公开(公告)号：CN119812483A

公开(公告)日：2025-04-11

申请号：CN202510005534.1

申请日：2025-01-03

Applicant: 中南大学

Inventor： 张霞辉 ,  张中琪 ,  郑俊超 ,  文庆 ,  李沛垚 ,  崔果果

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/0567 ,  H01M10/052 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/42

Abstract: 一种高熵低共熔电解液及其制备方法与电化学装置，本发明之高熵低共熔电解液，主要由锂盐、溶剂和稀释剂混合而成；所述溶剂为砜、磺胺、二腈、碳酸盐中的至少一种。本发明还包括所述高熵低共熔电解液的制备方法。本发明之电化学装置，包括高熵低共熔电解液、正极、负极、隔膜。本发明能解决非质子低共熔溶剂的粘度高和润湿性差的缺点，加入稀释剂形成局部低共熔溶剂，获得的电解质具有更好的溶解性，低粘度、宽电化学稳定性、低可燃性或不可燃性、宽温度范围、高锂离子转移数和良好的离子电导率等特点，在超级电容器、电池和传感器等电化学器件中具有实际应用价值。

公开(公告)号：CN119797415A

公开(公告)日：2025-04-11

申请号：CN202510005532.2

申请日：2025-01-03

Applicant: 中南大学

Inventor： 张霞辉 ,  张中琪 ,  郑俊超 ,  刘喆 ,  文庆 ,  王振宇 ,  游志岑 ,  李沛垚

IPC: C01G15/00 ,  H01M10/0562 ,  H01M10/052 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/054 ,  C01G29/00

Abstract: 一种双钙钛矿型固态电解质的制备方法及全固态电池，本发明之双钙钛矿型固态电解质的制备方法，包括以下步骤：S1、将盐混合于适量水或HX溶液中，并加热搅拌；S2、将混合液固液分离，洗涤、干燥，得到双钙钛矿型基底材料；S3、将双钙钛矿型基底材料与溶剂、过量锂盐混合，加热搅拌48小时以上，进行离子交换；S4、固液分离，洗涤、干燥，得到双钙钛矿型固态电解质。本发明之全固态电池，包括本发明制备的双钙钛矿型固态电解质。本发明的固态电解质对水分/空气的敏感度显著降低，提高了电解质的离子电导率，制备方法简单，能够快速、低成本的合成固态电解质，工艺原料便宜，稳定性好，适合工业化生产。

公开(公告)号：CN119503887A

公开(公告)日：2025-02-25

申请号：CN202411615259.7

申请日：2024-11-13

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  陈恬 ,  张霞辉 ,  陈雨菁 ,  李沛垚 ,  杨昆媚

IPC: C01G45/1221 ,  H01M4/505 ,  C01G53/44

Abstract: 一种异质结构钠电层状氧化物正极材料的制备方法，所述正极材料为异质结构，包含P2和O3两相结构，将钾离子层状氧化物前驱体通过离子交换和热处理，得到所述异质结构钠电层状氧化物正极材料。本发明提供的制备方法可以得到具有P2/O3异质结构的钠电层状氧化物正极材料。在离子交换的过程中，通过含钠熔盐脱出的钠离子与钾离子层状氧化物的钾离子进行置换，在化学势梯度的驱动下，随着钾离子的脱出伴随着钠离子的嵌入，层间距在库仑力的作用下逐渐缩小，P相逐渐向O相转变。本发明得到有高倍率性能和循环稳定性的钠电层状氧化物材料；材料在具有快充性能的同时提升了长循环稳定性。本发明方法得到的钠电正极材料结构稳定，易于规模化应用。

公开(公告)号：CN119349539A

公开(公告)日：2025-01-24

申请号：CN202411569015.X

申请日：2024-11-05

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  杨培 ,  张霞辉 ,  赵曼 ,  李沛垚 ,  陈雨菁

