激活电池放电，再次充电即可修复电池正极，重新具有光催化活性，整个过程可循环进行。氧化后的催化材料为电池的正极提供容量，可以提升正极放电比容量，同时可以储备氢能。本发明在进行光能转换，产生氢气的同时，电池性能也得到显著提升。光催化析氢过程无需牺牲剂，修复后催化活性无明显下降，该电池在储能析氢领域有着广泛的应用前景，可作为析氢、储能用的电池单体以及燃料电池光催化增程器。
一种光照水系电池及其制备方法应用

[发明专利]一种钠离子电池及其生物质硬碳负极材料和制备方法-CN202310916480.5在审
发明人：孙旦;刘睿;王海燕;唐有根;姜丹;张蓓 -专利权人：湖南钠科新材料有限公司
申请日： 2023-07-25 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明提供了一种钠离子电池及其生物质硬碳负极材料和制备方法，涉及钠离子电池电极材料制备领域。该方法以生物质为原料，将生物质原料干燥后破碎置于高温管式炉中进行预碳化，预碳化结束后的材料置于等离子体化学气相沉积腔体内进行等离子体包覆处理，包覆完成后的材料再置于高温管式炉中进行高温碳化得到最终生物质硬碳；其中，等离子体处理过程中修复碳材料表面过多缺陷的同时，通过碳沉积包覆掩盖活性含氧基团，有效的解决了硬碳材料对于钠离子的嵌入和脱出效率低以及硬碳材料使用后期电池产气造成电池寿命较短的问题。此外，本发明的一种钠离子电池及其生物质硬碳负极材料制备工艺简单，成本低廉，处理过程对环境友好。
一种钠离子电池及其生物质硬碳负极材料制备方法

[实用新型]一种钠离子电池隔膜-CN202223562208.1有效
发明人：麦秋华;石小军;汪云;唐有根;孙旦;王海燕;杨琳 -专利权人：深圳市国钠科技有限公司
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H01M50/417 文献下载
摘要：本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其是指一种钠离子电池隔膜，包括聚烯烃微孔隔膜，所述聚烯烃微孔隔膜的两侧设有纤维素隔膜，所述聚烯烃微孔隔膜和纤维素隔膜之间填充设有陶瓷粒子层；所述聚烯烃微孔隔膜上均匀布设有若干微孔，所述微孔的孔径为0.06‑0.08um。本实用新型隔膜耐热性能好、稳定性强、电解液渗透率高。
一种钠离子电池隔膜

[发明专利]一种单取向铝金属阳极及其制备方法和应用-CN202211093102.3有效
发明人： 唐有根;朱元鑫;王海燕;李熠鑫;吕超南;匡加林 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-08 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： C22F1/02 文献下载
摘要：本发明属于金属空气燃料电池技术领域，具体公开了一种单取向铝金属阳极及其制备方法和应用。本发明还包括将所述的单取向铝金属阳极用于制备金属空气燃料电池的应用。本发明单取向铝可以通过筛选获得(100)晶面，因其有更低原子密度，更弱的原子间的相互作用力，为铝的溶出提供更多的反应位点，构造铝的(100)晶面取向能够有效提高铝阳极的反应活性。制备(100)晶面单取向铝用于铝空气电池，缓蚀性能可达39.1％，比容量高达2204mAh/g。
一种取向金属阳极及其制备方法应用

[发明专利]一种空气电池准固态电解液及其制备方法和应用-CN202310317490.7在审
发明人： 唐有根;吕超南;王海燕;李熠鑫;朱元鑫 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-03-29 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： H01M12/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种空气电池准固态电解液及其制备方法和应用。该空气电池准固态电解液包含碱溶液和黏土，极大地抑制阳极自腐蚀的同时能够保持较高的离子电导率，稳定性强。采用该电解液的铝空气电池，缓蚀速率明显下降，且具有比容量高、能量密度大、使用寿命长等优点。其制备方法简单，成本低廉，适合工业化生产。
一种空气电池固态电解液及其制备方法应用

[发明专利]采用放电等离子体辅助烧结制备层状金属氧化物正极材料的方法及正极材料、钠离子电池-CN202310311576.9在审
发明人： 唐有根;匡加林;孙旦;王海燕;谌红玉;王燕;易鑫 -专利权人：贵州大龙汇成新材料有限公司
申请日： 2023-03-28 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： C01G53/00 文献下载
摘要：本发明公布了一种采用放电等离子体辅助烧结制备层状金属氧化物正极材料的方法及正极材料、钠离子电池，首先采用混合工艺充分混匀过渡金属前驱体和钠源，将均匀混合后的粉体放置于辅助气体等离子体气氛中煅烧一定时间，其中辅助气体中氧化性气体含量为15～30％，然后在通入惰性气体等离子体进行第二烧结，得到层状金属氧化物正极材料。本发明升温速度快，煅烧时间短，节能高效，过程简单易操作，实际应用程度高，并且得到的正极材料结晶质量好，材料性质稳定，将该材料作为钠离子电池的正极材料，进行电化学测试，表现出了较高的充放电比容量，并且具有较好的库伦效率和循环性能。
采用放电等离子体辅助烧结制备层状金属氧化物正极材料方法钠离子电池

