CN115611279B - 一种氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法及其产品与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法及其产品与应用。该制备方法包括如下步骤：(1)将铝电解废阴极纯化炭材料与氯化物进行混合球磨处理后，进行两段熔盐插层反应，得到铝电解废阴极纯化炭层间化合物；所述氯化物由氯化物C1和氯化物C2组成；(2)通过液相包覆方式在纯化炭层间化合物表面包覆具有氮原子的无定型炭层，高温碳化后得到具有核壳结构的氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料。本发明制备出的负极材料具有炭层间距大、结构稳定等优点，提供了一种容量高且循环寿命长的负极材料，对进一步实现铝电解废阴极纯化炭的高值化利用具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于铝电解工业资源综合利用技术领域，具体涉及一种氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法及其产品与应用。
背景技术
铝电解废阴极炭块是电解铝工业在生产原铝时产生的危险固体废弃物，具有排放量大，对生态环境威胁性大的特点。虽然目前针对铝电解废阴极炭块无害化处理的主流工艺可实现铝电解废阴极炭块的高效除杂，但除杂过程中存在资源难以综合回收利用及除杂后的纯化炭难以高值化利用等不足，造成资源浪费。
铝电解废阴极纯化炭是一种石墨化度高且纯度高的资源，在二次电池用电极材料方面展现出巨大的潜力。利用熔盐插层法可在纯化炭碳层间引入金属氯化物，扩大炭层间距，但充放电过程中，层间化合物中部分金属氯化物溶解和碳层间金属离子嵌入/脱出会引起电极材料涨缩效应，导致容量衰减严重。
发明内容
为解决铝电解废阴极纯化炭材料炭层间距较小和充放电过程导致的涨缩效应问题，本发明提供一种氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法及其产品与应用，采用该方法制备的负极材料具有循环寿命长，充放电容量高的特点。
为了实现上述技术目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供的这种氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比将铝电解废阴极纯化炭材料、氯化物混合，进行球磨后，置于反应釜内，于加热炉中先后共进行两段热处理后，清洗、干燥，得到铝电解废阴极纯化炭层间化合物；
2)按配比将包覆剂与添加剂混合均匀后，将其溶解在有机溶剂中形成有机介质；
3)将步骤1)得到的层间化合物与步骤2)得到的有机介质按配比混合，分散均匀后，干燥，得到前驱体；
4)将步骤3)得到的前驱体置于惰性气氛下进行碳化处理，得到氮掺杂炭包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物。
作为优选的方案，所述步骤1)中，所述铝电解废阴极纯化炭负极是经过除杂处理后的炭材料，其炭材料纯度不低于80％，粒度为-200目，石墨化度不低于75％；所述球磨中球磨珠的直径为0.5～2.0cm，球磨机的转速为400～800rpm，球料质量比为(3～10):1，球磨时间为3～9h，球磨珠材质为不锈钢球、氧化锆球、玛瑙球中的至少一种。
本发明中，对铝电解废阴极纯化炭材料和氯化物进行混合球磨不仅可以使两者充分混合均匀，有利于后续熔融扩散过程中氯化物在碳层间的均匀扩散，还可以起到将铝电解废阴极纯化炭材料破碎细化作用，缩短熔融金属氯化物的扩散长度，减少扩散反应所需的时间，并相应增大扩散反应的面积，加快金属氯化物进入炭层间进程，使得插层过程更加充分。此外，球磨引起的炭材料颗粒细化也有利于后续炭包覆过程的进行。
作为优选的方案，所述步骤1)中，铝电解废阴极纯化炭材料与氯化物的质量比为1:(0.1～5)，所述氯化物由质量比为1:(0.1～1)的氯化物C1和氯化物C2组成，其中，氯化物C1为氯化铜、氯化铋、氯化铁、氯化钼、氯化钴、氯化铝、氯化锰、氯化铬中的至少一种，氯化物C2为氯化亚砜、磺酰氯、氯乙酸、六氯乙烷、氯硅烷中的至少一种。
