公开(公告)号：CN115036486B

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202210733410.1

申请日：2022-06-27

Applicant: 中北大学

Inventor： 陈彦俊 ,  李家豪 ,  田真 ,  王延忠 ,  郭丽

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M4/583 ,  H01M10/054 ,  C01B25/45

Abstract: 本发明属钠离子电池技术领域，为解决磷酸钒钠的本征电导率低，离子电导率低和能量密度低等问题，提供一种聚乙烯吡咯烷酮诱导的磷酸钒钠复合正极材料及其制备方法和应用。以偏钒酸铵、磷酸二氢钠为原料，柠檬酸酸为螯合剂，聚乙烯吡咯烷酮为结构导向剂和额外碳源，通过溶液凝胶法得到该复合正极材料，该材料为无规则状的Na3V2(PO4)3和层状的Na3V3(PO4)4组成的两相复合材料，两相复合材料外部具有聚乙烯吡咯烷酮烧结后形成的氮掺杂的碳包覆层。有两个稳定的高电压平台，分别位于3.4V和3.9V处，大幅提升了材料整体的能量密度。氮掺杂碳包覆层有较多缺陷，允许离子和电子快速移动，提升了材料的本征电子电导率和离子电导率。

公开(公告)号：CN116864673A

公开(公告)日：2023-10-10

申请号：CN202310865808.5

申请日：2023-07-14

Applicant: 中北大学

Inventor： 陈彦俊 ,  李家豪 ,  郭丽 ,  刘鑫

IPC: H01M4/58 ,  H01M4/587 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明属钠离子电池技术领域，为解决磷酸钒钠的活性物质利用率低，大电流下电化学性能差的问题，提供一种聚酰亚胺原位复合多孔磷酸钒钠正极材料及其制备方法和应用。以偏钒酸铵，磷酸二氢钠和柠檬酸为原料，三乙胺改性后的聚酰胺酸为额外碳源，在磷酸钒钠的预烧结过程中，原位热聚合为多孔聚酰亚胺，碳化后形成多孔碳骨架与磷酸钒钠均匀分布；通过液相法辅助高温碳热还原法制备获得。聚酰亚胺复合磷酸钒钠具有双重作用。碳化为多孔骨架有利于增大磷酸钒钠与电解质之间的接触面积，提高活性物质利用效率，缓冲大电流带来的应力。碳化后的聚酰亚胺部分分解形成氮掺杂碳包覆层，有大量缺陷，利于电子和钠离子的快速传输，提升材料的电化学动力学特性。

公开(公告)号：CN113659146A

公开(公告)日：2021-11-16

申请号：CN202110924644.X

申请日：2021-08-12

Applicant: 中北大学

Inventor： 陈彦俊 ,  孙式琦 ,  李丹 ,  王延忠 ,  郭丽

IPC: H01M4/62 ,  H01M4/58 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明属新能源材料技术领域，为解决磷酸钒钠自身的电化学稳定性差等问题，提供一种钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料及其制备方法和应用。钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料为Na3.1‑xKxV2−xLax(PO4)2.9(SiO4)0.1，x=0,0.01、0.03、0.05、0.07或0.1；该电极材料K+离子掺杂Na位、La3+离子掺杂V位和Si4+离子掺杂P位；以偏钒酸铵、醋酸钠和磷酸二氢铵为原料，磷酸二氢钾、硝酸镧和硅酸四乙酯为掺杂源，草酸为螯合剂，通过溶液凝胶法制备得到钾镧硅三元共掺杂磷酸钒钠电极材料。有更亮眼的电化学性能、更高比容量和优异的倍率及循环能力，制备简洁，成本低廉，利于工业推广。

公开(公告)号：CN113659139A

公开(公告)日：2021-11-16

申请号：CN202110783688.5

申请日：2021-07-12

Applicant: 中北大学

Inventor： 陈彦俊 ,  程军 ,  贾婷雅 ,  李丹 ,  王延忠 ,  郭丽

IPC: H01M4/62 ,  H01M4/58 ,  H01M10/054 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明属新能源材料技术领域，提供一种钒位铜掺杂复合碳纳米管的磷酸钒钠电极材料及其制备方法和应用。所述电极材料为：Na3+xV2‑xCux(PO4)3@5%CNTs，x=0.01、0.04、0.07、0.1。正二价铜离子取代正三价钒离子，在NVP晶胞内部引入空穴，提高材料内部电子电导，同时扩宽离子传输通道，稳定晶胞结构，显著提升材料离子电导率和结构稳定性。复合高电子导电率的碳纳米管，形成层层包埋的导电框架，提高活性颗粒之间的电子导电性。多重角度全面改善了NVP电极材料的本征电导率和晶体结构稳定性，所得材料作为钠离子电池正极具有优异的倍率性能和大倍率长循环稳定性。制备方法操作简便易于控制，产量可观。

公开(公告)号：CN118289729B

公开(公告)日：2024-08-16

申请号：CN202410725645.5

申请日：2024-06-06

Applicant: 中北大学

Inventor： 刘长城 ,  钱成浩 ,  黄鹊 ,  郭丽 ,  陈彦俊

IPC: H01M4/58 ,  C01B25/45 ,  H01M10/054 ,  H01M4/60

Abstract: 本发明属于二次电池技术领域，为解决磷酸钒钠本征电子电导率和离子电导率低及能量密度低的缺陷，提供了一种基于磷钼酸诱导多孔珊瑚结构的磷酸钒钠正极材料及其制备方法，以五价钒源、还原剂、钠源和磷源为原料，磷钼酸为形貌诱导剂，水热法制备磷酸钒钠固体粉末，包裹含氮碳源高温碳化得到正极材料。该正极材料主要具有多孔珊瑚状结构，并在外部具有氮掺杂碳包覆层，分别在3.4V和3.9V存在两个稳定高电压平台，有效解决了能量密度低的问题，提升了材料的本征电子电导率和离子电导率。

