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公开(公告)号：CN117080394A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311073354.4
申请日：2023-08-24
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种具有阴阳离子梯度掺杂的界面重构富锂锰基复合正极材料、制备方法和应用，属于储能材料及电化学技术领域。所述复合正极材料表面梯度掺杂有Na+阳离子和F‑阴离子，具有尖晶石异质结构界面，且表层原位生成有LiBF4包覆层。重构后的富锂锰基复合正极材料界面包括尖晶石异质界面、Na+阳离子和F‑阴离子梯度掺杂层。尖晶石异质界面具有三维的锂传输通道，能够提高界面的Li+传输，提高倍率性能；Na+阳离子掺杂由于其较大的尺寸可以增大锂层间距提高倍率性能，同时作为锂层的支撑避免循环过程的晶格坍塌；F‑阴离子掺杂减少了晶格氧的不可逆释放并且形成结合力更强的TM‑F，减少过渡金属的迁移，提高结构稳定性。
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公开(公告)号：CN114975915A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210497236.5
申请日：2022-05-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/48 , H01M4/485 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种表面包覆ZnO和Li2ZnO2的高镍NCM三元正极材料及其应用，属于锂离子电池技术领域。首先将无水醋酸锌加入无水乙醇中超声分散均匀，然后加入高镍NCM三元正极材料，密封后磁力搅拌2h～3h，搅拌结束后除去无水乙醇，得到的材料于氧气氛围中，380℃～500℃下煅烧240min～360min，煅烧结束后得到所述材料。通过一步处理可在材料表面同时实现非晶ZnO、晶体Li2ZnO2共同包覆及微量Zn的表层掺杂，在减少材料表面残碱、岩盐相的同时不破坏二次颗粒的层状结构，且减少了正极材料和电解液间的副反应、抑制了材料在循环过程中的结构坍塌及性能衰减，提升了材料的结构稳定性和电化学循环性能。
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公开(公告)号：CN114203993A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111486361.8
申请日：2021-12-07
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种Li2SeO4快离子导体改性的锂离子电池正极材料，属于锂离子电池技术领域。通过将锂离子电池正极材料与硒源混合，得到的混合物充分研磨，煅烧得到表面改性的材料；然后以所述表面改性的材料为正极材料组装纽扣电池，在2.75V～4.6V电压范围内，小于等于0.05C倍率下充放电循环一周，在所述纽扣电池正极得到所述正极材料。Li2SeO4均匀地包覆在正极材料颗粒界面能够阻碍电解质对于电极材料的侵蚀，可提高正极材料长循环性能和热稳定性能。Li2SeO4还可渗透进入正极材料二次颗粒内部均匀地包覆在一次颗粒表面，显著提高材料充放电过程中的锂离子嵌入嵌出速率，改善正极材料倍率性能。
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公开(公告)号：CN113540417A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110777546.8
申请日：2021-07-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525 , C30B1/02 , C30B1/10 , C30B29/22 , C30B33/00
Abstract: 本发明涉及一种聚噻吩包覆的单晶NCM三元材料，属于化学储能电池领域。首先将噻吩单体分散在有机溶剂中，随后加入单晶NCM三元材料进行分散，再在悬浊液中加入氧化剂于冰水浴环境中进行氧化，最终制备得到一种聚噻吩包覆的单晶NCM三元材料。聚噻吩具有导电聚合物特性，聚噻吩包覆在单晶NCM三元材料表面，能够降低较长迁移路径下的锂离子扩散阻碍，进而增强单晶NCM材料的电子导电性，从而加快材料表面的电化学反应过程以及电荷传输，降低材料在充放电循环过程中的极化现象和电压降，提高材料的循环稳定性。此外聚噻吩包覆层也能够隔绝电解液和单晶NCM材料的接触，降低界面副反应。
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公开(公告)号：CN113193190A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110366456.X
申请日：2021-04-06
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种纤维增强的NCM三元正极复合材料及其制备方法，属于化学储能电池领域。所述材料中无机氧化物纳米纤维分布在NCM三元正极材料二次颗粒内部。所述方法通过在共沉淀法合成NCM三元正极材料前驱体的合成过程中，将无机纳米纤维加入到反应釜中，无机纳米纤维可以作为NCM前驱体材料晶体形核的核心，使得NCM前驱体材料的纳米片能够在堆积生长的过程中将纳米纤维包埋进NCM前驱体材料内部。在后续的混锂高温煅烧过程中，纳米纤维能保持稳定不分解，最终稳定保存在NCM三元正极材料内部。所述材料可增强材料颗粒的剪切强度，降低二次颗粒在循环过程中的破碎现象。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110054226B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN201910439924.4
