公开(公告)号：CN118263429A

公开(公告)日：2024-06-28

申请号：CN202410410614.0

申请日：2024-04-08

Applicant: 中南大学

Inventor： 王小玮 ,  李明黄 ,  罗洁

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/054 ,  C01G53/00

Abstract: 本发明属于钠离子电池技术领域，具体涉及一种复合型钠离子电池正极材料及其制备方法。所述正极材料包含本体材料与涂层材料，本体材料为O3型，涂层材料为P2型和隧道型的双相结构。正极材料中的本体结构具有优异的能量密度，涂层的双相结构型具有较高的工作电压和良好的离子扩散动力学。双相结构中的S型隧道，可以在水和空气中保持稳定；能够有效抑制在Na+脱嵌过程中由于应力不均导致的晶粒破碎。该复合型正极材料在保证出色的比容量的同时，降低了Na+扩散能垒，增强了结构的稳定性，空气稳定性。本发明采用固相烧结法得到本体材料，利用湿化学法将涂层材料均匀包覆在本体材料表面。

公开(公告)号：CN117069160A

公开(公告)日：2023-11-17

申请号：CN202311139389.3

申请日：2023-09-06

Applicant: 中南大学

Inventor： 欧星 ,  罗洁 ,  明磊

IPC: C01G53/00 ,  H01M4/36 ,  H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明公开了一种强化电化学界面稳定性处理的高熵层状氧化物复合材料及其制备方法。所述高熵层状氧化物正极材料的化学分子式为Nax(Ni0.2Mn0.7Mg0.1)1‑2yTiyMeyO2，其中0.6≤x≤1，0.05≤y≤0.2，Me为金属熵增掺杂元素Cu、Zn、Ca、Al、Fe中的一种，C6H7BO2为表面预处理剂；金属元素Ni、Mn、Mg通过共沉淀原位合成，Ti与Me通过高温固相掺入体相。苯硼酸与合成的材料充分混合后二次烧结，去除表面残碱构筑功能性有机包覆层。Ti和Me的引入，激活并促进高压下阴离子的氧化还原，抑制过渡金属层的滑移。多元素功能性有机包覆层沿晶格均匀构建在合成材料表面，缓解电解液与正极材料的副反应，强化电化学界面稳定性。该高熵层状氧化物复合材料具有较高的比容量，优异的循环稳定性，高韧性的电化学界面。

公开(公告)号：CN118213514A

公开(公告)日：2024-06-18

申请号：CN202410444647.7

申请日：2024-04-15

Applicant: 中南大学

Inventor： 王小玮 ,  农雨彤 ,  罗洁 ,  纪婉玲 ,  李明黄 ,  张宝

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525

Abstract: 本发明属于钠离子电池材料技术领域，公开钠离子电池正极材料及其制备方法。所述正极材料合成方法包括如下步骤：将NiaFebMnc(OH)2前驱体材料混钠烧结后立即将粉末倒入液氮中，液氮迅速气化，得到的粉末即为所述正极材料，其通式为NaNiaFebMncO2‑N2,其中0≤a，b，c≤1，且a+b+c＝1。本发明通过改变煅烧后物料的冷却速度，即用液氮急速淬火的方法降低了正极材料的残余应力，从而提高了层间距，进而提高离子扩散速率，获得高性能的正极材料。

公开(公告)号：CN118448626A

公开(公告)日：2024-08-06

申请号：CN202410543810.5

申请日：2024-05-06

Applicant: 中南大学

Inventor： 王小玮 ,  农雨彤 ,  罗洁 ,  纪婉玲 ,  李明黄 ,  张宝

IPC: H01M4/525 ,  H01M4/505 ,  H01M4/485 ,  H01M10/054 ,  C01G53/00

Abstract: 本发明公开了一种双元素掺杂的O3型层状氧化物正极材料及其制备方法和应用，属于钠离子电池领域。所述正极材料化学式为NaNia‑x‑yFebMncCrxNbyO2,其中0≤a，b，c≤1，且a+b+c＝1，0≤x，y≤0.1。本发明的钠离子电池正极材料中，掺杂Nb和Cr元素后，表现出了高容量和高循环稳定性。

公开(公告)号：CN118472236A

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202410584844.9

申请日：2024-05-13

Applicant: 中南大学

Inventor： 王小玮 ,  农雨彤 ,  纪婉玲 ,  罗洁 ,  李明黄

IPC: H01M4/525 ,  H01M4/505 ,  H01M4/485 ,  H01M10/054 ,  C01G53/00

Abstract: 本发明公开了一种双相高熵层状氧化物钠离子电池正极材料及其制备方法，其具有P2/O3双相复合结构，化学通式为NaxNiyFezMnwCuaZnbTi1‑y‑z‑w‑a‑bO2(0.75≤x≤0.95，0.30≤y≤0.40，0≤z≤0.20，0.30≤w≤0.40，0.01≤a≤0.1，0.01≤b≤0.1)。本发明通过对过渡金属掺杂方式的设计和Na含量的调控制备得到一种在高压下具有较高容量，良好的循环稳定性和倍率性能的双相高熵层状氧化物钠离子电池正极材料。

公开(公告)号：CN118658967A

公开(公告)日：2024-09-17

申请号：CN202410444454.1

申请日：2024-04-15

Applicant: 中南大学

Inventor： 王小玮 ,  农雨彤 ,  纪婉玲 ,  罗洁 ,  李明黄 ,  张宝

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明提供一种锂离子/钠离子电池的负极材料ZnS/ZnO@C及其制备方法，包括以下步骤：(1)将锌盐溶解在乙二醇和去离子水混合溶液中，加入H2C2O4·2H2O，搅拌，在高压釜中进行水热处理，得到ZnC2O4微米棒前驱体；(2)将ZnC2O4微米棒前驱体在氩气中进行热处理后得到ZnO微米棒；(3)以吡咯为碳源对ZnO微米棒前驱体进行碳包覆得到ZnO@PPY(3)将硫源和ZnO@PPY在石英烧舟于惰性还原气氛进行热处理，自然冷却之后，即可得到锂离子/钠离子电池ZnS/ZnO@C复合材料。本发明制备的负极材料的微观形貌是微米棒状的核壳结构，外侧包覆有碳层。微米级结构可以防止材料团聚，提高负极材料的首次库伦效率；而外层的碳层则提高材料的导电性，缓解材料在充放电过程中的体积变化，提高材料的循环稳定性和循环寿命。

公开(公告)号：CN118156478A

公开(公告)日：2024-06-07

申请号：CN202410444550.6

申请日：2024-04-15

Applicant: 中南大学

Inventor： 王小玮 ,  农雨彤 ,  纪婉玲 ,  罗洁 ,  李明黄 ,  张宝

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明属于电化学及电池技术领域，是一种锂离子/钠离子电池的负极材料及其制备方法。一种锂离子/钠离子电池的负极材料及其制备方法，包括以下步骤：(1)将ZnSO4和CoSO4溶解在乙二醇和去离子水混合溶液中，加入H2C2O4·2H2O，搅拌，在高压釜中进行水热处理，得到ZnCo2(C2O4)3微米棒前驱体；(2)加入一定量的盐酸多巴胺对前驱体进行碳包覆，得到ZnCo2(C2O4)3@PDA；(3)将硫源和ZnCo2(C2O4)3@PDA在石英烧舟于惰性还原气氛煅烧，自然冷却之后，即可得到锂离子/钠离子电池Co9S8/ZnS@C微米棒复合材料。