本发明中，氯化物C1熔融态下进入炭层间可以有效扩大炭层间距，有利于电解液中金属离子在碳层间快速往返穿梭且不引起涨缩效应，此外，插层过程中金属氯化物会产生阴离子空位，能够提供更多自由电子，提高材料导电性；氯化物C2会优先受热分解生成氯气，较高氯气分压有利于熔融态的金属氯化物C1快速扩散进入炭层间，同时分解生成的氯气可以强化熔融态金属氯化物传质过程，使金属氯化物充分扩散进入炭层间，有利于低阶插层化合物的生成。
作为优选的方案，所述步骤1)中，两段热处理的具体工艺为：第一段：100～300℃下热处理3～8h；第二段：在200～650℃下热处理10～30h。
本发明中，第一段低温热处理有利于氯化物C2优先受热分解，分解产生的氯气能够强化熔融金属氯化物传质过程，使得反应釜内氯气分压充足，促进金属氯化物在碳层间扩散，有利于缩短插层反应时间；第二段高温热处理能够强化氯化物C2与炭层之间的锚定效应，有效扩大炭层空间，有利于低阶插层化合物的生成。
作为优选方案，步骤1)中，所述清洗方式为用去离子水和无水乙醇反复交替冲洗至少三次，60～120℃下干燥8～16h。
作为优选方案，步骤2)中，所述包覆剂与添加剂的质量比为1:(0.1～0.5)；所述包覆剂为葡萄糖、蔗糖、酚醛树脂、环氧树脂、柠檬酸、聚乙烯腈、沥青中的至少一种；所述添加剂由质量比为1:(1～10)的表面活性剂S1和含氮有机物S2组成，其中，表面活性剂S1为十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种，含氮有机物S2为壳聚糖、三聚氰胺、尿素、盐酸多巴胺、聚苯胺、氨基酸中的至少一种。
本发明中，表面活性剂S1富含极性基团，能够提高包覆剂、含氮有机物S2以及铝电解废阴极纯化炭层间化合物在溶剂中润湿性，促使其在有机溶剂中均匀分散，使包覆剂能够和铝电解废阴极纯化炭层间化合物材料粘结紧密，均匀包覆在铝电解废阴极纯化炭层间化合物材料表面；含氮有机物S2为氮源，其加入能够在碳材料表面引入含氮杂原子，使碳材料局域电荷密度增加，进而提高碳材料的电子导电性，提高电子传输速率。
作为优选方案，步骤2)中，所述有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
本发明中，所述有机溶剂具有良好溶解能力，能够增大包覆剂与铝电解废阴极纯化炭层间化合物的接触面积，且有机溶剂受热易挥发，对后续碳化过程不产生影响。
作为优选方案，步骤3)中，所述层间化合物与有机介质的质量比为1:(5～10)；所述分散均匀方式为搅拌分散和超声搅拌分散中的至少一种，分散时长为2～8h，分散温度为25～180℃，搅拌速率为200～1000rpm。
作为优选方案，步骤4)中，所述碳化温度为800～1400℃，升温速率为3～6℃/min，碳化时间为2～12h。
作为优选方案，步骤4)中，所述惰性气氛为氮气或氩气气氛中的一种。
根据上述制备方法制得的氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料。
作为优选的方案，所述氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料具有核壳结构，其中，内核为铝电解废阴极纯化炭层间化合物，外壳为氮原子掺杂的无定型炭层。
本发明提供的这种氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料在电池中的应用。
本发明中碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物为异质碳包覆类碳材料，内部为铝电解废阴极纯化炭层间化合物内核，外壳为氮原子掺杂的无定型炭层，导电性优异，结构稳定。充放电过程中，电极材料各向同性性能优异，能够缓解充放电过程中金属离子扩散受阻问题，具有高首周库伦效率、高比容量及良好循环稳定性等特点。
本发明具有以下有益效果：
1、通过机械活化可保证氯化物和铝电解废阴极纯化炭材料的均匀性，提高铝电解废阴极纯化炭材料端面占比，缩短熔融态金属氯化物在炭层间的扩散距离，形成稳定的低阶插层化合物。
2、引入氯化物C2提高了插层过程中氯气分压，强化了传质过程，相较于常规熔盐法插层化合物制备过程，时间上缩短了6～12h。
