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公开(公告)号：CN116093244A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310211584.6
申请日：2023-03-07
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种具有原位多功能有机无机界面层的锌金属负极及其制备方法与应用，包括如下步骤：a)锌箔表面预处理；b)配制涂布液；c)涂布；d)后处理。本发明通过在锌金属表面原位构建聚乙烯醇层，同时在界面层中引入具有磺酸根离子的磺酸锌盐和纳米无机填料，从而实现电池的超长循环寿命，显著降低锌沉积过电势。本发明制得的锌金属负极组装的锌对锌对称电池在0.25mA cm‑2，0.25mAh cm‑2条件下，能稳定循环3000h以上。将本发明的锌金属负极与钒酸铵正极匹配并构建水系锌离子电池，也显示出1000次稳定循环、容量保持率接近100％的优异电化学性能。
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公开(公告)号：CN112652813B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202011522053.1
申请日：2020-12-21
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0565 , H01M10/058 , C08G63/91 , D01D5/00 , D04H1/728 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种PAN与改性PLLA组成的生物凝胶电解质及其制备方法。本发明这种PAN与改性PLLA组成的生物凝胶电解质的骨架膜为PAN和改性PLLA组成的纳米纤维膜，其中PAN与改性PLLA质量比为(2.5～4.5):1。本发明的原料采用了改性PLLA与PAN，利用两种材料利用两者之间的氢键作用，降低纯PAN产生的“钝化效应”，提高电化学性能，并对PLLA进行改性，进一步稳定聚合物的力学强度，从而保证本发明的PAN与改性PLLA组成的生物凝胶电解质具有力学性能和电化学性能的稳定性。
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公开(公告)号：CN114284475A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111563091.6
申请日：2021-12-20
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/1395 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M4/66 , H01M4/134 , H01M10/0525 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种三维结构的复合锂金属负极的制备方法及其产品，在本发明中以薄晶石墨片为孔壁的碳纤维布的固有孔隙结构不仅可以缓解锂沉积/溶解过程中的体积变化，并通过锂的插入/提取路径引入锂的存储机制，同时碳布具有轻质、良好的柔韧性机械性能，可以抑制锂枝晶的生长。电化学沉积锂的过程中，金属锂与氟化钴之间发生不可逆的还原反应，形成钴纳米颗粒和氟化锂；钴纳米颗粒由于与锂金属具有更小的结合能，可以增加形核位点，降低锂金属的形核过电势，促进锂离子的均匀扩散。原位形成的氟化锂与碳纤维布间具有很好的界面接触，同时具有高的机械模量、高的化学稳定性和与锂具有高的界面能，可以均匀锂离子通量，有效的抑制锂的枝晶生长。
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公开(公告)号：CN110156080B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN201910511225.6
申请日：2019-06-13
Applicant: 中南大学
IPC: C01G31/00 , C01B32/342 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种碳布上生长V5.45S8单晶纳米片的制备方法及其应用，包括以下步骤：五氧化二钒和草酸添加到蒸馏水中，加热条件下搅拌溶液至蓝色澄清，得到草酸钒溶液；将草酸钒溶液与醇类有机溶剂充分混合后，接着加入过氧化氢并搅拌均匀，得到混合溶液；将碳布依次用适量丙酮和浓硝酸活化处理，清洗，干燥，得到活化处理的碳布；将活化处理的碳布，加入到混合溶液中，然后转移至水热釜中，进行水热反应，反应完成后，得到生长了氧化钒前驱体的碳布；将生长了氧化钒前驱体的碳布，清洗干燥，在真空条件下与硫脲进行煅烧，得到碳布上生长V5.45S8单晶纳米片。本发明中采用了碳布作为碳源的复合材料，其价格便宜易得，而且制备V5.45S8的工艺更简单，可有效降低其生产成本。
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公开(公告)号：CN113062013A
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202110280606.5
申请日：2021-03-16
Applicant: 中南大学
IPC: D01F9/08 , D01F1/10 , H01M4/485 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种铟铈或铟掺杂纳米纤维结构的钒酸锂及其制备方法和应用，合成方式简单易控，首先采用静电纺丝合成铟铈或铟掺杂Li3VO4前驱体，在惰性气体中煅烧得到纤维结构的铟铈或铟掺杂Li3VO4材料。独特的纤维网络导电结构不仅有利于电解液的有效浸润，同时能使电解液和活性物质充分接触，从而提高材料的电化学性能。本发明制备的纤维网络状铟铈或铟掺杂Li3VO4用做锂离子电极材料具有良好的电化学性能，且工艺简单，条件温和。
