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公开(公告)号：CN102780001B
公开(公告)日：2014-09-17
申请号：CN201210264667.3
申请日：2012-07-27
摘要： 本发明公开了一种锂硫电池正极材料及其制备方法，该正极材料是由介孔金属-有机框架与单质硫原位复合而成，介孔金属-有机框架具有由大孔、中孔和微孔构成层次孔状结构，且孔结构间相互贯通，此结构会吸附更多的单质硫，同时会抑制硫单质及多硫化合物在电解液中的溶解，这样有利于提高锂硫电池循环性能和保持高的正极材料活性物质利用率。采用“低温液相复合+硫的浸取”二步工艺制备硫与金属-有机框架材料复合正极材料，采用液相制备方法可在低温下原位复合得到均匀分散高负载硫含量的复合材料前躯体，然后选用有机溶剂浸取前驱体表面及孔道中多余的硫，可进一步高效调控复合材料的孔径并实现硫的选择性分布，得到电化学性能优异的复合材料。这种制备方法能高效改善硫在复合材料中的分布，优化复合材料电化学性能，同时，制备工艺简单，易于在工业上实施和大批量生产。
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公开(公告)号：CN102780001A
公开(公告)日：2012-11-14
申请号：CN201210264667.3
申请日：2012-07-27
摘要： 本发明公开了一种锂硫电池正极材料及其制备方法，该正极材料是由介孔金属-有机框架与单质硫原位复合而成，介孔金属-有机框架具有由大孔、中孔和微孔构成层次孔状结构，且孔结构间相互贯通，此结构会吸附更多的单质硫，同时会抑制硫单质及多硫化合物在电解液中的溶解，这样有利于提高锂硫电池循环性能和保持高的正极材料活性物质利用率。采用“低温液相复合+硫的浸取”二步工艺制备硫与金属-有机框架材料复合正极材料，采用液相制备方法可在低温下原位复合得到均匀分散高负载硫含量的复合材料前躯体，然后选用有机溶剂浸取前驱体表面及孔道中多余的硫，可进一步高效调控复合材料的孔径并实现硫的选择性分布，得到电化学性能优异的复合材料。这种制备方法能高效改善硫在复合材料中的分布，优化复合材料电化学性能，同时，制备工艺简单，易于在工业上实施和大批量生产。
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公开(公告)号：CN106025181A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610568747.6
申请日：2016-07-17
申请人： 中南大学深圳研究院
IPC分类号： H01M4/134 , H01M10/052
CPC分类号： H01M4/134 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了二次电池用锂阳极由导电基底、定向生长于导电基底上的电子绝缘管道结构、以及通过电沉积、气相沉积、机械压制、溅射等手段填充于电子绝缘管道结构中的金属锂组成。本发明的二次电池用锂阳极，由于金属锂存在并限制于电子绝缘的管道结构中，能够防止电解液从侧面浸泡及腐蚀金属锂，保证了电池充放电过程中锂呈单向生长和溶解，从而有效防止锂枝晶产生、提高锂阳极充放电库伦效率及循环寿命，本发明的锂阳极在抑制电极表面锂枝晶生长的同时解决了库伦效率低和循环寿命短的问题。
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公开(公告)号：CN103219517B
公开(公告)日：2015-01-21
申请号：CN201310129328.9
申请日：2013-04-15
申请人： 中南大学深圳研究院
IPC分类号： H01M4/58
摘要： 本发明公开了一种氮掺杂多孔碳球-硫复合正极材料的制备方法。将含氮碳源、硅溶胶和去离子水喷雾热解，得到氮掺杂热解碳-二氧化硅球状复合物，再将该复合物加入到过量氢氟酸中反应，洗涤、干燥，得到氮掺杂多孔碳球；真空条件下，在氮掺杂多孔碳球中加入硫盐溶液，再添加丙三醇作为分散剂，磁力搅拌下加入酸溶液，过滤，洗涤，真空干燥，制得氮掺杂多孔碳球-硫复合材料。本发明制得的复合材料中硫含量高达50～90%，硫颗粒更加均匀分布于多孔碳球的孔结构中，碳硫颗粒结合更加紧密。该材料机械稳定性高，放电比容量高，循环性能优异。本发明的方法工艺简单、易操作、无污染，适于在工业上实施和大批量生产。
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公开(公告)号：CN103219517A
公开(公告)日：2013-07-24
申请号：CN201310129328.9
申请日：2013-04-15
申请人： 中南大学深圳研究院
IPC分类号： H01M4/58
摘要： 本发明公开了一种氮掺杂多孔碳球-硫复合正极材料的制备方法。将含氮碳源、硅溶胶和去离子水喷雾热解，得到氮掺杂热解碳-二氧化硅球状复合物，再将该复合物加入到过量氢氟酸中反应，洗涤、干燥，得到氮掺杂多孔碳球；真空条件下，在氮掺杂多孔碳球中加入硫盐溶液，再添加丙三醇作为分散剂，磁力搅拌下加入酸溶液，过滤，洗涤，真空干燥，制得氮掺杂多孔碳球-硫复合材料。本发明制得的复合材料中硫含量高达50～90%，硫颗粒更加均匀分布于多孔碳球的孔结构中，碳硫颗粒结合更加紧密。该材料机械稳定性高，放电比容量高，循环性能优异。本发明的方法工艺简单、易操作、无污染，适于在工业上实施和大批量生产。
