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公开(公告)号：CN114649526B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202210253400.8
申请日：2022-03-15
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种内高外低梯度掺杂的富锂锰基层状材料及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。所述材料中掺杂元素Al、Mg、F或S掺杂在富锂锰基层状基体材料中，掺杂浓度呈内高外低梯度分布。所述方法首先将掺杂元素的盐、锂盐和过渡金属盐按照特定比例混合，经溶胶凝胶、预烧后得到中间产物，然后将中间产物与锂盐和过渡金属盐的混合液混合，进行二次溶胶凝胶，最终烧结得到所述材料。所述材料可同时兼顾高容量和高稳定性。
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公开(公告)号：CN114620775B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202210252758.9
申请日：2022-03-15
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
Abstract: 本发明涉及一种双阴离子共掺杂的富锂锰基复合材料、制备方法和应用，属于储能材料及电化学技术领域。所述材料在富锂锰基正极材料中掺杂了F‑和S2‑，其中F‑掺杂含量为1～3％，掺杂深度为表层5～10nm；S2‑掺杂含量为1～3％，掺杂深度为表层5～10nm，具有层状‑尖晶石复合结构。所述富锂锰基正极材料优选溶胶凝胶法合成。所述方法是将富锂锰基正极材料经过氟源和硫源预处理后煅烧；所述材料应用于锂离子电池正极材料。在充/放电过程中双阴离子共掺杂的富锂锰基复合材料中同时存在过渡金属氧化还原与晶格氧氧化还原；表层尖晶石结构可以稳定内部富锂锰基正极材料中的氧晶格和氧变价反应，提高锂离子迁移能力，提升循环性能。
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公开(公告)号：CN114620775A
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202210252758.9
申请日：2022-03-15
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
Abstract: 本发明涉及一种双阴离子共掺杂的富锂锰基复合材料、制备方法和应用，属于储能材料及电化学技术领域。所述材料在富锂锰基正极材料中掺杂了F‑和S2‑，其中F‑掺杂含量为1～3％，掺杂深度为表层5～10nm；S2‑掺杂含量为1～3％，掺杂深度为表层5～10nm，具有层状‑尖晶石复合结构。所述富锂锰基正极材料优选溶胶凝胶法合成。所述方法是将富锂锰基正极材料经过氟源和硫源预处理后煅烧；所述材料应用于锂离子电池正极材料。在充/放电过程中双阴离子共掺杂的富锂锰基复合材料中同时存在过渡金属氧化还原与晶格氧氧化还原；表层尖晶石结构可以稳定内部富锂锰基正极材料中的氧晶格和氧变价反应，提高锂离子迁移能力，提升循环性能。
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公开(公告)号：CN113644264A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110851217.3
申请日：2021-07-27
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
IPC: H01M4/62 , H01M4/587 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种天然石墨负极材料的改性方法，属于锂离子电池技术领域。所述通过将天然石墨与大离子半径的碱土金属进行热掺杂，使碱土金属单质达到熔融状态并在石墨中扩散，完成对石墨的体相掺杂。或所述方法通过预先在电池体系的正极材料或电解液中引入大尺寸碱金属离子，在电池工作过程中大尺寸离子预嵌入天然石墨体相。本发明所述方法增大了石墨片层的间距，改善了天然石墨的倍率性能和低温性能。
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公开(公告)号：CN119170800A
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202410995988.3
申请日：2024-07-24
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/587 , H01M4/36 , H01M4/133 , H01M10/0525 , C01B32/05
Abstract: 本发明涉及锂电池技术领域，公开了一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池负极极片以及锂离子电池。负极材料包括：具有晶态结构的碳‑Ⅰ和具有非晶态结构的碳‑Ⅱ；其中，所述碳‑Ⅰ与碳‑Ⅱ的重量比为1:(0.6‑20)；所述负极材料中，所述碳‑Ⅱ的石墨化度为1‑2。具有晶态结构的碳‑Ⅰ和具有非晶态结构的碳‑Ⅱ，由于长程有序的碳‑Ⅰ与短程有序的碳‑Ⅱ的复合，并通过控制碳‑Ⅰ与碳‑Ⅱ的重量比及碳‑Ⅱ的石墨化度，有利于提高锂离子扩散速率，且鳞片石墨的存在提高了硬碳前驱体高温碳化过程中的结晶程度，并使碳‑Ⅰ均匀分布在碳‑Ⅱ之间，减少了碳‑Ⅱ表面上的缺陷位点，使得包含该负极材料的锂离子电池具有优异的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114300664B