[发明专利]一种机械表面改性生物质硬碳材料及其制备方法和应用-CN202310534822.7在审
发明人：孙旦;刘睿;唐有根;王海燕;姜丹 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种机械表面改性生物质硬碳材料及其制备方法和应用。该方法将生物质原料干燥后投入球磨罐中进行高压球磨，得前驱体；前驱体经多段式连续碳化和破碎，即得；所述高压球磨的气氛为单一或混合气氛。该方法具有原料来源广泛、成本低廉和工艺简单等优点，无需化学试剂，不产生二次污染。该硬碳材料通过调节碳链结构和表面改性，在保证材料高闭孔率的同时，具有丰富的表面官能团和适宜的层间距，有效解决了硬碳材料对钠离子的嵌入和脱出效率低，易形成枝晶的问题。基于本发明所提供硬碳材料制备钠离子电池，具有优异的电化学性能，可有效提高钠离子电池容量和首圈库伦效率。
一种机械表面改性生物质硬碳材料及其制备方法应用

[发明专利]一种碳包覆中熵磷酸盐复合材料及其制备方法和应用-CN202310395737.7有效
发明人：王海燕;朱琳;孙旦;唐有根;张旗 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： H01M4/58 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳包覆中熵磷酸盐复合材料及其制备方法和应用。该复合材料由中熵化磷酸盐及其表面原位包覆碳层组成；所述中熵化磷酸盐中金属元素种类≥4；所述碳层厚度为2~10nm。该材料基于各组成元素间的协同作用，大幅优化材料的电化学性能；该材料以中熵磷酸盐为基底，采用多种金属元素构建出粒径均一、晶相纯度高和相稳定性好的磷酸盐载体，并通过原位包覆导电碳层，进一步提高材料的化学稳定性和热稳定性，拓展了复合材料的适用场景。以该复合材料为正极材料制备的钠离子电池，具有较高的电压平台，且在宽电化学窗口1.5~4.3V下相变过程依旧稳定，具有优异的电化学性能。
一种碳包覆中熵磷酸盐复合材料及其制备方法应用

[发明专利]一种碳包裹焦磷酸聚阴离子复合材料及其制备方法和应用-CN202310406556.X有效
发明人：王海燕;朱琳;孙旦;唐有根;张旗 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-17 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： H01M4/58 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳包裹焦磷酸聚阴离子复合材料及其制备方法和应用。该复合材料由焦磷酸聚阴离子及其表面原位包裹碳层组成；所述焦磷酸聚阴离子的结构通式为Na3.12‑yFe2.44‑xMx(P2O7)2，其中，0≤x≤0.5，0≤y≤1，M为Mn、V、Ti、Mg、Al、Cu、Y和Zr中的一种。该复合材料基于各组成元素间的协同作用，在保证材料具有良好稳定性的前提下，大幅优化材料的电化学性能。该材料采用一次投料，通过高能球磨和煅烧得到稳定的纯相化合物，该方法具有工艺简单、成本低廉等优点，适合工业化生产。以该复合材料为正极材料制备的钠离子电池，具有较高的电压平台，且稳定性好，具有优异的电化学性能。
一种包裹磷酸聚阴离子复合材料及其制备方法应用

[发明专利]体相重构的金属箔负极及其制备和应用-CN202310365625.7在审
发明人：王海燕;杨泽芳;胡超;张旗;唐有根 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H01M4/04 文献下载
摘要：本发明属于电池材料领域，具体公开了一种金属箔负极体相重构的方法，将金属箔在等离子体辅助下热处理，制得体相重构的金属箔负极；所述的金属箔的金属元素包括Cu，Sn，Al，Zn，Mg，Ca中的至少一种；所述的热处理的温度为≥0.65T，1T，所述的T为金属箔的熔点温度；热处理阶段的气氛包含CH4、O2、N2、NH3、CO、CO2、H2中的至少一种的功能气。本发明还包括所述的制备方法制得的材料及其在电池中的应用。本发明所述的工艺能够实现金属箔的体相改性，可改善制得的材料的性能。
体相重构金属负极及其制备应用

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