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公开(公告)号：CN117673313A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202311750439.1
申请日：2023-12-19
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属钠离子电池技术领域，为解决磷酸钒钠的本征电导率低，循环稳定性差等问题，提供一种碳酸钾诱导多孔碳骨架结合磷酸三钾包覆的磷酸钒钠复合正极材料及其制备方法和应用。该复合正极材料为无规则状的NVP和多孔碳骨架组成的复合材料，在NVP样品颗粒的外围包覆无定形碳层和K3PO4双导电层；以碳酸钠，碳酸钾，偏钒酸铵、磷酸二氢铵为原料，柠檬酸为螯合剂，通过溶胶凝胶法得到该复合正极材料。本发明所制得的材料具有极为优异的循环稳定性能，在180C的超大倍率下最高经历14000次充放电循环后依然保持稳定。该实验合成过程简单，并不存在复杂的工艺和高昂的成本，非常具有实际运用的潜力和指导意义。
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公开(公告)号：CN116885121A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310789074.7
申请日：2023-06-30
Applicant: 中北大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/587 , H01M4/04 , H01M10/054
Abstract: 本发明属钠离子电池正极材料技术领域，为解决目前磷酸钒钠自身的本征电导率差，能量密度低的问题，提供一种镍交联海藻酸钠诱导的磷酸钒钠复合正极材料及其制备方法和应用。以四水合乙酸镍，五氧化二钒、碳酸钠为原料，海藻酸钠为部分钠源和还原剂，固相法制备，将镍掺杂钒位引入氧化还原电对，生成钒四价和钒五价的氧化还原电对，构建了三个高放电平台，镍交联海藻酸钠，镍离子与海藻酸钠结构中的G嵌段发生离子交换并整合形成“蛋‑壳”结构，烧结后形成具有大量缺陷的镍掺杂碳包覆层和薄纱状的碳互联网络；得到由磷酸钒钠镍掺杂碳包覆层组成的镍交联海藻酸钠诱导的磷酸钒钠复合正极材料。有稳定的多段高电压平台，高能量密度和显著的实用价值。
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公开(公告)号：CN113659146B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202110924644.X
申请日：2021-08-12
Applicant: 中北大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/58 , H01M10/054
Abstract: 本发明属新能源材料技术领域，为解决磷酸钒钠自身的电化学稳定性差等问题，提供一种钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料及其制备方法和应用。钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料为Na3.1‑xKxV2−xLax(PO4)2.9(SiO4)0.1，x=0,0.01、0.03、0.05、0.07或0.1；该电极材料K+离子掺杂Na位、La3+离子掺杂V位和Si4+离子掺杂P位；以偏钒酸铵、醋酸钠和磷酸二氢铵为原料，磷酸二氢钾、硝酸镧和硅酸四乙酯为掺杂源，草酸为螯合剂，通过溶液凝胶法制备得到钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料。有更亮眼的电化学性能、更高比容量和优异的倍率及循环能力，制备简洁，成本低廉，利于工业推广。
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公开(公告)号：CN118754078A
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202410786694.X
申请日：2024-06-18
Applicant: 中北大学
IPC: C01B25/45 , H01M4/58 , H01M10/054
Abstract: 本发明属纳米材料与电池制造技术领域，为了综合改善磷酸钒钠正极材料的缺陷，提供一种基于铕复合碳纳米管诱导的乒乓菊状球形磷酸钒钠正极材料及其制备方法和应用，以偏钒酸铵、无水碳酸钠、磷酸二氢铵和硝酸铕为原料，柠檬酸为螯合剂，碳纳米管为复合碳源，通过溶胶凝胶法制备得到该正极材料，该材料具有通过碳纳米管静电吸附诱导形成的乒乓菊状球形结构。本发明将铕成功引入磷酸钒钠系统体相中通过碳纳米管静电吸附诱导乒乓菊状球形结构,该结构有高比表面积和多活性位点，利于缩短Na+扩散路径和增大电解质接触面积；有高热安全性。在解决了磷酸钒钠系统本征电子电导率和离子电导率低等缺陷的同时，还大大提升了磷酸钒钠系统的结构稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118630192A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410932086.5
申请日：2024-07-12
