一种硅碳负极材料和制备方法

    公开(公告)号:CN110571415B

    公开(公告)日:2021-01-05

    申请号:CN201910753678.X

    申请日:2019-08-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明实施例提供了一种硅碳负极材料和制备方法,该硅碳负极材料包括催化石墨层,以及包覆于催化石墨层内部的三维膨胀石墨,三维膨胀石墨中嵌有纳米硅,采用催化石墨包覆三维膨胀石墨和硅,构建了以膨胀石墨为结构基体的三维结构,为硅的体积膨胀提供了缓冲空间,解决了现有技术硅基材料在锂离子脱嵌过程中的体积变化问题,材料稳定性好,抗氧化性强。上述硅碳负极材料的制备方法,设备要求低,能耗低,步骤简单,可控性高,易于工业化生产。

    一种碳纳米管复合多孔球形磷化镍负极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN112072095A

    公开(公告)日:2020-12-11

    申请号:CN202011004236.4

    申请日:2020-09-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种碳纳米管复合多孔球形磷化镍负极材料及其制备方法,所述负极材料由碳纳米管包裹多孔球形磷化镍而成;所述碳纳米管与多孔球形磷化镍的质量比为1:10~20。所述制备方法为:(1)将碳酸盐溶液和磷源溶液加入有机溶剂中,搅拌;(2)加入镍源溶液,加热搅拌,超声;(3)密封,溶剂热反应,冷却,离心洗涤,干燥,得浅绿色粉末;(4)将浅绿色粉末和碳纳米管加入水中,搅拌,超声;(5)密封,水热反应,冷却,离心洗涤,干燥;(6)在还原气氛中焙烧,冷却,即成。本发明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,可控性强、重复性好,适用性广,适宜于工业化生产。

    一种硼镁共掺杂梯度镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110540254A

    公开(公告)日:2019-12-06

    申请号:CN201910688001.2

    申请日:2019-07-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种硼镁共掺杂梯度镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法,该正极材料中,镍含量从所述正极材料颗粒的中心至表面逐渐降低,锰含量从所述正极材料颗粒的中心至表面逐渐升高,钴、镁和硼的含量在所述正极材料中均匀分布。所述制备方法,包括以下步骤:(1)将镍源、钴源、锰源及镁源在碱液中共沉淀形成梯度前驱体材料;(2)将锂源、硼源与梯度前驱体混合研磨均匀;(3)在氧气气氛中,焙烧,冷却,得黑色粉末。本发明正极材料在充放电过程中结构及循环性能稳定,容量较高,倍率性能显著提高,本发明方法工艺简单,反应温度低,原材料成本低,适宜于工业化生产。

    一种高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料及制备方法

    公开(公告)号:CN110518220A

    公开(公告)日:2019-11-29

    申请号:CN201910833051.5

    申请日:2019-09-04

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料及其制备方法。本发明正极材料呈平均粒径为5~8 μm的球形颗粒,其镍含量从球形颗粒的中心至表面逐渐降低,锰含量从球形颗粒的中心至表面逐渐升高,钴的含量在球形颗粒中均匀分布,铝的含量在球形颗粒中呈均匀或梯度分布;本发明制备方法将低镍含量的溶液I连续加入高镍含量的溶液II中,然后镍含量逐渐变小的溶液II连续泵入氨水溶液中,形成镍含量减小的连续反应体系,进而以氢氧化物为沉淀剂,氨水为络合剂,在惰性气体环境中共沉淀生成镍钴锰铝含量梯度变化的前驱体;然后将镍钴锰铝氢氧化物前驱体配锂烧结,制备高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料。本发明制备方法得到的四元正极材料容量较高且循环和倍率性能优异,充放电反应高度可逆。

    一种还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110492085A

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201910841997.6

    申请日:2019-09-06

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料及其制备方法。所述还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料的微纳米硫为正交硫,是短径为100~600 nm、长径比为1.5~3的纺锤状颗粒,其均匀负载在还原氧化石墨烯层上,被还原氧化石墨烯包裹。制备方法采用先将微纳米硫颗粒均匀负载在氧化石墨烯上,然后还原得到还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料。该还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料硫负载量高,硫微纳米颗粒形貌一致且分布均匀,具有还原氧化石墨烯层的包覆结构。该材料制备的锂硫电池正极在充放电过程穿梭效应较弱,体积变化较小,采用该正极组装的电池表现出良好的电化学性能。该方法操作简单,制备成本较低,适宜于工业化生产。

    纤维素基炭纤维、制备方法及其用于制备电极材料的方法

    公开(公告)号:CN106948032B

    公开(公告)日:2019-05-14

    申请号:CN201710301218.4

    申请日:2017-05-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种纤维素基炭纤维、制备方法及其用于制备电极材料的方法,属于生物质纤维素基炭材料制备技术领域,所述方法包括:制备前躯体:按预设比例将催化剂溶解于水中,加入纤维素原料,加热至沸腾并维持沸腾状态下将水蒸干,烘干,得到前驱体;碳化催化石墨化处理:将所述前驱体在惰性气氛下焙烧进行碳化催化石墨化处理,得到内含金属单质的纤维素基炭纤维复合材料;去除杂质:用盐酸反复清洗所述纤维素基炭纤维复合材料,去除纤维素基炭纤维复合材料中的金属单质,再烘干,得到纤维素基炭纤维。本发明采用自然界的纤维素为原料,实现炭纤维和锂离子电池的可持续性。

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