公开(公告)号：CN117878269A

公开(公告)日：2024-04-12

申请号：CN202311750438.7

申请日：2023-12-19

Applicant: 中北大学

Inventor： 陈彦俊 ,  周涛

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M4/62

Abstract: 本发明属钠离子电池技术领域，为解决目前Na3V2(PO4)3自身的本征电导率差，循环稳定性差等问题，提供一种硫脲诱导氮/硫共掺杂碳层结合桥键的磷酸钒钠复合正极材料及其制备方法和应用。该复合正极材料为无规则状的Na3V2(PO4)3和多孔石墨化碳骨架组成的复合材料，Na3V2(PO4)3均匀附着在多孔的碳基体上，在Na3V2(PO4)3样品颗粒的外围包覆的无定形碳层中具有N,S共掺杂提供的缺陷和活性位点，S不仅与C结合成键，也与Na3V2(PO4)3中的V元素结合生成C‑S‑V桥键；有远超于市面的离子电池正极材料的循环稳定性能，在80C的大电流密度下循环21000次依然保持稳定状态，并且容量保持率很高。

公开(公告)号：CN117766731A

公开(公告)日：2024-03-26

申请号：CN202311836473.0

申请日：2023-12-28

Applicant: 中北大学

Inventor： 李丹 ,  郭丽 ,  陈彦俊 ,  王延忠 ,  王超

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/587 ,  B82Y30/00 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明属钠离子电池技术领域，提供了一种炭包覆铋纳米复合材料及其制备方法和在高倍率锂离子/钠离子电池负极中的应用。以金属铋有机骨架材料Bi‑MOF/G为前驱体，通过一步炭化法得到了炭包覆铋纳米Bi‑C/G复合材料。铋颗粒通过C‑O‑Bi界面交互作用牢固地锚定在石墨烯表面，在高电流密度下展现出优异的容量保持能力和稳定的循环性能。由赝电容控制的离子存储过程有助于构建稳定的固态电解质界面膜并加速离子扩散，从而提高电池的循环稳定性和充放电效率。结果充分证明了Bi/C‑G作为钠/锂离子电池负极材料的高效性和可靠性，对未来能量存储技术的发展具有重要的启示意义。

公开(公告)号：CN115036486A

公开(公告)日：2022-09-09

申请号：CN202210733410.1

申请日：2022-06-27

Applicant: 中北大学

Inventor： 陈彦俊 ,  李家豪 ,  田真 ,  王延忠 ,  郭丽

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M4/583 ,  H01M10/054 ,  C01B25/45

Abstract: 本发明属钠离子电池技术领域，为解决磷酸钒钠的本征电导率低，离子电导率低和能量密度低等问题，提供一种聚乙烯吡咯烷酮诱导的磷酸钒钠复合正极材料及其制备方法和应用。以偏钒酸铵、磷酸二氢钠为原料，柠檬酸酸为螯合剂，聚乙烯吡咯烷酮为结构导向剂和额外碳源，通过溶液凝胶法得到该复合正极材料，该材料为无规则状的Na3V2(PO4)3和层状的Na3V3(PO4)4组成的两相复合材料，两相复合材料外部具有聚乙烯吡咯烷酮烧结后形成的氮掺杂的碳包覆层。有两个稳定的高电压平台，分别位于3.4V和3.9V处，大幅提升了材料整体的能量密度。氮掺杂碳包覆层有较多缺陷，允许离子和电子快速移动，提升了材料的本征电子电导率和离子电导率。

公开(公告)号：CN110610814A

公开(公告)日：2019-12-24

申请号：CN201910739383.7

申请日：2019-08-12

Applicant: 中北大学

Inventor： 王延忠 ,  刘月鑫 ,  陈彦俊 ,  李丹 ,  王超 ,  郭丽

IPC: H01G11/24 ,  H01G11/30 ,  H01G11/32 ,  H01G11/86 ,  C01B32/225

Abstract: 本发明公开了一种纳米级电化学膨胀石墨纸导电基体及其制备方法。本发明采用价格低廉的石墨纸为原料，四丁基溴化铵、四丙基溴化铵、四庚基溴化铵为插层剂，乙腈为溶剂，通过两电极法进行插层膨胀制备三维纳米级层片状石墨作为导电基体，水热法原位生长NiCo-LDH纳米线。该材料用于超级电容器的电极具有高比电容、高倍率性能和优异的循环稳定性，所述材料的制备工艺简单，成本低廉，适于工业应用。

公开(公告)号：CN118610439A

公开(公告)日：2024-09-06

申请号：CN202410932198.0

申请日：2024-07-12

Applicant: 中北大学

Inventor： 陈彦俊 ,  周涛 ,  郭丽

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M4/62 ,  H01M4/04 ,  H01M10/054 ,  H01M10/058 ,  C01B25/45 ,  C01B25/44

Abstract: 本发明属钠离子电池技术领域，为解决Na3V2(PO4)3自身的能量密度低，循环稳定性差和Na3V(PO3)3N的放电比容量低等问题，提供一种Na3V2(PO4)3和Na3V(PO3)3N双相复合正极材料及其制备方法和应用，该复合材料为无规则状的Na3V2(PO4)3和Na3V(PO3)3N以不同比例通过固相法合成，颗粒外围有孔状结构，且在颗粒间通过片状石墨化碳相互连接，形成碳网络。提升了材料的电导率，从而促进了正极材料中Na+的传输和存储和电子的传输。双相材料能够提供3.4 V和3.9 V的高电压平台，极大地提高正极材料的能量密度。总而言之，该均相调控策略极大地提高了样品的综合电化学性能。