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公开(公告)号：CN114597368A
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202210253380.4
申请日：2022-03-15
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
Abstract: 本发明涉及一种表面硫掺杂且具有硫酸锂保护层的富锂锰基层状材料，属于锂离子电池技术领域。所述材料以富锂锰基层状材料为基体，基体表面掺杂有硫且包覆有硫酸锂，通过将硫单质与富锂锰基层状材料混合后，在氧气氛围下煅烧，通过控制氧气流量、升温速率、煅烧温度及时间，一方面硫进入基体内并掺杂在基体表层，另一方面硫还与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫与富锂锰基层状材料表面的残碱反应原位生成硫酸锂包覆层。所述材料具有良好的电化学性能。
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公开(公告)号：CN112670506B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202011525373.2
申请日：2020-12-22
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种快离子导体包覆的镍钴锰钽复合四元正极材料及其制备方法，包括以下步骤：S1、取锂盐和钽盐进行粉化处理，然后混入镍钴锰三元正极材料前驱体，得到均质混合物；S2、将均质混合物进行分段煅烧，先在450‑550℃下煅烧，然后在680‑780℃煅烧，随炉冷却后即得。本发明制备得到的镍钴锰钽复合四元正极材料的表面包覆有一定厚度的LiTaO3快离子包覆层，而且部分Ta进入体相中形成体相掺杂，本发明的制备方法能够帮助高镍材料在充放电过程中实现快速的锂离子脱嵌，且保持结构稳定，使高镍材料展现出了良好的倍率性能和循环稳定性，克服了传统离子掺杂和固相混合包覆方法所存在的不足。
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公开(公告)号：CN111029562B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN201911333081.6
申请日：2019-12-23
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种在富锂锰基正极材料表面预构建氧空位以改善富锂锰基正极材料电化学性能的方法，属于锂离子电池正极材料技术领域。本发明采用气固界面混合的方法对富锂锰基正极材料进行改性，充电前利用CO2气体提取晶格氧，降低材料表面的氧分压，抑制首周充放电过程中气态氧的释放；同时，NH3提供H+以保持电荷平衡。该方法还可促进Li+扩散，使改性后材料的电化学性能得到明显改善，且该方法操作简单，制备成本低，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN112652748B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202011525874.0
申请日：2020-12-22
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种自补锂型单晶镍钴锰复合三元正极材料及其制备方法，包括以下步骤：S1、使用共沉淀法制备得到镍钴锰三元正极材料前驱体；S2、将锂盐进行粉化处理，并与镍钴锰三元正极材料前驱体按照Li：（Ni+Co+Mn）=1.3‑2.2的比例进行充分混合，得到混合物；S3、将混合物进行分段法煅烧，先在450‑550℃下煅烧，之后在730‑780℃下煅烧，随炉冷却后即得。本发明通过采用超过量的锂盐以及改进的锂化烧结工艺，得到的终产物内部为LiNixCoyMnzO2，外部为Li2NiO2的复合材料，其放电比容量高于常规使用Li2NiO2补锂材料且循环性能稳定，可以直接作为具有补锂作用的正极材料使用。
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公开(公告)号：CN113636558A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110852871.6
申请日：2021-07-27
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
IPC: C01B33/02 , H01M4/38 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种改性中空硅微球的无模板制备方法，属于锂离子电池技术领域。所述方法首先将纳米硅颗粒、直链聚合物和去离子水纯度以上的水混合分散均匀，得到分散液；然后将分散液进行雾化，得到微米级液滴；最后将液滴通入高温反应炉，聚合物发生热解，液滴收缩形成具有中空结构的硅微球。所述方法制备的改性中空硅微球在长循环、低成本锂离子电池负极材料方面具有良好的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112670511A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN202011543075.6
申请日：2020-12-22