3、通过液相包覆过程引入的氮原子掺杂碳包覆层缓解了金属氯化物及充放电产物溶解问题，提高了电池充放电容量，同时炭包覆层提高了电极材料结构的稳定性，抑制了金属离子脱嵌过程的涨缩效应，延长了电池循环寿命，此外，炭包覆层能够阻止电解液与活性材料的副反应，使得电池首周库伦效率得以提高。另外，氮原子的引入有利于提高碳材料的导电性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。需要说明的是，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例的铝电解废阴极纯化炭的石墨化度为75％，纯度为80％，粒径为-200目。
(1)将铝电解废阴极纯化炭和氯化物按照质量比1:5混合后置于球磨机中，其中氯化物由氯化铁和氯化亚砜按质量比1:1组成，用直径0.5cm的氧化锆球在800rpm转速下进行球磨9h，其中球料质量比为10:1，得到机械活化后的混合物。将机械活化后的混合物转移至反应釜中，将反应釜密封后置于加热炉内加热至250℃低温保温8h，再升温至450℃高温保温30h后，用去离子水、无水乙醇交替清洗干净后，在60℃干燥箱中干燥16h，得到氯化铁插层化合物。
(2)将包覆剂酚醛树脂、添加剂按照质量比1:0.5混合均匀后溶解在有机溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到有机介质，其中添加剂由十二烷基苯磺酸钠和尿素按质量比1:10组成，然后将氯化铁插层化合物与有机介质按照质量比1:10混合，在温度为180℃、搅拌速率为1000rpm的条件下超声搅拌分散2h后，干燥，制得氮掺杂碳包覆氯化铁插层化合物前驱体材料。将前驱体材料置于氩气气氛下进行碳化处理，碳化温度为1400℃，升温速率为6℃/min，保温12h，然后降温至室温，得到氮掺杂碳包覆氯化铁铝电解废阴极纯化炭层间化合物电极材料。
将所制备的材料用于锂离子电池负极材料，电化学结果表明，在200mA/g电流密度下循环500圈后，电池比容量为822mAh/g，容量保持率为92％，首周库伦效率为87％，循环性能稳定。
对比例1
本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤(1)中没有加入氯化亚砜。
与实施例1相比，该材料作为锂离子电池负极材料，在200mA/g电流密度下循环500圈后，电池比容量为523mAh/g，容量保持率为88％，首周库伦效率为85％，循环稳定性下降。
对比例2
本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤(2)中没有加入十二烷基苯磺酸钠。
与实施例1相比，该材料作为锂离子电池负极材料，在200mA/g电流密度下循环500圈后，电池比容量为389mAh/g，容量保持率为64％，首周库伦效率为72％，循环稳定性下降。
对比例3
本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤(2)中没有加入尿素。
与实施例1相比，该材料作为锂离子电池负极材料，在200mA/g电流密度下循环500圈后，电池比容量为559mAh/g，容量保持率为85％，首周库伦效率为83％，循环稳定性下降。
对比例4
本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤(2)中没有加入包覆剂酚醛树脂进行碳包覆过程。
与实施例1相比，该材料作为锂离子电池负极材料，在200mA/g电流密度下循环500圈后，电池比容量为305mAh/g，容量保持率为45％，首周库伦效率为51％，循环性能下降。
对比例5
本对比例所使用的碳材料为未经过任何处理的铝电解废阴极纯化炭，石墨化度为75％，炭纯度为80％，粒径为-200目。
与实施例1相比，该材料作为锂离子电池负极材料，在200mA/g电流密度下循环500圈后，电池比容量为249mAh/g，容量保持率为53％，首周库伦效率为65％，循环性能下降。
实施例2
本实施例的铝电解废阴极纯化炭的石墨化度为75％，纯度为80％，粒径为-200目。
(1)将铝电解废阴极纯化炭和氯化物按照质量比1:0.1混合后置于球磨机中，其中氯化物由氯化铝和氯化亚砜按质量比1:0.1组成，用直径2.0cm的玛瑙球在400rpm转速下进行球磨3h，其中球料质量比为3:1，得到机械活化后的混合物。将机械活化后的混合物转移至反应釜中，将反应釜密封后置于加热炉内加热至250℃低温保温3h，再升温至450℃高温保温10h后，用去离子水、无水乙醇交替清洗干净后，在120℃干燥箱中干燥8h，得到氯化铝插层化合物。
