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公开(公告)号：CN110838584B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN201911119743.X
申请日：2019-11-15
Applicant: 中南大学 , 湖南宸宇富基新能源科技有限公司
IPC: H01M4/38 , C01B33/12 , C01B33/023 , B82Y30/00 , H01M10/0525
Abstract: 本发明的公开了一种硼磷共掺杂多孔硅负极材料及其制备方法，其特征在于，该材料以单质硅为基体，掺杂有硼原子和磷原子，硼原子的质量掺杂量为0.001～0.17wt％，磷原子的质量掺杂量为0.01～2wt％，余量为硅单质；且所述硅材料的结构为中空多孔结构。本发明所采用硅源和掺杂源均为可溶性液态前驱体，可保证产物硅材料的均匀掺杂特性，并且可以通过改变添加原料配比，在较大范围调节掺杂含量。本发明采用的镁热还原法同步完成硅还原与元素掺杂过程，无需额外的复合或包覆步骤，能耗低，工艺简单，适合工业化生产。本发明同时解决硅材料的体积膨胀和导电性差这两个工业生产所面临的重要问题，所获得产品综合性能优异，实用化前景良好。
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公开(公告)号：CN114956130A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202111494239.5
申请日：2021-12-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于废旧锂离子电池回收领域，具体公开了一种废旧锂电池正极材料的亚临界预提锂方法，将包含废旧锂电池正极粉、水和多羟基醇的混合溶液加热，使其中的水处于亚临界状态，维持在该亚临界状态，进行预提锂处理，处理完成后经固液分离，获得提锂液；所述的多羟基醇中的醇羟基数大于或等于2；所述水和多羟基醇中，多羟基醇的体积分数大于或等于30％。研究表明，本发明方法，锂的浸出率高达100％，而其它金属几乎全部留在渣相中。此工艺极大地减少了锂金属的损失，为废弃锂资源的循环利用提供了新的途径。
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公开(公告)号：CN112234206B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202011118650.8
申请日：2020-10-19
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/58 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于菌渣固废处理以及电池材料技术领域，具体涉及一种利用抗生素菌渣制备薄层石墨烯/过渡金属氟化物复合正极活性材料的方法，其包括的步骤为：将包含抗生素菌渣和碱的水溶液进行水热液化，随后固液分离，得到菌渣溶液；向菌渣溶液中加入过渡金属M源，液相混合后进行脱水处理，随后再进行热处理；所述的热处理包括依次进行的第一段预处理和第二段热处理；将热处理得到的产物和氟源进行氟化、退火处理，即得所述的薄层石墨烯/M金属的氟化物复合正极活性材料。本发明还提供了所述的制备方法制得的材料及其在锂电中的应用。本发明所述的技术方案，可以实现化学以及物理结构的双重协同，有助于显著改善材料在电化学方面的性能。
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公开(公告)号：CN113871799A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111254707.1
申请日：2021-10-27
Applicant: 中南大学
IPC: H01M50/449 , H01M50/403 , H01M50/46 , H01M10/42 , H01M10/052 , H01M10/058
Abstract: 本发明属于锂硫电池材料技术领域，具体涉及一种锂硫电池功能隔膜，其包括第一膜层和第二膜层，其中，第一膜层和第二膜层存在膜间隙；所述的第二膜层中包含聚合物基质以及分布在基质中的锂盐和添加剂，所述的添加剂为Li7‑x‑3yLa3Zr2‑x‑zAyBxCzO12。本发明还提供了所述的材料的制备、应用和制得的锂硫电池及其电芯。本发明研究发现，在第二膜层中以PVDF‑HFP为基质，并分散有锂盐和所述的添加剂，再和第一膜层联合，进一步配合二者间隙配合的结构特征，能够产生协同，能够有效的改善多硫化物的穿梭问题，不仅如此，还能够缓解体积膨胀效应和增强结构稳定性。
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公开(公告)号：CN109148859B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN201810996658.0
申请日：2018-08-29
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/50 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种双碳层包覆氧化锰复合材料的制备方法，属于锂离子电池负极材料领域，包括：采用共沉淀法合成球形碳酸锰，在其表面包覆一层碳源，在惰性气氛中进行烧结处理，得到前驱体；将前驱体放入盐酸溶液中，分散均匀后，在真空条件下对前驱体内部氧化锰颗粒包覆一层碳源，然后在惰性气氛下进行热处理，得到双碳层包覆氧化锰复合材料。本发明利用碳酸锰在特定气氛与温度下热处理制备纳米氧化锰颗粒，材料纳米化可以缓解氧化锰负极材料导电性差以及体积膨胀的问题，提高该负极材料的电化学性能；本发明利用两层碳作为保护层减少氧化锰在长期循环过程中造成的活性物质的损失，同时缓解脱嵌锂过程中的体积膨胀，提高复合材料的电化学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111430829B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202010166395.8