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种具有表层锂浓度梯度的NCM三元正极材料及其制备方法，包括以下步骤：S1、将弱酸与溶剂混合配制成弱酸溶液；S2、将NCM三元正极材料加入弱酸溶液中，在50‑80℃下搅拌反应，得到悬浊液，将悬浊液减压抽滤得到固体过滤材料；S3、将固体过滤材料置于管式炉中，在氧气氛围中于400‑800℃下热处理5‑20h即得。本发明先将NCM三元正极材料与弱酸反应，利用质子交换作用进行热处理，通过在NCM三元材料表层构建Li+浓度梯度，从而加快Li+在材料内部的扩散，Li+的快速运动有助于提高材料整体的活性锂含量，在提高放电比容量的同时也能降低Li+扩散带来的晶格畸变，缓解了晶格参数的剧烈变化，提高了材料的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN112551540A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011425644.7
申请日：2020-12-09
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: C01B39/04 , C01B37/00 , H01M4/131 , H01M4/1391 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种富锂锰基正极用硅铝分子筛添加剂及其制备方法和应用，包括以下步骤：S1、向氨水加入表面活性剂、正硅酸乙酯和铝盐配置成混合溶液；S2、过滤取絮状产物并干燥、煅烧；S3、将官能团化试剂溶于溶剂中，向溶剂中加入硅铝分子筛，所得产物干燥后即得到硅铝分子筛添加剂等步骤。本发明通过将硅铝分子筛添加剂应用于锂离子电池中，在电池充放电时发挥硅铝分子筛添加剂的吸附作用，吸附正极发生表面相转变后溶解的过渡金属离子甚至是气体，以此减少过渡金属离子在负极的沉积，提升了电池性能。同时，通过在硅铝分子筛添加剂表面嫁接不同官能团，提高了富锂锰基正极的离子电导率和倍率性能，克服了现有富锂锰基正极所存在的问题。
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公开(公告)号：CN112421042A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202011306950.9
申请日：2020-11-20
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种用于锂硫电池的复合粘结剂及其制备方法和应用，所述复合粘结剂由聚偏氟乙烯和硫脲复合而成，以所述复合粘结剂的总体质量为100％计，硫脲的质量分数为10％－30％，余量为聚偏氟乙烯。本发明通过对用于锂硫电池的传统粘结剂PVDF进行补充，在PVDF中加入SN制备出复合粘结剂，SN的加入可以部分降低PVDF的结晶度，并且通过在粘结剂中引入N，S杂原子增强了对多硫化物的吸附特性。此外SN的少量加入并不会影响PVDF的粘结性，仍能在循环后维持电极的完整结构。这种复合PSN粘结剂可以显著提升电池的容量以及循环稳定性，并且制备过程简单，原料价廉，具有很大的应用前景。
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公开(公告)号：CN110970616A
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201911333077.X
申请日：2019-12-23
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种表面高密度位错的NCM三元正极材料的制备方法。所述方法是首先将NCM三元正极材料浸泡在酸性缓冲溶液中一定时间，在随后的惰性气体氛围中退火煅烧时，调控煅烧时间及温度并最终在材料表面形成大量氧空位。氧空位的形成导致材料表面层状结构出现高密度位错。高密度位错的交割作用会抑制在长循环充放电过程中由于材料颗粒相互挤压产生的位错向材料内部移动，因此材料的颗粒完整性得到保持；同时颗粒的完整性减少了材料新鲜表面的暴露，降低电解液对正极材料的侵蚀，同时降低界面副反应，从而提高材料在循环充放电过程中的循环稳定性。本发明所示方法中所用原料无毒环保，符合绿色化学的要求，操作简单，便于实施，具有良好的工业应用前景和经济效益。
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公开(公告)号：CN114937762B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202210497219.1
申请日：2022-05-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种表面包覆ZnO、Li2ZnO2和Li3PO4的高镍NCM三元正极材料及其应用，属于锂离子电池技术领域。首先将无水醋酸锌和磷酸二氢铵加入无水乙醇中超声分散均匀，然后加入高镍NCM三元正极材料，密封后磁力搅拌2h～3h，搅拌结束后除去无水乙醇，得到的材料于氧气氛围中，380℃～500℃下煅烧240min～360min，煅烧结束后得到所述材料。通过一步处理同时实现ZnO、Li2ZnO2、Li3PO4三种物质的表面包覆及表层微量的Zn掺杂，在提高高镍NCM三元正极材料的结构稳定性的同时保证材料的容量不因包覆物存在而产生明显的下降，更使得电化学性能得到明显提升。
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