(2)将包覆剂蔗糖、添加剂按照质量比1:0.1混合均匀后溶解在有机溶剂四氢呋喃中，得到有机介质，其中添加剂由十二烷基苯磺酸钠和聚苯胺按质量比1:1组成，然后将氯化铝插层化合物与有机介质按照质量比1:5混合，在温度为25℃、搅拌速率为200rpm的条件下超声搅拌分散8h后，干燥，制得氮掺杂碳包覆氯化铝插层化合物前驱体材料。将前驱体材料置于氩气气氛下进行碳化处理，碳化温度为800℃，升温速率为3℃/min，保温2h，然后降温至室温，得到氮掺杂碳包覆氯化铝铝电解废阴极纯化炭层间化合物电极材料。
将所制备的材料用于锂离子电池负极材料，电化学结果表明，在200mA/g电流密度下循环500圈后，电池比容量为693mAh/g，容量保持率为84％，首周库伦效率为82％，循环性能稳定。
实施例3
本实施例的铝电解废阴极纯化炭的石墨化度为75％，纯度为80％，粒径为-200目。
(1)将铝电解废阴极纯化炭和氯化物按照质量比1:2.5混合后置于球磨机中，其中氯化物由氯化钼和磺酰氯按质量比1:0.5组成，用直径1.0cm的氧化锆球在600rpm转速下进行球磨6h，其中球料质量比为7:1，得到机械活化后的混合物。将机械活化后的混合物转移至反应釜中，将反应釜密封后置于加热炉内加热至250℃低温保温5h，再升温至450℃高温保温20h后，用去离子水、无水乙醇交替清洗干净后，在100℃干燥箱中干燥12h，得到氯化钼插层化合物。
(2)将包覆剂环氧树脂、添加剂按照质量比1:0.3混合均匀后溶解在有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺中，得到有机介质，其中添加剂由聚乙二醇和尿素按质量比1:7组成，然后将氯化钼插层化合物与有机介质按照质量比1:8混合，在温度为120℃、搅拌速率为500rpm的条件下超声搅拌分散6h后，干燥，制得氮掺杂碳包覆氯化钼插层化合物前驱体材料。将前驱体材料置于氩气气氛下进行碳化处理，碳化温度为1000℃，升温速率为5℃/min，保温6h，然后降温至室温，得到氮掺杂碳包覆氯化钼铝电解废阴极纯化炭层间化合物电极材料。
将所制备的材料用于锂离子电池负极材料，电化学结果表明，在200mA/g电流密度下循环500圈后，电池比容量为769mAh/g，容量保持率为87％，首周库伦效率为85％，循环性能稳定。
实施例4
本实施例的铝电解废阴极纯化炭的石墨化度为85％，纯度为95％，粒径为-300目。
(1)将铝电解废阴极纯化炭和氯化物按照质量比1:3混合后置于球磨机中，其中氯化物由氯化铜和磺酰氯按质量比1:0.5组成，用直径1.5cm的玛瑙球在800rpm转速下进行球磨9h，其中球料质量比为5:1，得到机械活化后的混合物。将机械活化后的混合物转移至反应釜中，将反应釜密封后置于加热炉内加热至100℃低温保温8h，再升温至650℃高温保温30h后，用去离子水、无水乙醇交替清洗干净后，在120℃干燥箱中干燥12h，得到氯化铜插层化合物。
(2)将包覆剂葡萄糖、添加剂按照质量比1:0.1混合均匀后溶解在有机溶剂甲苯中，得到有机介质，其中添加剂由聚乙二醇和壳聚糖按质量比1:5组成，然后将氯化铜插层化合物与有机介质按照质量比1:7混合，在温度为80℃、搅拌速率为300rpm的条件下超声搅拌分散8h后，干燥，制得氮掺杂碳包覆氯化铜插层化合物前驱体材料。将前驱体材料置于氮气气氛下进行碳化处理，碳化温度为1000℃，升温速率为5℃/min，保温8h，然后降温至室温，得到氮掺杂碳包覆氯化铜铝电解废阴极纯化炭层间化合物电极材料。
将所制备的材料用于锂离子电池负极材料，电化学结果表明，在200mA/g电流密度下循环500圈后，电池比容量为791mAh/g，容量保持率为90％，首周库伦效率为87％，循环性能稳定。
实施例5
本实施例的铝电解废阴极纯化炭的石墨化度为95％，纯度为100％，粒径为-500目。
(1)将铝电解废阴极纯化炭和氯化物按照质量比1:2混合后置于球磨机中，其中氯化物由氯化钴和氯乙酸按质量比1:0.8组成，用直径1.5cm的不锈钢球在800rpm转速下进行球磨9h，其中球料质量比为8:1，得到机械活化后的混合物。将机械活化后的混合物转移至反应釜中，将反应釜密封后置于加热炉内加热至300℃低温保温5h，再升温至600℃高温保温24h后，用去离子水、无水乙醇交替清洗干净后，在120℃干燥箱中干燥12h，得到氯化钴插层化合物。
