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公开(公告)号：CN118782763A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410768479.7
申请日：2024-06-14
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/62 , H01M4/525 , H01M4/505 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于锂电池正极材料领域，公开了一种复合固态电解质包覆改性的正极材料，该单层包覆层由有机聚合物和无机氯化物复合而成。其中，有机聚合物可提高包覆层弹性，缓解正极材料体积应变，避免包覆层破裂；无机氯化物离子电导率高，可改善锂离子在电极界面处的传输。本发明还公开了该正极材料的制备方法。其中，无机氯化物的合成原料LiCl作为有机聚合物合成的引发剂，同时，聚合反应的产物水参与了无机氯化物中间体的形成，最终在正极材料表面同时实现有机聚合物和无机氯化物的原位合成及均匀包覆，且制备方法简单，原料转化率高。还公开了该正极材料在锂离子电池中的应用，本发明的正极材料能有效提升电池循环稳定性和倍率等性能。
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公开(公告)号：CN117790881A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311625832.8
申请日：2023-11-30
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/054 , H01M4/13 , H01M10/058 , G01N27/30
Abstract: 本发明提供一种双参比结构的软包电池三电极体系，包括电芯，所述电芯包括沿电芯厚度的方向上依次设置的负极极片、短隔膜I、参比电极I、隔膜、参比电极II、短隔膜II和正极极片；负极极片包括沿其长度方向依次设置的第一空箔区和第一料区，正极极片包括沿其长度方向依次设置的第二空箔区和第二料区；短隔膜I用于隔离第一空箔区与参比电极I，短隔膜II用于隔离第二空箔区与参比电极II。该软包电池三电极体系可以无损监测电池正、负极在不同循环次数下的电势变化曲线，并分析软包全电池的容量衰减机理等，该三电极体系监测电池时操作简单、成本低、准确高效、易于测试和推广应用，可应用于软包钠离子电池和其他二次电池领域。
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公开(公告)号：CN119581659A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411133474.3
申请日：2024-08-19
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0567 , H01M10/0525 , H01M10/42
Abstract: 本发明提供一种电解液，在电解液中添加包含X‑O（X=S、P、B）的长碳链酯类化合物作为第一添加剂，添加特定结构的胺类化合物作为第二添加剂，两者协同，能构建稳定的界面，清除电解液中的酸性杂质，极大提高电池在常温和高温下的长循环性能和电化学性能。
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公开(公告)号：CN117457886A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311714282.7
申请日：2023-12-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种双层氧化物包覆的硅基负极材料及其制备方法和应用，涉及锂离子电池技术领域。该硅基负极材料包括由晶体硅颗粒组成的内核和由内外两层的SiOx颗粒堆积排列组成的双层包覆层；双层包覆层中内层SiOx颗粒分布均匀且紧密，将内核完整的包裹起来，外层SiOx颗粒部分团聚在一起，且较分散地附着在内层SiOx颗粒表面。该方法通过碱性溶液刻蚀，将硅颗粒表层溶解并析出硅氧化物附着在硅颗粒表面，形成了双层氧化物包覆层，缓解了纳米硅材料在充放电过程中的体积膨胀。本发明的硅基负极材料在锂离子二次电池中展现出优异的容量和循环稳定性。本发明提供的制备方法流程短、成本低、环境友好，可以大规模推广。
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公开(公告)号：CN119905520A
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202411993616.3
申请日：2024-12-31
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/134 , H01M4/133 , H01M4/1395 , H01M4/1393 , H01M4/04 , H01M10/052 , H01M10/0562
Abstract: 本发明提供金属锂/混合导电中间层/无机固体电解质一体化电极及其制备方法和应用；一体化电极包括无机固体电解质片、混合导电中间层和金属锂层，混合导电中间层位于无机固体电解质片的一表面，金属锂层位于混合导电中间层的表面；混合导电中间层为杂原子掺杂的硬碳骨架锂化产物；硬碳骨架锂化产物包括硬碳和LiCx，以及LiF、Li2S、Li3N、LiCl中的一种或多种物质。提供的一体化电极能有效改善金属锂与无机固体电解质界面的润湿性，显著降低界面阻抗，形成的混合导电中间层能适应循环过程中发生的体积变化，降低界面应力，均匀界面电场，诱导金属锂的均匀形核、沉积，抑制锂枝晶的生长。提供的一体化电极可广泛应用于固态电池、准固态电池和半固态电池等。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118643762A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410762505.5