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公开(公告)号：CN112838211A
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202011619692.X
申请日：2020-12-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种一种锌金属负极的改性方法及其产品与应用，包括以下步骤：a)将有机高聚物粉末与无机物粉末混合溶于有机溶剂中，搅拌得到混合浆料；b)将步骤a)中的混合浆料均匀涂于锌金属负极上，随后干燥，得到复合弹性涂层改性的锌金属负极。本发明中复合弹性涂层中的有机聚合物部分可以一定程度隔绝水分，减少副反应，并具有一定的弹性模量用来物理阻挡枝晶的生长。本发明中复合弹性涂层中无机纳米颗粒一般有两种，一种是具有高介电常数，由于麦克斯韦‑极化理论，可吸引锌离子,为锌的沉积提供更多的形核位点，另一种是具有亲锌特性，可均化离子流，引导锌均匀沉积。
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公开(公告)号：CN110148733A
公开(公告)日：2019-08-20
申请号：CN201910463191.8
申请日：2019-05-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了异原子掺杂碳材料及其制备方法和应用。该方法所制备的掺杂碳材料是一种蜂窝状三维多层级孔结构材料：大孔是由相互交联的片状物构筑，而片状物由纳米颗粒堆叠而成，纳米颗粒之间分布无规的介孔和微孔。其制备方法是：先将聚丙烯腈溶解到N,N-二甲基甲酰胺溶液中，然后将含有目标掺杂原子的试剂(一种或多种)加入其中，再进行溶剂热反应得到前驱体，所述前驱体置于保护气氛中煅烧，即可得到纳米尺寸均一、电化学性能优异的单一或多原子掺杂碳材料。将其用作钠离子电池负极材料，钠离子电池表现出较高的比容量、优异的倍率性能和超长的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN110112398A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910429913.8
申请日：2019-05-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种LiCuVO4纳米纤维的制备方法及其产品与应用，包括以下步骤：将乙酰丙酮氧钒，二水醋酸锂和一水乙酸铜添加到有机溶剂中，接着加入聚丙烯腈，然后加热搅拌至溶液为澄清均匀的深蓝色，得到纺丝液；将纺丝液置于静电纺丝机的容器装载装置中，接着设置电纺工艺参数，然后进行电纺，得到前驱体纳米纤维；将前驱体纳米纤维进行干燥，然后在空气中进行煅烧，得到LiCuVO4纳米纤维。本发明采用了可溶解于有机溶剂的钒源、锂源和铜源，使其可在有机溶剂中进行反应，并结合静电纺丝工艺和煅烧工艺，制备成纳米纤维，使制备的LiCuVO4尺寸较小，且结构均一，在充放电过程中体积变化小，从而可有效提高电化学性能。
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公开(公告)号：CN106876682B
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201710227627.4
申请日：2017-04-10
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/50 , H01M4/52 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种具有多孔结构的氧化锰/镍微米球及其制备方法和应用。分别以乙酸锰和乙酸镍为锰源和镍源，尿素为沉淀剂，水和乙二醇为溶剂，先采用水热法合成锰和镍的碳酸盐前驱体，然后在氩气气氛下煅烧后得到多孔的氧化锰/镍微米花球。微米球中锰和镍元素均匀分布，且球由纳米颗粒自组装而成，同时，球表面存在许多相互交错的纳米片，每个纳米片均由两层更薄的纳米片相互叠加而成，层之间存在空隙，比表面积较大。由二次颗粒组装而成的多孔结构不仅有利于电解液与活性物质的充分接触，而且还有效适应了材料在充放电过程中的体积膨胀，从而极大改善了其用作锂离子电池负极材料时的电化学性能。本发明操作便易，反应条件可控，易于放大实验。
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公开(公告)号：CN108550829A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810440772.5
申请日：2018-05-10
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种具有玫瑰状二硫化钒/碳量子点复合材料及其制备方法和应用。所述复合材料由二硫化钒/碳量子点微米花构成，所述微米花呈玫瑰花状，所述任意一个微米花n片纳米片组成，所述n≥6，碳量子点均匀分布在纳米片上。由纳米片组装而成的多层级结构有利于电解液与活性物质的充分接触，再加上纳米片上均匀分布的碳量子点，对材料在充放电过程中的体积膨胀起到了一定的缓冲作用，从而极大改善了其用作钠离子电池负极材料时的电化学性能。本发明的制备方法，以水热法为基础，操作便易，反应条件可控，易于放大实验。
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