(2)将包覆剂沥青、添加剂按照质量比1:0.5混合均匀后溶解在有机溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到有机介质，其中添加剂由聚乙烯吡咯烷酮和三聚氰胺按质量比1:5组成，然后将氯化钴插层化合物与有机介质按照质量比1:8混合，在温度为150℃、搅拌速率为600rpm的条件下搅拌分散8h后，干燥，制得氮掺杂碳包覆氯化钴插层化合物前驱体材料。将前驱体材料置于氮气气氛下进行碳化处理，碳化温度为1200℃，升温速率为5℃/min，保温10h，然后降温至室温，得到氮掺杂碳包覆氯化钴铝电解废阴极纯化炭层间化合物电极材料。
将所制备的材料用于锂离子电池负极材料，电化学结果表明，在200mA/g电流密度下循环500圈后，电池比容量为773mAh/g，容量保持率为93％，首周库伦效率为85％，循环性能稳定。
Claims (7)
1.一种氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将铝电解废阴极纯化炭材料、氯化物按配比混合，进行球磨后，置于反应釜内，于加热炉中先后共进行两段热处理后，清洗干燥，得到铝电解废阴极纯化炭层间化合物；
所述铝电解废阴极纯化炭材料与氯化物的质量比为1:(0.1~5)，所述氯化物由质量比为1:(0.1~1)的氯化物C1和氯化物C2组成，其中，氯化物C1为氯化铜、氯化铋、氯化铁、氯化钼、氯化钴、氯化铝、氯化锰、氯化铬中的至少一种，氯化物C2为氯化亚砜、磺酰氯、氯乙酸、六氯乙烷、氯硅烷中的至少一种；
所述两段热处理的具体工艺为：第一段：100~300 ℃下热处理3~8 h；第二段：在200~650 ℃下热处理10~30 h；
2）按配比将包覆剂与添加剂混合均匀后，将其溶解在有机溶剂中形成有机介质；
所述包覆剂与添加剂的质量比为1:(0.1~0.5)；所述包覆剂为葡萄糖、蔗糖、酚醛树脂、环氧树脂、柠檬酸、聚乙烯腈、沥青中的至少一种；所述添加剂由质量比为1:(1~10)的表面活性剂S1和含氮有机物S2组成，其中，表面活性剂S1为十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种，含氮有机物S2为壳聚糖、三聚氰胺、尿素、盐酸多巴胺、聚苯胺、氨基酸中的至少一种；
所述有机溶剂为N, N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、N, N-二甲基甲酰胺、甲苯、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；
3）将步骤1）得到的层间化合物与步骤2）得到的有机介质按配比混合，分散均匀，干燥后得到前驱体；
4）将步骤3）得到的前驱体置于惰性气氛下进行碳化处理，得到氮掺杂炭包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物。
2.根据权利要求1所述的氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中，所述铝电解废阴极纯化炭负极是经过除杂处理后的炭材料，其炭材料纯度不低于80%，粒度为-200目，石墨化度不低于75%；所述球磨中球磨珠的直径为0.5~2.0 cm，球磨机的转速为400~800 rpm，球料质量比为(3~10):1，球磨时间为3~9h，球磨珠材质为不锈钢球、氧化锆球、玛瑙球中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述清洗方式为用去离子水和无水乙醇反复交替冲洗至少三次，60~120℃下干燥8~16 h。
4.根据权利要求1所述的氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述层间化合物与有机介质的质量比为1:(5~10)；所述分散均匀方式为搅拌分散和超声搅拌分散中的至少一种，分散时长为2~8 h，分散温度为25~180℃，搅拌速率为200~1000 rpm。
5.根据权利要求1所述的氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述碳化温度为800~1400℃，升温速率为3~6℃/min，碳化时间为2~12 h；所述惰性气氛为氮气或氩气气氛中的一种。
