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公开(公告)号：CN114944481B
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202210711997.6
申请日：2022-06-22
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/58 , H01M10/0525 , C01B32/921 , C01B32/949 , C01B32/914 , C01B32/907 , C01B21/076 , C01B21/082 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种采用Mxene优化的富锂锰基复合正极材料，该少层Mxene的层间距为10～16Å。通过对刻蚀后的Mxene前驱体进行超声处理时加入乙醇，制备得到的多层Mxene分散液经离心处理得到少层Mxene分散液，再与富锂锰基正极材料进行复合，制备出层间距为10～16Å的少层Mxene改性富锂锰基正极材料，其可在放电过程中约2.2V处提供一个嵌锂电压平台，因而能够有效提高首次库伦效率，而且在长循环过程中，该平台能够长久保持，能够削弱富锂锰基材料的电压衰减和容量衰退，进而能够明显改善倍率性能，以及循环性能。
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公开(公告)号：CN114447309B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202210135310.9
申请日：2022-02-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种钠离子掺杂锂离子电池正极材料，该正极材料的化学式为Lix‑yNayNizM1‑zO2，其中M为Mn、Mg、Ti、Al、Co中的一种或多种，0 1.2，I006与I012分峰明显，该正极材料是通过先制备前驱体材料NaxNizM1‑zO2，再通过熔盐离子交换和热处理得到。该正极材料Li/Ni混排低，且材料的结构稳定，一次颗粒之间的空隙较少，材料不易发生裂纹扩展，材料的电化学性能优异。
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公开(公告)号：CN115692682A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211620751.4
申请日：2022-12-16
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明通过在富锂锰基表面引入Zr(HPO4)2·H2O或Zr(HPO4)2，在高温烧结过程中，Zr(HPO4)2·H2O或Zr(HPO4)2中的H可以发生质子化反应与富锂锰基中的Li进行离子交换，而后在高温下反应生成具有尖晶石相和O空位的表面，并留下一层磷酸盐惰性保护层。这种独特的结构不但可以提高富锂锰基的首次库伦效率、倍率性能，而且能抑制表面活性O的逸出，维持结构稳定性，提升锂离子扩散能力。同时，表面的惰性磷酸盐保护层也可以阻隔电解液的侵蚀，确保材料在长循环过程中维持稳定性。
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公开(公告)号：CN110504424B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN201910754348.2
申请日：2019-08-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种多孔球状磷化二铁锂离子电池负极材料及其制备方法，所述多孔球状磷化二铁锂离子电池负极材料为100~800 nm大小均匀的微纳米颗粒，其中的磷化二铁为六方晶相Fe2P，具有多孔球状结构，周围有碳包覆层；本发明采用一次溶剂热法和一次水热法获得前驱体，然后将前驱体在还原气氛下焙烧获得多孔球状磷化二铁锂离子电池负极材料；本发明的多孔球状磷化二铁锂离子电池负极材料，其多孔球状的骨架和碳包覆层都有助于缓解充放电循环过程的体积膨胀，提高材料的导电性；所组装的锂离子电池倍率性能好、循环稳定性好、离子传输效率高；本发明方法操作简单，成本低，可控性强。
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公开(公告)号：CN114497526A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210104662.8
申请日：2022-01-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种合成三元正极材料的方法，包括：S1、将三元正极材料前驱体与氧化剂混合，以原料本身为磨球进行球磨预氧化；S2、将锂盐和氧化剂溶于溶剂中，形成混合液，然后将球磨预氧化后的三元正极材料前驱体加入所述混合液中；S3、进行回流反应，并在回流反应过程中泵入掺杂元素的悬浊液或溶液；S4、将回流反应后的浆料经固液分离、洗涤和干燥后即得三元正极材料。本方法能制备出结晶度好、嵌锂彻底、倍率性能好、振实密度高的三元正极材料，且还能有效解决传统工艺能耗和成本高、固液反应不充分等问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114436345A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210133431.X
