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公开(公告)号：CN118851293A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202411199151.4
申请日：2024-08-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： C01G53/00 , H01M4/04 , H01M4/525 , H01M4/505 , H01M4/485 , H01M10/0525 , H01M10/054
摘要： 本发明属于电池材料技术领域，尤其涉及一种单晶层状氧化物正极材料及其制备方法与应用。所述制备方法包括以下步骤：将化学计量比的多种金属盐溶于水中，配制成金属盐溶液，在惰性气氛下加入沉淀剂和络合剂，调整pH值进行共沉淀反应后获得氢氧化物前驱体；将所述氢氧化物前驱体、钠源/锂源和助熔剂进行球磨混合后，在氧化性气氛下进行高温烧结获得单晶层状氧化物正极材料；所述高温烧结过程中包含高温脉冲烧结。该方法为一步法合成，无需常规单晶制备方法的长时间高温煅烧或熔盐法较为繁杂的后续洗涤工艺，制备方法简单、易于操作、成本低、电池安全有效，适用于大规模生产。
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公开(公告)号：CN118553903A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410463031.4
申请日：2024-04-17
申请人： 中南大学
摘要： 本发明提供了纳米片状的三元镍铁锰酸钠正极材料及其制备方法和应用，所述三元镍铁锰酸钠正极材料的为纳米片状结构，利用Fe和Ni不同的含量对过渡金属氧化物层和钠层的间距以及Mn元素的价态进行调控，所述分子式为NaxNi1/3‑yFeyMn2/3O2其中0.44≤x≤0.67，0≤y≤1/3；还提供此材料的制备方法：将镍、铁、锰的过渡金属盐混合溶解，再加入钠盐溶解得混合金属离子盐溶液，滴入柠檬酸加热搅拌，干燥，烧结后三元镍铁锰酸钠正极材料。
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公开(公告)号：CN117976808A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202311843756.8
申请日：2023-12-28
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种钠离子电池负极片，包括极片基体，和依次涂覆在极片基体表面的第一涂层和第二涂层，第一涂层主要为生物质硬碳和导电剂混合涂层，第二涂层主要为复合包覆碳材料和导电剂的混合涂层。其制备方法为：将生物质硬碳粉、导电剂、粘结剂和有机溶剂混合制备成第一浆料；将复合包覆碳材料、导电剂、粘结剂和有机溶剂混合制备成第二浆料；将第一浆料涂布在极片基体上，烘干；将第二浆料涂布在处理后的极片基体上，烘干，完成钠离子电池负极片的制备。本发明的钠离子电池负极片中两种涂层相互复合可以降低负极的比表面积，缓解副反应的发生，提高导电性，相互协同提高负极材料的首圈库伦效率、比容量和倍率性能。
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公开(公告)号：CN116885147A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202311065045.2
申请日：2023-08-23
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/583 , H01M4/48 , H01M4/58 , H01M10/054 , C01G25/02 , C01G25/00 , C01B17/42 , C01F5/08 , C01F7/70 , C01F7/021
摘要： 一种多层包覆的硬碳负极材料及其制备方法，所述多层包覆的硬碳负极材料最内层为硬碳材料，其上依次包覆有中间层、次外层和最外层；所述中间层为含C‑O‑M键的过渡层，次外层为金属氧化物MxOy层，最外层为金属硫化物MxSy层，M表示Zr、Al、Mg中的一种或两种以上。本发明还包括所述所述多层包覆的硬碳负极材料的制备方法。本发明多层包覆的硬碳负极材料表现出优异的循环可逆性和库伦效率，明显优于具有C‑O‑M界面的MxOy包覆结构和具有C‑S‑M界面层的MxSy包覆结构；提供了操作简单、易实现的改性方法，能够大大降低能耗，显著提升硬碳材料的电化学性能。
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公开(公告)号：CN110518219B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN201910832272.0
申请日：2019-09-04
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/485 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/052
摘要： 核壳结构高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料及其制备方法。本发明四元正极材料呈平均粒径为8~10μm的球形颗粒，内核的直径为4~6μm，壳层厚度为2~3μm，所述壳层表面呈片状；其中，镍含量从内核中心至壳层结构表面逐渐降低，锰含量从内核中心至壳层结构表面逐渐升高，钴的含量均匀分布，铝含量呈梯度分布。本发明制备方法是，将低镍溶液I连续加入高镍溶液中，使得其中的镍含量不断减小，然后将其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，先后以氢氧化物和碳酸盐为沉淀剂，氨水为络合剂，依次共沉淀生成核壳结构的前驱体；然后将前驱体配锂烧结，制得核壳结构的高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料。用本发明核壳结构高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料制成的正极组装的电池，容量较高且循环和倍率性能优异，充放电反应高度可逆。