6.一种根据权利要求1~5任一项制备方法制得的氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料，其特征在于，所述负极材料具有核壳结构，其中，内核为铝电解废阴极纯化炭层间化合物，外壳为氮原子掺杂的无定型炭层。
7.一种根据权利要求6所述的氮掺杂碳包覆铝电解废阴极纯化炭层间化合物负极材料在电池中的应用。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104876213A (zh) * | 2015-05-04 | 2015-09-02 | 北京化工大学 | 一种石墨烯材料及其电极材料制备方法 |
| CN109616640A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-12 | 中南大学 | 一种改性微晶石墨及其制备和在锂离子电池中的应用 |
| KR20210010063A (ko) * | 2019-07-19 | 2021-01-27 | 경희대학교 산학협력단 | 질소-도핑된 탄소가 코팅된 양극활물질과 이를 포함하는 양극 및 리튬이차전지 |
| CN113206243A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-08-03 | 大连理工大学 | 一种金属氯化物-石墨插层化合物电极材料的制备方法及其应用 |
| WO2022057114A1 (zh) * | 2020-09-18 | 2022-03-24 | 曲靖市飞墨科技有限公司 | 掺杂多壁碳纳米管及其制备方法和电极材料 |
| CN114824213A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-07-29 | 惠州锂威新能源科技有限公司 | 一种复合石墨及其制备方法、负极片和二次电池 |
-
2022
- 2022-09-30 CN CN202211208998.5A patent/CN115611279B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104876213A (zh) * | 2015-05-04 | 2015-09-02 | 北京化工大学 | 一种石墨烯材料及其电极材料制备方法 |
| CN109616640A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-12 | 中南大学 | 一种改性微晶石墨及其制备和在锂离子电池中的应用 |
| KR20210010063A (ko) * | 2019-07-19 | 2021-01-27 | 경희대학교 산학협력단 | 질소-도핑된 탄소가 코팅된 양극활물질과 이를 포함하는 양극 및 리튬이차전지 |
| WO2022057114A1 (zh) * | 2020-09-18 | 2022-03-24 | 曲靖市飞墨科技有限公司 | 掺杂多壁碳纳米管及其制备方法和电极材料 |
| CN113206243A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-08-03 | 大连理工大学 | 一种金属氯化物-石墨插层化合物电极材料的制备方法及其应用 |
| CN114824213A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-07-29 | 惠州锂威新能源科技有限公司 | 一种复合石墨及其制备方法、负极片和二次电池 |
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| Carbon recovered from spent carbon cathode of aluminum reduction cell towards its valorisation as negative electrodes for lithium ion batteries;Kai Yang;Diamond & Related Materials;第109卷;108062 * |
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