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公开(公告)号：CN103107318A
公开(公告)日：2013-05-15
申请号：CN201310041184.1
申请日：2013-02-04
申请人： 中南大学深圳研究院
摘要： 本发明公开了一种锂硫电池复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）活化+掺氮同步对炭气凝胶进行修饰，得到修饰的炭气凝胶材料；（2）将修饰的炭气凝胶缓慢加入到有机硫溶液中，室温超声，在萃取釜中，以超临界的流体为萃取剂进行萃取，减压分离，乙醇洗脱剂淋洗，干燥得到修饰的炭气凝胶-硫复合正极材料。本发明制备的材料硫含量高，硫颗粒小，粒度可控均匀，同时兼备了更高的导电性、比表面积和孔隙率。制备工艺中使用的有机溶剂回收简单，萃取剂经压缩可循环使用，萃取效率高，操作简单，无污染。
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公开(公告)号：CN107895797B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN201711261632.3
申请日：2017-12-04
申请人： 中南大学深圳研究院
摘要： 本发明公开了一种碳纳米片材料的制备方法及其在钠离子电池中的应用；将酚醛树脂与KCl混合于无水乙醇或二甲基甲酰胺中形成悬浊液；取悬浊液进行水热反应后，取产物置于过渡金属盐的水溶液中搅拌以吸附过渡金属离子得前驱体；前驱体800～1200℃下碳化即得。该方法原料易得，制备工艺简单，重复性好；制备的材料长程无序，短程有序，具有较大的层间距、丰富的孔道结构、大的比表面积和良好的导电性能，将其用于钠离子电池，展示出高循环效率、高比容量和倍率性能，具有广阔的工业化应用前景。
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公开(公告)号：CN107994222B
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN201711276189.7
申请日：2017-12-06
申请人： 中南大学深圳研究院
摘要： 本发明公开了一种三明治结构碳基复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖与锌盐类造孔剂混合均匀，经碳化处理，得多孔碳纳米片；(2)将步骤(1)所得多孔碳纳米片浸泡在可溶性镍盐溶液中，取出干燥，经CVD气相沉积，即得三明治结构碳基复合材料。该制备方法原料易得、重复性好、易于实现工业化生产。本发明公开了一种三明治结构碳基复合材料，该碳基复合材料导电性好。本发明还公开了上述三明治结构碳基复合材料作为负极材料在钠离子电池中的应用，采用本法的碳基复合材料制作的钠离子电池比容量高、倍率性能好、循环性能好。
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公开(公告)号：CN107994222A
公开(公告)日：2018-05-04
申请号：CN201711276189.7
申请日：2017-12-06
申请人： 中南大学深圳研究院
摘要： 本发明公开了一种三明治结构碳基复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖与锌盐类造孔剂混合均匀，经碳化处理，得多孔碳纳米片；(2)将步骤(1)所得多孔碳纳米片浸泡在可溶性镍盐溶液中，取出干燥，经CVD气相沉积，即得三明治结构碳基复合材料。该制备方法原料易得、重复性好、易于实现工业化生产。本发明公开了一种三明治结构碳基复合材料，该碳基复合材料导电性好。本发明还公开了上述三明治结构碳基复合材料作为负极材料在钠离子电池中的应用，采用本法的碳基复合材料制作的钠离子电池比容量高、倍率性能好、循环性能好。
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公开(公告)号：CN107834071B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201711222698.1
申请日：2017-11-29
申请人： 中南大学深圳研究院
摘要： 本发明公开了一种多孔碳纳米片材料及其制备方法和作为钠离子电池负极材料的应用，将多巴胺置于氯化锂溶液中进行聚合反应，得到聚多巴胺‑氯化锂凝胶；所述聚多巴胺‑氯化锂凝胶通过高温碳化处理得到多孔碳纳米片前驱体；所得多孔碳纳米片前驱体经过氩气等离子刻蚀，即得多孔碳纳米片材料。该制备方法简单、原料易得、重复性好，满足工业化生产；制备的多孔碳纳米片材料具有比表面积大、反应活性位点丰富、层间距适中等优点，将其用于钠离子电池，表现出良好的电池性能。
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