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公开(公告)号：CN114638144B
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202210284825.5
申请日：2022-03-22
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/25 , G06F119/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种三元正极材料前驱体分解反应模拟方法及装置，根据所需要模拟的三元正极材料的反应特点，建立多状态转换格子气自动机模型框架，确定多态格子气自动机模型；分析三元正极材料分解反应的反应机理与反应条件，对分解过程进行分段，并分段建立反应热动力学模型，设计各阶段转换规则与规则改变机制，构建状态转换规则集；根据给定三元正极材料的相关性质确定格子气节点初始状态，辨识模型中的系数，求解热动力学参数，输入多态格子气自动机模型；依据状态转换规则集进行节点粒子状态演化，获得三元正极材料前驱体分解反应的格子气自动机模拟结果。本发明为提高产品的成品率，改善产品的性能提供了依据。
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公开(公告)号：CN117116380A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311076646.3
申请日：2023-08-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种三元正极材料的性能指标的预测方法和烧结条件的优化方法，属于三元正极材料的工业制备技术领域。该三元正极材料性能指标的预测方法，包括：获得一次颗粒粒径指标的变化规律，建立基于晶粒生长动力学方程的三元正极材料的一次颗粒预测模型，进而预测三元正极材料的一次颗粒大小。该三元正极材料的烧结条件的优化方法，包括：以最少的时间完成氧化作为优化目标，以升温速率、氧空位终值、氧空位浓度预测模型、升温速率上下界和氧化反应起始阶段作为约束条件求解得到最优升温速率和最优升温时间。本发明提出的预测方法能够预测三元正极材料的一次颗粒大小，该预测方法准确。
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公开(公告)号：CN118866192A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410890001.1
申请日：2024-07-04
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种三元正极材料晶粒生长过程中晶粒圆度变化的模拟方法，属于三元正极材料技术领域。该三元正极材料晶粒生长过程中晶粒圆度变化的模拟方法，包括：S1、获取不同恒温温度初始时刻的SEM图像并作为元胞自动机的初始状态；S2、计算晶粒的生长速率并求取每时刻晶粒的生长距离，通过与元胞边长的比较确定元胞取向转变时刻；S3、计算元胞取向变换前后的晶界能差决定元胞取向的转变；S4、针对凸出和内凹的元胞作进一步转变；S5、根据晶粒生长速率、局部晶界曲率和最低能量原理设计元胞状态转换规则建立二维元胞自动机模型，模拟晶粒生长过程中的晶粒圆度变化。本发明提出的模拟方法成功地全面模拟了晶粒生长的圆度变化。
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公开(公告)号：CN116008347A
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202211615115.2
申请日：2022-12-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种高镍正极材料前躯体热分解起始温度迁移方法及系统，基于化学反应机理与专家知识对高镍正极材料微观化学反应过程进行细分；根据分段结果对高镍正极材料烧结过程中参与热分解反应的各化学物单质进行的反应分别进行研究；利用单质与混合料反应过程的相似性，对混合料反应的化学机理进行分析；根据非等温热重实验、差示扫描量热法热分析实验的数据和资料，研究单质与混合料反应过程之间的差异部分，根据其差异部分，结合相关机理分析，寻找各反应之间的耦合部分。本发明获取了高镍正极材料中前驱体热分解起始温度的变化规律，为后续分析物料的物相变化和去向追踪，提高烧结效率，改善产品性能提供了依据。
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公开(公告)号：CN114638144A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202210284825.5
申请日：2022-03-22
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/25 , G06F119/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种三元正极材料前驱体分解反应模拟方法及装置，根据所需要模拟的三元正极材料的反应特点，建立多状态转换格子气自动机模型框架，确定多态格子气自动机模型；分析三元正极材料分解反应的反应机理与反应条件，对分解过程进行分段，并分段建立反应热动力学模型，设计各阶段转换规则与规则改变机制，构建状态转换规则集；根据给定三元正极材料的相关性质确定格子气节点初始状态，辨识模型中的系数，求解热动力学参数，输入多态格子气自动机模型；依据状态转换规则集进行节点粒子状态演化，获得三元正极材料前驱体分解反应的格子气自动机模拟结果。本发明为提高产品的成品率，改善产品的性能提供了依据。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116682510A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310519263.2