申请日：2024-06-13
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/28 , G16C10/00 , G16C60/00 , G06F17/11 , G06F111/10 , G06F119/14 , G06F119/08 , G06F113/08
Abstract: 本发明提供了一种三元正极材料制备装置中多物理场分布规律分析方法，包括：根据分体式回转窑内传质、传热和动量传递机理选择动态烧结过程的数值模型；确定数值模型所需的动力学参数、热力学参数及材料参数；基于分体式回转窑的设计参数，建立二维轴对称几何模型并划分网格，明确分体式回转窑各物理场之间的耦合关系，设置边界条件和初始值；计算求解获得不同操作条件下分体式回转窑内各物理场的分布情况，分析分布规律。本发明能够对实际分体式回转窑内部流体场、温度场和浓度场分布情况进行预测，方便根据不同的需求选择出更合适的工况，进而对实际生产提供理论指导和数据支撑。
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公开(公告)号：CN118579853A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410646445.0
申请日：2024-05-23
Applicant: 中南大学
IPC: C01G53/00 , H01M4/36 , H01M4/485 , H01M4/583 , H01M4/62 , H01M10/0525 , C01G23/047 , C01B25/36 , C01F5/02 , C01G25/02 , C01B25/30 , C01B25/37
Abstract: 本发明提供改性多晶正极材料的制备方法，通过在高纯氧气气氛下烧结调控基体材料表面残余碱性氧化物含量，在包覆的二次烧结过程中通入水蒸气与氧气的混合气，与氧化物反应生成氢氧化物残碱，利用氢氧化物残碱低熔点的特性在预烧结过程中将包覆物引入到一次颗粒晶界处，在烧结过程中实现均匀的晶界包覆改性。该方法工艺简单、容易操作、包覆物可根据需要选取，且可实现在多晶二次颗粒表面与一次颗粒晶界处的均匀包覆，降低了表面残碱含量，提高了材料的界面稳定性，可工业化应用。还提供改性多晶正极材料以及二次电池，改性多晶正极材料应用于二次电池时具有循环性能好等优势。
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公开(公告)号：CN117534093A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311528858.0
申请日：2023-11-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种纳米碳酸锂的制备方法，采用一定浓度的碳酸氢钠溶液作为电解液，利用微小电流电解可以在阴极极板上沉积纳米碳酸锂晶粒。该方法不仅能够制备纳米碳酸锂，而且产品均一性好、条件容易控制、工艺流程短、过程无有害气体生成、无需大量试剂、成本较低、绿色环保，工艺容易放大用于工业生产。本发明采用工业级碳酸锂作为原料，通过苛化、固液分离除去其中的钙镁硅等杂质后，通过碳化实现纳米碳酸锂原料碳酸氢锂溶液的制备，原料利用率高、成本较低。
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公开(公告)号：CN117476913A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311714279.5
申请日：2023-12-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种氟硅酸盐包覆的硅基负极材料及其制备方法和应用，涉及锂离子电池技术领域。该硅基负极材料包括由晶体硅颗粒组成的内核和由Li2SiF6组成的均匀包覆内核的氟硅酸盐包覆层；该方法采用碱性溶液对纳米硅材料进行表面氧化，再通过溶液中Li和F元素的共同作用将表面氧化层原位转化成氟硅酸盐，得到氟硅酸盐包覆的硅基负极材料，有助于形成稳定的SEI膜，减少循环过程中SEI膜的不断生成，在充放电过程中提升了负极材料与电解液间的界面稳定性，从而提升了电池的循环性能。本发明提供的制备方法流程短、成本低、产率高，可以大规模推广。
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公开(公告)号：CN117712326A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311730258.2
申请日：2023-12-15
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供具有稳定界面的改性高镍正极材料，包括高镍正极材料基体和包覆层，基体的表面包括含锂岩盐相，其表面掺杂有具有强金属氧键的高价金属A离子且其表面的锂镍混排高于体相，包覆层为碳与高价金属A的氧化物的均匀混合物，高价金属A离子的价态不低于+3价。该改性高镍正极材料由金属有机盐均匀包覆镍正极材料后在惰性气氛中进行短时热处理得到。通过碳还原与强M‑O键的协同作用钳制氧空位的含量，构建稳定表面，缓解充放电过程中的相变，提高深度脱锂情况下的锂离子扩散速率，抑制界面副反应的产生，且碳包覆层能提高材料的电子电导率。因此，正极材料的电化学循环稳定性、倍率性能和安全性得到改善。
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