IPC: C01B25/45 ,  C01B25/42 ,  H01M10/54 ,  H01M10/054 ,  H01M4/58

Abstract: 本发明提供磷酸铁锂回收再生为钠电正极材料的方法，包括：S1、将废旧磷酸铁锂材料与磷源和铁源进行球磨活化后，进行烧结，得到前驱体LixFe3(PO4)2(P2O7)，其中0.8≤x≤1；S2、将钠源与前驱体混合均匀后，于还原气氛下进行低温烧结，以实现Li+/Na+离子交换及还原反应，得到块状材料；S3、洗涤块状材料以去除杂质离子，再经固液分离、干燥和低温热处理，得到钠电正极材料Na4‑aLiaFe3(PO4)2(P2O7)，其中a的取值为0~0.3。该方法再生得到高结构稳定性和循环稳定性的纯相钠电正极材料，解决了常规的磷酸铁锂电池回收流程长、成本高等问题，也解决了常规制备工艺制备的材料容易产生杂相的问题。

公开(公告)号：CN118831537A

公开(公告)日：2024-10-25

申请号：CN202411018282.8

申请日：2024-07-29

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  李沛垚 ,  张霞辉 ,  赵曼 ,  陈雨菁 ,  杨培

IPC: B01J19/00 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  B01J4/00 ,  C01G53/00 ,  C01B25/45 ,  C01B25/37

Abstract: 本申请公开一种用于碱金属离子电池正极材料的制备装置，包括壳体、反应组件、加热单元及循环组件，壳体具有内腔、进料口和出料口，反应组件设置于内腔，以在竖直方向上将内腔分隔成上腔体和下腔体，上腔体与进料口连通，下腔体与出料口连通，反应组件具有容置腔及与容置腔连通的进液口和排液孔，容置腔用于容置前驱体材料，进液口与上腔体连通，排液孔与下腔体连通。将前驱体材料放置在容置腔内，加热单元对容置腔内的物料进行加热，加入反应液，反应液通过进液口进入容置腔，与前驱体接触并反应。通过置换反应生成电池正极材料，反应温度相较于固相法更低，反应时间也更短，能耗成本低。本申请还公开一种碱金属离子电池正极材料的制备方法。

公开(公告)号：CN118156495A

公开(公告)日：2024-06-07

申请号：CN202410185380.4

申请日：2024-02-19

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  罗瑞 ,  张霞辉 ,  罗玉红 ,  李沛垚 ,  文庆

IPC: H01M4/58 ,  H01M10/054 ,  C07C51/41 ,  C07C51/43 ,  C07C59/265 ,  C07C53/10 ,  C07C55/07

Abstract: 本发明提供杂化聚阴离子钒基正极材料及其制备方法，通过先将有机酸和钒源配制成溶液态，再加入其他原料进行反应，可以在较低的合成温度下合成纯相的杂化聚阴离子钒基正极材料，该方法合成温度低、反应时间较短、能耗和成本低、操作简单，且能够在后续反应过程中实时监测和调控反应体系pH，提高pH值的控制精度，确保合成纯度好的纳米片产品，工艺可控性好、重复性好、适用于工业化生产。本发明的制备方法不仅避免了传统水热反应耗时长、能耗高且不便于观察和过程控制的缺点，而且还能有效提升产品的纯度、产率和产品一致性以及产品的可控性。

公开(公告)号：CN118125407A

公开(公告)日：2024-06-04

申请号：CN202410185381.9

申请日：2024-02-19

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  罗瑞 ,  张霞辉 ,  罗玉红 ,  李沛垚 ,  黄英德

IPC: C01B25/45 ,  H01M4/58 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明以钠源、钒源、还原性酸和磷酸为原料，通过湿法球磨，合成Na(VO)2(PO4)2·4H2O，再将合成的材料经低温烧结后，得到层状磷酸钒基正极材料Na(VO)2(PO4)2。本发明实现了在室温下合成纯相层状磷酸钒基正极材料Na(VO)2(PO4)2，该材料相比于其他磷酸盐正极材料，具有明显提高的电导率，无需包碳即表现出优良的放电容量，且该方法合成温度低，操作简单，成本低，可控性强，重复性好，适宜于工业化生产。