一种钛基复合阳极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN105154915A

    公开(公告)日:2015-12-16

    申请号:CN201510505899.7

    申请日:2015-08-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种钛基复合阳极,包括钛基体、致密保护中间层和活性表面层;致密保护中间层为二氧化钛层,二氧化钛层和活性表面层是原位同步生成的。本发明的制备方法包括以下步骤:1)将钛基体打磨、清洗,备用;2)将清洗后的钛基体置于表面活性剂和强氧化性金属盐的混合溶液中,调节混合溶液的pH值至4~7,加热进行反应,得到钛基复合阳极前驱体;3)将钛基复合阳极前驱体进行焙烧,即得到钛基复合阳极。本发明的钛基复合阳极中,二氧化钛层和活性表面层是原位同步生成的,只需一步就制备复合阳极,工艺步骤简单,能耗低。原位同步生成的二氧化钛层十分致密,能够抑制基体的进一步氧化,在表面生成的活性表面层催化活性较高。

    一种利用钛铁矿制备硅酸钛锂负极材料的方法

    公开(公告)号:CN105140516A

    公开(公告)日:2015-12-09

    申请号:CN201510573978.1

    申请日:2015-09-10

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/5825 H01M4/1397 H01M10/0525

    Abstract: 本发明公开了一种利用钛铁矿制备硅酸钛锂负极材料的方法,包括以下步骤:(1)将所述钛铁矿破碎后,在常压下酸浸,过滤洗涤得到含铁酸液和钛渣;(2)向所述钛渣中加入锂源和硅源混合均匀后烘干,得到前驱体;其中,锂源和硅源的添加量要保证前驱体中锂、钛和硅的元素摩尔比为1.90~2.25:0.90~1.25:0.90~1.25;(3)将所述前驱体在惰性保护气氛中将温度升至450~700℃进行预煅烧,再将温度升至750~950℃进行焙烧,得到所述硅酸钛锂负极材料。本发明的方法不仅有原料价格低廉,获得的硅酸钛锂负极材料产品形貌规则,粒度均匀,其电化学性能优异,可以广泛使用于锂离子电池材料中。

    一种纳米硅的分散方法
    54.
    发明公开

    公开(公告)号:CN105118996A

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201510557635.6

    申请日:2015-09-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种纳米硅的分散方法,包括以下步骤:(1)将纳米硅粉溶解于极性溶剂并搅拌配成固含量为1%~20%的纳米硅液;(2)利用物理分散对所述纳米硅液进行预分散;(3)在步骤(2)预分散后的溶液中加入多锚固基团聚醚类超分散剂,并搅拌均匀,即得到分散均匀的纳米硅分散液。本发明采用了机械分散与化学分散相结合的方法,并选择了与纳米硅表面和溶剂性质相互匹配的多锚固基团醚类超分散剂,得到了分散性和稳定性均较好的纳米硅预分散液,改善了纳米硅粉在硅碳负极材料应用中所遇到的严重的团聚问题。

    一种锂离子电池负极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN104953099A

    公开(公告)日:2015-09-30

    申请号:CN201510332792.7

    申请日:2015-06-16

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/5825 H01M4/139 H01M10/0525

    Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池负极材料,其分子式为Li2TiSiO5,Li2TiSiO5属于P4/nmm空间点群;锂离子电池负极材料为球形结构,球形的直径为0.1~5μm。本发明的制备方法包括以下步骤:1)将钛源、硅源、可溶性锂盐溶于溶剂配成混合溶液;2)将混合溶液中加入络合剂,并调节pH值至8.0~11.5;3)将步骤2)后的混合溶液雾化,在载流气体的载流下喷入微波加热装置中进行干燥,得到前驱体;4)将前驱体在惰性气氛中、500~950℃的温度下焙烧,得到所述锂离子电池负极材料。本发明制备的锂离子电池负极材料为直径为0.1~5μm的球形结构,具有良好的分散性,提高了电池的电化学性能。

    一种制备锂离子电池硅碳复合负极材料的方法

    公开(公告)号:CN103078092B

    公开(公告)日:2015-09-09

    申请号:CN201210558705.6

    申请日:2012-12-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池硅碳(Si/C)复合负极材料的制备方法,其特征在于:采用液相固化-高温热解-低温热处理相结合的方法制备循环稳定性和倍率性能良好的Si/C复合负极材料。具体包括以下步骤:将硅源(刻蚀处理前或处理后)与石墨在第二类添加剂存在的条件下,均匀分散在合适的溶剂中,控制温度待溶剂完全挥发后,得前驱体固体;将所得前驱体转入保护性气氛中在高温下进行热解,使碳源热解为无定形碳形成包覆层,随炉冷却即得Si/C复合材料;将所得复合材料与导电剂和粘结剂混合均匀,涂片,干燥后将极片进行低温热处理,然后进行电化学性能测试。本发明简单易行,实用化程度高,制备的Si/C复合材料经低温热处理后具有较高的容量和良好的循环稳定性和倍率性能。

    一种锂离子电池Si/C复合负极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN103050668B

    公开(公告)日:2015-07-22

    申请号:CN201210567170.9

    申请日:2012-12-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用硅碳(Si/C)复合负极材料的制备方法,将石墨和金属盐类添加剂均匀分散在浓硫酸溶液中;通过氧化反应制备微氧化石墨;将获得的微氧化石墨与硅源分散在溶有碳源和有机添加剂的溶液中,超声分散,搅拌混匀后得到悬浮液,将悬浮液蒸干后,在600~1000℃下进行热处理,即得;该方法简单易行,实用化程度高,制备的复合材料具有形貌好、振实密度高、容量高、循环性能及倍率性能好等优点。

    一种表面包覆Li2TiO3的钴酸锂基复合正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN104466170A

    公开(公告)日:2015-03-25

    申请号:CN201410714017.3

    申请日:2014-12-02

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/366 H01M4/485 H01M4/525 H01M10/0525

    Abstract: 本发明公开了一种表面包覆Li2TiO3的钴酸锂基复合正极材料,以含钛的钴酸锂基复合材料为基体,表面包覆Li2TiO3,其中表面包覆的Li2TiO3质量占正极材料质量的0.2~5%;所述含钛的钴酸锂基复合材料的分子式为xLi2TiO3·(1-x)LiCoO2,其中0.01≤x≤0.10。本发明的表面包覆Li2TiO3的钴酸锂基复合正极材料在高电压下化学性能优异,电压范围为3.0-4.6V,电流密度为20mA/g时,首次放电比容量达到200mAh/g以上;电流密度为1A/g时,放电比容量达到190mAh/g;在电流密度为200mA/g时,充放电循环50次后容量保持率高于90%。

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