申请日：2022-02-14
Applicant: 中南大学
IPC: C01G53/00 , H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供一种锂离子电池三元正极材料的制备方法，通过先制备三元正极材料前驱体NaxNiaMbM’1‑a‑bO2，然后通过和锂源溶液于一定温度和压力下进行液相离子交换，制备得到钠离子掺杂的锂离子电池三元正极材料。本发明的制备方法可对正极材料合成过程中的锂镍混排现象进行源头调控，合成Li/Ni混排低、材料形貌为一次颗粒紧密团聚成球形的二次颗粒，一次粒子为均匀且密集分布的小薄块片状，且表面附着少许的更小粒子的层状结构材料，有效稳定了材料层状结构，提高了循环性能，同时本方法反应条件温和，物相均一、粒径小且分布均匀、分散性好，过程简单且能耗低，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN112072094A
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN202011004235.X
申请日：2020-09-23
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 一种微球结构钼掺杂磷化镍/碳负极材料及其制备方法，所述负极材料由钼掺杂磷化镍生长于碳骨架之中；所述碳的质量含量占总质量的5～20%；所述钼的掺杂量为0.5～1.5%。所述制备方法为：（1）将镍源加入有机溶剂中，加热搅拌；（2）加入有机配体，加热搅拌，超声处理；（3）溶剂热反应，冷却，离心洗涤，干燥，得绿色粉末；（4）将绿色粉末与钼源加入有机溶液中，水浴搅拌至蒸干，得浅绿色粉末；（5）将磷源和浅绿色粉末分别置于管式炉的上游和下游，惰性气氛中，焙烧，冷却，即成。本发明负极材料组装的锂离子电池比容量高、循环稳定性好、倍率性能好。本发明方法简单，成本低，反应温度低，周期短，适于工业化生产。
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公开(公告)号：CN110504424A
公开(公告)日：2019-11-26
申请号：CN201910754348.2
申请日：2019-08-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种多孔球状磷化二铁锂离子电池负极材料及其制备方法，所述多孔球状磷化二铁锂离子电池负极材料为100~800 nm大小均匀的微纳米颗粒，其中的磷化二铁为六方晶相Fe2P，具有多孔球状结构，周围有碳包覆层；本发明采用一次溶剂热法和一次水热法获得前驱体，然后将前驱体在还原气氛下焙烧获得多孔球状磷化二铁锂离子电池负极材料；本发明的多孔球状磷化二铁锂离子电池负极材料，其多孔球状的骨架和碳包覆层都有助于缓解充放电循环过程的体积膨胀，提高材料的导电性；所组装的锂离子电池倍率性能好、循环稳定性好、离子传输效率高；本发明方法操作简单，成本低，可控性强。
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公开(公告)号：CN110304614A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910625551.X
申请日：2019-07-11
Applicant: 中南大学
IPC: C01B25/08 , H01M4/58 , H01M10/0525
Abstract: 一种过渡金属磷化物磷化铁负极材料，由以下步骤制备而成：（1）将水与N,N-二甲基甲酰胺混合均匀；（2）加入铁源与有机配体，搅拌，得混合溶液；（3）密封，加热反应，冷却，过滤，洗涤，干燥，得黄色粉末；（4）在惰性气氛中，焙烧，冷却，得黑色粉末；（5）将次亚磷酸钠和黑色粉分别置于管式炉上下游，在惰性气氛中，焙烧，冷却，即成。本发明所得负极材料粒径电4比00容～量60达0n1m2，41组 m装A成h·电g池-1，，在首0次.1放~3电V，比10容0 量m6A7·2 gm-A1下h·，首g-次1，充循环100圈后容量保持率≥95%，制备工艺过程简单，反应温度低，周期短，成本低。
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公开(公告)号：CN115692682B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202211620751.4
申请日：2022-12-16
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明通过在富锂锰基表面引入Zr(HPO4)2·H2O或Zr(HPO4)2，在高温烧结过程中，Zr(HPO4)2·H2O或Zr(HPO4)2中的H可以发生质子化反应与富锂锰基中的Li进行离子交换，而后在高温下反应生成具有尖晶石相和O空位的表面，并留下一层磷酸盐惰性保护层。这种独特的结构不但可以提高富锂锰基的首次库伦效率、倍率性能，而且能抑制表面活性O的逸出，维持结构稳定性，提升锂离子扩散能力。同时，表面的惰性磷酸盐保护层也可以阻隔电解液的侵蚀，确保材料在长循环过程中维持稳定性。
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