申请日：2020-03-11
Applicant: 中南大学 , 湖南烯富环保科技有限公司 , 湖南宸宇富基新能源科技有限公司
IPC: H01M10/54 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种生物质废料协助下的废旧锂电池正极材料回收再生方法，属于资源循环利用技术领域。本发明以生物质废料为还原剂，将废旧动力锂电池的回收与三元正极材料的再生有机地结合起来，低成本实现了废旧动力锂电池的循环利用；工艺流程短、合成成本低、适合大规模生产，再生的镍钴锰三元正极材料性能优异，具有很好的经济效益和社会效益。
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公开(公告)号：CN111009647B
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN201911256941.0
申请日：2019-12-10
Applicant: 中南大学 , 湖南宸宇富基新能源科技有限公司
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/04 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于锂二次电池负极材料技术领域，具体公开了一种锂二次电池锂硼硅合金负极活性材料，其包括多孔硅骨架，以及复合在多孔硅骨架中的以合金形态存在的活性锂与Li‑B‑Si团簇。本发明还公开了所述的锂硼硅合金负极活性材料的制备方法，以及包含所述的锂硼硅合金负极活性材料负极和锂二次电池。本发明发现，所述特殊结构和成分的负极活性材料具有优异的首次可逆容量、库伦效率和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN109879266B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN201910163649.8
申请日：2019-03-05
Applicant: 中南大学
IPC: C01B32/05 , H01M4/36 , H01M4/583 , H01M10/0525 , H01M10/054 , H01G11/24 , H01G11/26
Abstract: 本发明公开了一种多孔碳基复合材料的制备方法，属于废弃物循环利用再生领域，本发明循环利用了废弃物菌渣，且最终制备的产物用作电极材料时性能优异，可实现工业化的应用，通过将活化和复合一体化进行，制备出均匀复合的多孔碳基电极材料，展现出了优异的电化学性能；本发明采用碱性溶液将菌渣悬浮液活化溶解为均相溶液，添加电化学活性材料或其前驱体，同时进行复合过程，经固化及热处理过程，最终构筑具有电化学活性的多孔碳基复合电极材料；本发明可使药物生产过程中的危险废弃物无害化和资源化，且工艺流程简单，成本低廉，所得复合材料用作储能器件电极材料时，导电性好、容量高、循环性能优异，适用于大规模生产。
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公开(公告)号：CN111446439A
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN202010430670.2
申请日：2020-05-20
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M4/13 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于锂硫电池技术领域，具体公开了一种锂硫电池S@MxSnSy@C复合正极活性材料，其包括带有装填腔室的内壳以及包覆在其外表面的导电碳外壳；且所述的内壳的装填腔室中填充有单质硫；所述的内壳的材料为MxSnSy；x为0.5～1.7；所述的y为3.2～5.8。本发明还提供了所述的复合正极活性材料的共沉淀、刻蚀、硫化、静电包覆以及载硫的制备方法。本发明所述的材料，具有良好的导电性和固硫效果，此外还可与多硫化物发生氧化还原反应，有效催化多硫化物转化，降低电解液中多硫化物浓度，提高硫的利用率。当应用在锂硫电池正极时，在固硫和催化作用下，可显著改善锂硫电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN111430831A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010166434.4
申请日：2020-03-11
Applicant: 中南大学 , 湖南烯富环保科技有限公司 , 湖南宸宇富基新能源科技有限公司
IPC: H01M10/54 , C01B32/215 , C22B7/00 , C22B26/12
Abstract: 本发明公开了一种废旧锂离子电池负极材料的回收方法。其基本步骤如下：1)将废旧锂离子电池负极粉与熔盐混合；2)将混合粉料在不低于熔盐熔点温度下热处理；3)热处理后料浸于水中搅拌均匀后进行固液分离，液相用于提锂及其他有价金属的回收，固相经过烘干后为再生负极材料。本发明实现了废旧锂离子电池负极材料中负极材料的纯化及结构修复、有价金属的回收。具有处理流程短、成本低，所得再生负极材料纯度高且结晶性好，有价金属浸出率高，适合大规模生产。
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