具有梯度孔结构的三维多孔集流体及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112886021A

    公开(公告)日:2021-06-01

    申请号:CN202110478264.8

    申请日:2021-04-30

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明属于负极材料领域,具体公开了具有梯度孔结构的三维多孔集流体及其制备方法和应用;所述的方法为:在模具中按任意顺序铺设原料粉末A和原料粉末B,随后进行常压松装烧结,即得;所述的原料粉末A、原料粉末B为水雾化法或电解法制得的金属原料粉末,且二者的D50半径不相同。此外,本发明还提供了所述的制备方法制得的集流体及其在金属电池中的应用。本发明研究发现,通过所述的原料粉末A、原料粉末B形态、级配结构、层级铺料方式和烧结方式的联合控制,能够获得具有层级孔结构的全新集流体;更重要的是,所构建得到的特殊集流体能够有效改善金属均匀沉积,从而有助于改善金属电池电化学性能特别是长期循环稳定性。

    一种锂金属电池用低温电解液及其应用

    公开(公告)号:CN116598595A

    公开(公告)日:2023-08-15

    申请号:CN202310885970.3

    申请日:2023-07-19

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开了一种锂金属电池用低温电解液及其应用,该电解液包括锂盐、有机溶剂和成膜添加剂,其中有机溶剂由羧酸酯类溶剂和醚类溶剂组成,有机溶剂在电解液中体积占比为85~99%;成膜添加剂在电解液中体积占比为1~15%;羧酸酯类溶剂和醚类溶剂的体积比为(2~6):(2~6)。该电解液在低温环境下具有熔点低、阻抗特性低和耐高压能力强等优点,应用于锂金属电池提高了低温容量、改善了低温循环稳定性。

    一种表面有机磷酸刻蚀复合亲锌性钝化膜改性锌金属负极及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN113964289A

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN202111248048.0

    申请日:2021-10-26

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H01M4/04 H01M4/42 H01M10/38

    摘要: 本发明涉及水系锌离子电池技术领域,具体涉及一种表面有机磷酸刻蚀复合亲锌性钝化膜改性锌金属负极及其制备方法与应用。所述制备方法为:利用有机磷酸酯类溶液与锌金属负极发生化学反应,刻蚀锌负极表面,在表面生成纳米锌颗粒重构负极表面形貌,同时在锌金属负极表面原位生成有机磷酸锌纳米级亲锌性螯合物钝化膜,得到改性锌金属负极。该化学反应能实现对所得锌金属负极材料表面结构的调控和产生稳定螯合物钝化膜,将本发明的改性锌金属负极材料应用于水系锌离子电池体系中能显著抑制锌负极枝晶生长、实现锌负极表面锌均匀致密沉积、抑制析氢腐蚀和大幅延长锌离子电池的循环寿命。

    一种铌基低温锂离子电池
    4.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116404236A

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202310606914.1

    申请日:2023-05-26

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开了一种铌基低温锂离子电池,该电池包括负极、正极和电解液,其中,负极的负极材料中活性物质为铌基化合物,电解液中溶剂为醚类溶剂,铌基化合物为氧化铌和/或钨酸铌、杂原子掺杂的氧化铌和/或钨酸铌、碳包覆的氧化铌和/或钨酸铌、碳包覆的杂原子掺杂的氧化铌和/或钨酸铌中至少一种。该铌基低温锂离子电池能够在‑40℃具有优异的比容量、循环性能和安全性能,有效解决了商用石墨基锂离子电池低温环境下易析锂、低温容量保持率低的问题。

    具有梯度孔结构的三维多孔集流体及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112886021B

    公开(公告)日:2022-02-11

    申请号:CN202110478264.8

    申请日:2021-04-30

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明属于负极材料领域,具体公开了具有梯度孔结构的三维多孔集流体及其制备方法和应用;所述的方法为:在模具中按任意顺序铺设原料粉末A和原料粉末B,随后进行常压松装烧结,即得;所述的原料粉末A、原料粉末B为水雾化法或电解法制得的金属原料粉末,且二者的D50半径不相同。此外,本发明还提供了所述的制备方法制得的集流体及其在金属电池中的应用。本发明研究发现,通过所述的原料粉末A、原料粉末B形态、级配结构、层级铺料方式和烧结方式的联合控制,能够获得具有层级孔结构的全新集流体;更重要的是,所构建得到的特殊集流体能够有效改善金属均匀沉积,从而有助于改善金属电池电化学性能特别是长期循环稳定性。

    一种铌基低温锂离子电池

    公开(公告)号:CN116404236B

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202310606914.1

    申请日:2023-05-26

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开了一种铌基低温锂离子电池,该电池包括负极、正极和电解液,其中,负极的负极材料中活性物质为铌基化合物,电解液中溶剂为醚类溶剂,铌基化合物为氧化铌和/或钨酸铌、杂原子掺杂的氧化铌和/或钨酸铌、碳包覆的氧化铌和/或钨酸铌、碳包覆的杂原子掺杂的氧化铌和/或钨酸铌中至少一种。该铌基低温锂离子电池能够在‑40℃具有优异的比容量、循环性能和安全性能,有效解决了商用石墨基锂离子电池低温环境下易析锂、低温容量保持率低的问题。

    一种锂金属电池用低温电解液及其应用

    公开(公告)号:CN116598595B

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202310885970.3

    申请日:2023-07-19

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开了一种锂金属电池用低温电解液及其应用,该电解液包括锂盐、有机溶剂和成膜添加剂,其中有机溶剂由羧酸酯类溶剂和醚类溶剂组成,有机溶剂在电解液中体积占比为85~99%;成膜添加剂在电解液中体积占比为1~15%;羧酸酯类溶剂和醚类溶剂的体积比为(2~6):(2~6)。该电解液在低温环境下具有熔点低、阻抗特性低和耐高压能力强等优点,应用于锂金属电池提高了低温容量、改善了低温循环稳定性。