Applicant: 中北大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M4/04 , H01M10/054 , H01M10/058 , C01B25/45 , C01B25/42
Abstract: 本发明属钠离子电池技术领域，提供一种魔芋葡甘聚糖诱导的双相磷酸钒钠复合正极材料及其制备方法和应用。以偏钒酸铵、碳酸钠、磷酸二氢铵为原料，柠檬酸为螯合剂，魔芋葡甘聚糖为螯合剂以及结构导向剂和额外碳源；水热法制备得到魔芋葡甘聚糖诱导的磷酸钒钠复合材料，该材料为柱状团簇的Na3V2(PO4)3和NaV(P2O7)组成的两相复合材料，两相复合材料外部包覆魔芋葡甘聚糖烧结后的碳包覆层。有两个稳定的高电压平台，位于3.4V和3.9V处，提升了整体的能量密度。增加了样品的比表面积，使材料与电解液接触面积更大，更有利于钠离子脱嵌，具备更多的Na+储存位点，提升了材料的离子电导率，使材料展现出了优异的电化学性能。
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公开(公告)号：CN118289729A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410725645.5
申请日：2024-06-06
Applicant: 中北大学
IPC: C01B25/45 , H01M4/58 , H01M10/054 , H01M4/60
Abstract: 本发明属于二次电池技术领域，为解决磷酸钒钠本征电子电导率和离子电导率低及能量密度低的缺陷，提供了一种基于磷钼酸诱导多孔珊瑚结构的磷酸钒钠正极材料及其制备方法，以五价钒源、还原剂、钠源和磷源为原料，磷钼酸为形貌诱导剂，水热法制备磷酸钒钠固体粉末，包裹含氮碳源高温碳化得到正极材料。该正极材料主要具有多孔珊瑚状结构，并在外部具有氮掺杂碳包覆层，分别在3.4V和3.9V存在两个稳定高电压平台，有效解决了能量密度低的问题，提升了材料的本征电子电导率和离子电导率。
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公开(公告)号：CN114148994B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202111363057.4
申请日：2021-11-17
Applicant: 中北大学
IPC: C01B19/00 , H01L31/0224
Abstract: 本发明属新能源材料技术领域，为解决目前没有Bi2O2Se柔性材料及其作为负极材料，无法将其应用于柔性电池中的问题，提供一种柔性Bi2O2Se基电极材料及其制备方法和应用。碳纳米管，铋盐和硒源混合溶解，液相油浴加热反应后干燥得粉末，粉末与石墨烯分散于乙醇水溶液中复合反应，抽滤成薄膜后烧结，即为柔性Bi2O2Se基电极材料。通过液相反应和碳化处理制备出柔性电极材料，有高的可逆容量，稳定的循环性能和优秀的倍率性能。不需粘结剂、导电剂和集流体的添加直接作电池负极，简化工艺，利于柔性电极发展。优秀的柔韧性能用于钠离子电池的电极，高比容量、高倍率性能和优异的循环稳定性，产率高，适于柔性钠离子电池负极材料。
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公开(公告)号：CN114148994A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111363057.4
申请日：2021-11-17
Applicant: 中北大学
IPC: C01B19/00 , H01L31/0224
Abstract: 本发明属新能源材料技术领域，为解决目前没有Bi2O2Se柔性材料及其作为负极材料，无法将其应用于柔性电池中的问题，提供一种柔性Bi2O2Se基电极材料及其制备方法和应用。碳纳米管，铋盐和硒源混合溶解，液相油浴加热反应后干燥得粉末，粉末与石墨烯分散于乙醇水溶液中复合反应，抽滤成薄膜后烧结，即为柔性Bi2O2Se基电极材料。通过液相反应和碳化处理制备出柔性电极材料，有高的可逆容量，稳定的循环性能和优秀的倍率性能。不需粘结剂、导电剂和集流体的添加直接作电池负极，简化工艺，利于柔性电极发展。优秀的柔韧性能用于钠离子电池的电极，高比容量、高倍率性能和优异的循环稳定性，产率高，适于柔性钠离子电池负极材料。
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公开(公告)号：CN110706943A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201910887787.0
申请日：2019-09-19
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种三维亲水碳泡沫导电基体的制备方法和应用。本发明采用价格低廉的三聚氰胺泡沫（MF）为原料，先在300℃~500℃的空气中高温碳化2 h，然后用酒精灯火焰热处理10～15 s，得到具有柔性的三维亲水碳泡沫HCF，并且将其作为导电基体，原位生长ZIF-67，随后用水热法将ZIF-67转化为NiCo-LDH层状纳米片，最终得到三维的NiCo-LDH材料。该材料用于超级电容器的电极具有高比电容、高倍率性能和优异的循环稳定性，所述材料的制备工艺简单，成本低廉，适于工业应用。
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