申请日：2023-05-09
Applicant: 中南大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/20 , G06F119/08 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种三元正极材料烧结过程辊道窑数字化混合建模方法及系统，根据辊道窑烧结过程结构特性与三元正极材料的固有特性，确定温度场区域与元胞反应区域、以及温度场区域与元胞反应区域的初始状态；根据烧结过程温度场传热机理，分析三元正极材料的热特性，基于能量守恒方程建立辊道窑温度场模型，并设计热辐射边界条件；根据正极材料反应特点，建立元胞自动机模型框架，并根据每个元胞的化学反应状态与物质热特性，设计公式描述元胞能量与匣钵位置的变化关系，得到元胞反应边界条件。本发明为明晰辊道窑内部状态，改善产品的性能提供了依据。
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公开(公告)号：CN116401888A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310426650.1
申请日：2023-04-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种高镍正极材料晶粒生长过程的模拟方法及系统，根据高镍正极材料烧结实验所获取的晶粒生长数据，获得不同温度不同时间下的一次晶粒分布规律；根据一次晶粒分布规律，通过机理方程MSE匹配建立最符合实验材料的晶粒生长机理公式；通过平均粒径与温度和时间的关系，辨识出高镍正极材料的晶粒生长活化能；根据晶粒生长机理公式与晶粒生长活化能，获得高镍正极材料晶粒生长参数，获得不同温度下的高镍正极材料晶粒生长速率；根据所需要模拟的高镍正极材料晶粒生长过程特点，建立概率对冲元胞自动机，提出晶粒生长速率规则，在元胞自动机中实现晶粒生长。本发明为改进烧结制度、提高产品成品率、改善产品的电化学性能提供了依据。
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公开(公告)号：CN114612445B
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202210260987.5
申请日：2022-03-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开一种三元正极材料一次颗粒大小获取方法，通过对一次颗粒SEM图像进行预处理，去除图像噪点和小颗粒干扰；针对一次颗粒边缘方向不确定的特点，采用十二种边缘方向的分数阶梯度算子计算图像梯度，取十二种边缘梯度的最大值，找到图像梯度图中最正确的梯度方向，获得图像梯度图；对计算获得的图像梯度图进行形态学计算，找到一次颗粒的潜在位置，并进行标记，得到前景标记图；将图像梯度图与前景标记图进行结合，获得前景标记梯度图，对前景标记梯度图进行分水岭分割计算，并进行面积阈值处理，得到一次颗粒分割结果，最后对结果进行连通域统计分析，获取一次颗粒大小分布。本发明三元正极材料颗粒分割准确，一次颗粒大小分布获取精准。
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公开(公告)号：CN114612445A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210260987.5
申请日：2022-03-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开一种三元正极材料一次颗粒大小获取方法，通过对一次颗粒SEM图像进行预处理，去除图像噪点和小颗粒干扰；针对一次颗粒边缘方向不确定的特点，采用十二种边缘方向的分数阶梯度算子计算图像梯度，取十二种边缘梯度的最大值，找到图像梯度图中最正确的梯度方向，获得图像梯度图；对计算获得的图像梯度图进行形态学计算，找到一次颗粒的潜在位置，并进行标记，得到前景标记图；将图像梯度图与前景标记图进行结合，获得前景标记梯度图，对前景标记梯度图进行分水岭分割计算，并进行面积阈值处理，得到一次颗粒分割结果，最后对结果进行连通域统计分析，获取一次颗粒大小分布。本发明三元正极材料颗粒分割准确，一次颗粒大小分布获取精准。
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公开(公告)号：CN114638958B
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202210250194.5
申请日：2022-03-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种多特征融合的三元正极材料SEM图像粗糙度提取方法及装置，通过获取三元正极材料在不同烧结温度下的SEM图像，对获取的SEM图像进行预处理；使用双毯法提取预处理后的SEM图像的分形特征，并用分形维数表示；采用灰度共生矩阵对预处理后的SEM图像的纹理特征进行分析与提取；将提取的分形维数与纹理特征进行融合，得到多特征融合的三元正极材料SEM图像的粗糙度。本发明提出了使用分形维数和信息熵结合的方式来表征三元正极材料的粗糙度，实现了对SEM图像纹理特征的提取，多种方式提取的特征量形成互补，使得SEM图像粗糙度提取更加全面、有效。
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