申请日：2019-05-24
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/525 , C01G53/00 , H01M4/505 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种低表面残碱镍钴锰三元正极材料的制备方法，属于化学储能电池领域。本发明所述方法中，首先将硼酸或柠檬酸溶解到乙醇中，可以使溶液含有一定量游离态的氢离子，之后加入镍钴锰三元正极材料，利用H+与材料表面残碱之间发生的酸碱中和反应，并通过搅拌时间来调控反应强度，从而可以有效减少材料表面的残碱，降低材料表面pH值；之后使用乙醇溶液进行冲洗，保证材料表面不存在残留的硼酸根离子或柠檬酸根离子，最后通过二次煅烧的方法以去除表面可能残留的乙醇分子，从而提高材料的一致性和稳定性。
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公开(公告)号：CN111740098A
公开(公告)日：2020-10-02
申请号：CN202010466754.1
申请日：2020-05-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种表层掺杂Mn且具有岩盐相薄层的高镍正极材料及其制备方法，属于化学储能电池领域。所述材料以镍钴锰层状正极材料为基体，基体一次颗粒的表层掺杂有自外而内以浓度梯度分布的Mn元素，且一次颗粒表层的最外层为岩盐相NiO薄层；通过将共沉淀法制备得到镍钴锰氢氧化物前驱体滴加到锰盐与PVP的混合溶液中，充分混合，干燥后与锂源混合并采用三步煅烧工艺，形成表面富锰且Mn元素呈现浓度梯度分布的表层结构。同时Mn4+的引入会引起电荷补偿，引发Ni2+占据Li位，在表层形成岩盐相表层。该结构不仅可以改善结构稳定性，同时阻碍电解液与活性材料直接的接触，抑制表层大量Ni4+的还原，进而改善材料的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN109742375B
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN201910040709.7
申请日：2019-01-16
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种表层重组La2Ni0.5Li0.5O4和表层掺杂La3+的NCM三元正极材料，属于化学储能电池领域。所述材料通过以下方法制备得到：将NCM三元正极材料与La(NO3)3·6H2O混合，得到混合物，所述混合物先在无水乙醇中超声1～2h，然后以无水乙醇为溶剂研磨均匀，得到的粉末进行煅烧后得到；混合物中La元素的质量分数为1～2.5％；煅烧温度为500～750℃，煅烧时间4～6h。所述材料增强了NCM三元正极材料的循环性能和倍率性能，提高了其热稳定性和容量保持率，显著提高了其在电化学循环中的结构稳定性能。
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公开(公告)号：CN110459755A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910842232.4
申请日：2019-09-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种硫/聚吡咯/石墨烯/碳纳米管复合薄膜、制备方法及其应用，属于化学储能电池技术领域。所述薄膜中聚吡咯枝接在还原氧化石墨烯上；还原的氧化石墨烯和官能化碳纳米管交织形成三维碳骨架；单质硫负载于所述三维碳骨架中。所述方法利用吡咯与氧化石墨烯之间的氧化还原反应引发自组装，同时，官能化多壁碳纳米管作为第二碳骨架提供离子/电子快速传输通道，并通过一步真空抽滤和后硫负载构建出一种柔性自支撑的复合薄膜。利用聚吡咯对多硫化物的强吸附性与石墨烯和碳纳米管构筑的交织三维导电框架的协同作用，可以解决单质硫固有不导电性以及多硫化物“穿梭效应”等问题，进一步改善了锂硫电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN110085843A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910390798.8
申请日：2019-05-10
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种添加MOFs材料的高镍三元正极、制备方法和应用，属于储能材料及电化学领域。所述正极包括高镍三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2、MOFs材料UiO-66、正极极片基底、导电剂和粘结剂。所述正极可辅助使用其的锂离子电池的正极/电解液界面生成稳定的固体电解质界面，缓解循环过程中过渡金属溶解，提升所述正极的循环性能和高温性能。通过将高镍三元正极材料粉末、UiO-66粉末、导电剂、粘结剂以及N-甲基吡咯烷酮按照不同加入混合的顺序研磨混合均匀获得浆料，将浆料涂布在正极极片基底上恒温干燥，制成所述正极；所述方法操作简单、易于制备且有助于工业化生产。
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