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公开(公告)号：CN115632115A
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202211150988.0
申请日：2022-09-21
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种铝酸镧包覆镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法，所述三元正极材料基体为类球状镍钴锰酸锂颗粒，铝酸镧包覆在基体上形成核壳结构。铝酸镧包覆镍钴锰酸锂三元正极材料保持了未改性前的形貌，为类球状颗粒，平均粒径为9～12μm，形貌规则，粒径分布均匀；正极材料表面形成铝酸镧包覆层，能够减少过渡金属离子的溶解，抑制材料与电解液的副反应及HF酸的腐蚀，提高材料的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN113823790B
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202110970223.0
申请日：2021-08-23
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/0525 , C01B32/184 , C01B19/00 , B82Y40/00 , B82Y30/00
摘要： 本发明公开了一种钴铁硒化物/石墨烯纳米带复合负极材料，包括石墨烯纳米带基体以及嵌入所述石墨烯纳米带中的球状钴铁硒化物，所述钴铁硒化物/石墨烯纳米带复合负极材料中石墨烯纳米带的质量占比为20‑80％，所述石墨烯纳米带的宽度为10‑100nm，所述钴铁硒化物的粒径为0.5‑4μm。本发明还提供一种上述钴铁硒化物/石墨烯纳米带复合负极材料的制备方法。本发明的钴铁硒化物/石墨烯纳米带复合负极材料由球状钴铁硒化物嵌入石墨烯纳米带中形成的三维多级复合负极材料，可以抑制钴铁硒化物的体积膨胀，可以保证负极材料的结构稳定性，且负极材料的导电性、电化学循环性和倍率性能均很优异。
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公开(公告)号：CN115241435A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210928414.5
申请日：2022-08-03
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种层状Na3M2XO6氧化物包覆改性的锰酸钠正极材料，包括锰酸钠基体以及包覆于所述锰酸钠基体表面的层状Na3M2XO6氧化物包覆层，所述锰酸钠基体的分子式为NaxMnO2，其中x的范围为0.5≤x≤1；所述层状Na3M2XO6氧化物的分子式为Na3M2XO6，其中M为Co、Ni、Cu中的一种；X为Bi、Sb中的一种。本发明还提供一种上述层状Na3M2XO6氧化物包覆改性的锰酸钠正极材料的制备方法。本发明的层状Na3M2XO6氧化物包覆改性的锰酸钠正极材料，结构稳定性好，比容量大。
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公开(公告)号：CN113130865B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202110349409.4
申请日：2021-03-31
申请人： 中南大学
摘要： 本发明提供了双金属硒化物碳微球复合材料及其制备方法和应用。本发明的双金属硒化物碳微球复合材料中，两种金属硒化物通过碳基质互相交联，均匀地结合成微米球，两种金属硒化物中，其中之一的金属价态相对较高，其中之一的金属价态较低，高价金属的引入可以提高低价金属的电子和离子传输作用，产生双金属的协同效果，从而提高材料的活性和储钠性能。碳基质不仅提供了导电网络，还限制了材料的体积膨胀。
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公开(公告)号：CN111293300B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202010129345.2
申请日：2020-02-28
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要： 一种锌钴硫化物/碳纳米负极材料及其制备方法，所述负极材料为锌钴硫化物纳米颗粒分布于碳基质内部和表面所形成的中空不规则球壳状结构；锌钴硫化物与碳的质量比为0.5～4.0:1。所述方法为：（1）将表面活性剂和2‑甲基咪唑加入醇溶液中，搅拌，将锌源醇溶液加入，搅拌，静置，离心；（2）溶于醇溶液，加入表面活性剂和2‑甲基咪唑，搅拌，将钴源醇溶液加入，搅拌，溶剂热反应，冷却，离心，洗涤，干燥；（3）与三羟甲基氨基甲烷加入醇溶液中，搅拌，将盐酸多巴胺加入，搅拌，抽滤，洗涤，干燥；（4）预焙烧，冷却，与硫粉混合，焙烧，冷却，即成。本发明材料电化学性能优异；本发明方法温和，成本低，环境友好，适于工业化生产。
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