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公开(公告)号：CN113173606B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202110385279.X
申请日：2021-04-09
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01M4/505 , C01G53/00 , G16C20/10 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法，属于锂离子电池正极材料领域。包括以下步骤：通过VESTA软件建构基础计算模型，并使用VASP软件计算Li2MnO3体系在过渡金属元素铌(Nb)掺杂前后的态密度、能带、Bader电荷结果，分析结果表明Nb的掺杂有助于改善体系结构稳定性；实验中用溶胶凝胶法合成Nb掺杂前后的富锂铁锰基正极材料，结果显示Nb掺杂提升了材料的循环性能和倍率性能。本发明通过密度泛函理论计算探究Nb掺杂机理，确定Nb为掺杂元素，并通过实验验证Nb实际掺杂影响，为富锂铁锰基正极材料的改性发展提供思路，打下基础。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113173606A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110385279.X
申请日：2021-04-09
Applicant: 北京工业大学
IPC: C01G53/00 , G16C20/10 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法，属于锂离子电池正极材料领域。包括以下步骤：通过VESTA软件建构基础计算模型，并使用VASP软件计算Li2MnO3体系在过渡金属元素铌(Nb)掺杂前后的态密度、能带、Bader电荷结果，分析结果表明Nb的掺杂有助于改善体系结构稳定性；实验中用溶胶凝胶法合成Nb掺杂前后的富锂铁锰基正极材料，结果显示Nb掺杂提升了材料的循环性能和倍率性能。本发明通过密度泛函理论计算探究Nb掺杂机理，确定Nb为掺杂元素，并通过实验验证Nb实际掺杂影响，为富锂铁锰基正极材料的改性发展提供思路，打下基础。
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公开(公告)号：CN116031388A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202310075302.4
申请日：2023-02-07
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种通过还原性气体及酸处理激活Li2MnO3正极材料的改性方法属于材料学领域。本发明包括通过简单固‑气‑液相三个阶段合成并激活富锂锰基正极材料，过程简单，易于操作。本方法首先采用高温固相合成Li2MnO3正极材料，再通过还原性气体处理及酸性溶液处理，快速激活Li2MnO3正极材料获得优异的电化学性能。表面改性处理的正极材料，在0.2C充放电倍率下，首次放电比容量为39mAh g‑1，循环20次后放电比容量达到259mAh g‑1；常规干法固相合成的正极材料存在活性差，反应不充分的缺点，通过还原性气体及酸溶液改性处理能快速激活富锂锰基正极材料从而提高其电化学性能，适用于研究材料在循环活化过程的结构等问题。
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公开(公告)号：CN113307307B
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202110531227.9
申请日：2021-05-17
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01M4/505 , C01G49/00 , C01G45/12 , H01M10/0525
Abstract: 一种干法制备锂离子电池正极材料富锂铁锰的方法属于锂离子电池领域，提供一种适用于工业化，绿色环保的富锂铁锰正极材料的制备方法。用来克服现有合成方法步骤复杂，控制条件多，合成原料有毒有害的缺点。本方法采用低温固相法首先合成F,M前驱体材料，再采用干法混合方式将两种前驱体材料研磨在一起，通过干法球磨进行机械化学作用，然后再进行煅烧处理得到富锂铁锰正极材料。该材料在0.2C的充放电倍率下，首次放电比容量达195mA h g‑1，首次库伦效率为80％。此合成方法采用干法合成，摒除有毒有害溶剂参与，且所用原料储量丰富，价格低廉，合成过程简单，是一条绿色简易的干法合成路线，适用于工业大规模生产。
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公开(公告)号：CN114530583A
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202210131046.1
申请日：2022-02-13
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种离子交换法合成锂离子电池富锂Fe‑Mn正极材料的方法属于锂离子电池富锂正极材料领域，对于富锂Fe‑Mn正极材料存在首圈库伦效率低、循环稳定性和倍率性能差、循环过程中电压持续衰减等问题。首先通过低温熔盐法合成钠前驱体，然后在锂盐介质中发生Li+/Na+交换，最终得到目标产物。该材料在0.2C的充放电倍率下，首次放电比容量达200～250mAh g‑1，首次库伦效率90％～100％，循环50圈后容量保持率仍能达到75％～85％。该方法合成的正极材料首效高、稳定性好，其合成步骤与共沉淀及溶胶‑凝胶法相比，无有毒有害物质的参与，且合成过程简单，原料储量丰富，价格低廉，耗时短，能够实现商业化生产。
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公开(公告)号：CN113307307A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110531227.9
申请日：2021-05-17
Applicant: 北京工业大学
IPC: C01G49/00 , C01G45/12 , H01M10/0525
Abstract: 一种干法制备锂离子电池正极材料富锂铁锰的方法属于锂离子电池领域，提供一种适用于工业化，绿色环保的富锂铁锰正极材料的制备方法。用来克服现有合成方法步骤复杂，控制条件多，合成原料有毒有害的缺点。本方法采用低温固相法首先合成F,M前驱体材料，再采用干法混合方式将两种前驱体材料研磨在一起，通过干法球磨进行机械化学作用，然后再进行煅烧处理得到富锂铁锰正极材料。该材料在0.2C的充放电倍率下，首次放电比容量达195mA h g‑1，首次库伦效率为80％。此合成方法采用干法合成，摒除有毒有害溶剂参与，且所用原料储量丰富，价格低廉，合成过程简单，是一条绿色简易的干法合成路线，适用于工业大规模生产。
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