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202111638270.1
申请日：2021-12-29
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/485 , H01M10/052
Abstract: 本发明提供了一种表面包覆Li2SeO4的富锂单晶正极材料及其制备方法，所述正极材料的制备方法分为三个步骤，第一步，制备镍锰二元富锂锰基正极材料前驱体，第二步，制备富锂单晶正极材料，第三步，制备表面包覆Li2SeO4的富锂单晶正极材料，该制备方法制备得到的改性富锂单晶正极材料有快导通锂离子特性物质包覆，降低了界面极化，提升了锂离子在正极/电解液界面的传输速率，减弱了不可逆氧损失，减缓了材料表界面的劣变。
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公开(公告)号：CN114613959A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210253399.9
申请日：2022-03-15
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/58 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种阴阳离子共修饰富锂锰基复合材料、制备方法和应用，属于储能材料及电化学技术领域。所述复合材料将F‑、BO33‑和Al3+与富锂锰基正极材料复合，F‑掺杂能够取代O，稳定层状结构，减少Li2MnO3相活化过程O的不可逆释放；BO33‑富集在颗粒表面能够解决颗粒在循环过程中发生的相变和电解液分解问题；Al3+掺杂可以明显降低材料的电荷转移电阻和固相电解质界面电阻，提升材料的倍率性能。所述方法工艺简单，F‑与Al3+在液相中反应分散更为均匀。所述材料适用于锂离子电池正极材料，阴阳离子共修饰有利于扩大锂层的晶面间距，减少了不可逆的氧释放，有利于提高首次库伦效率和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN113690430A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110864924.6
申请日：2021-07-29
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/131 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种实现精确配锂的富锂锰基正极材料及其制备方法和应用，包括以下步骤：S1、按比例称取对应的可溶性金属盐并混合成金属盐溶液；S2、将金属盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂加入反应釜中反应过滤得到前驱体；S3、将前驱体放入马弗炉中，在空气的氛围下煅烧；S4、将前驱体与锂源混合并搅拌，得到混合物；S5、将混合物于马弗炉中烧结即得。本发明通过对富锂锰基正极材料的前驱体在空气中进行氧化预烧，使得前驱体硬度增大，从而更有利于结构的保持，成分结构单一，不仅实现了精确配锂，减少了表面残余锂，增强了结构的稳定性，而且相比于传统方法，该方式高效、经济、操作简单，过程易控制，能够很好地解决传统方法中配锂量偏差的问题。
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公开(公告)号：CN113690414A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110864231.7
申请日：2021-07-29
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/58 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种混合型富锂正极材料及其制备方法和应用，其由层状富锂锰基正极材料和富锂无序岩盐结构正极材料混合制备得到，层状富锂锰基正极材料的化学通式为xLi2MnO3·(1－x)LiMO2，其中，0＜x＜1；富锂无序岩盐结构正极材料的化学通式为Li1+aTibMcNidO2，其中，0.1＜a＜0.3，0.1＜b＜0.4，0.1＜c＜0.4，0.2＜d＜0.4，a+4b+6c+2d＝3。本发明正极材料中的富锂锰基正极材料组分具有典型层状结构，在充/放电过程中同时存在过渡金属氧化还原与晶格氧氧化还原，富锂无序岩盐结构正极材料组分具有三维无序阳离子骨架结构，可以稳定富锂氧化物正极材料中的氧晶格和氧变价反应，提高了锂离子迁移能力，两种正极材料产生了特有的协同效应并实现了优势互补，材料一致性好，性能可控，克服了现有技术所存在的不足。
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公开(公告)号：CN119170759A
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202410923441.2
申请日：2024-07-10
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M10/0525 , H01M4/38 , H01M4/58
Abstract: 本发明涉及锂离子电池技术领域，公开了一种负极材料及其制备方法和应用，其中，所述负极材料为核壳结构，内核为硅基颗粒，外壳包括第一包覆层和第二包覆层；所述第一包覆层附着在所述内核外，所述第二包覆层附着在所述第一包覆层外；所述第一包覆层包括碳氮化合物，所述第二包覆层包括磷酸盐。本发明提供的负极材料以硅基颗粒为内核，在内核外依次附着有碳氮包覆层和磷酸盐包覆层，在双重包覆层的作用下，有效提高负极材料锂离子传导能力和电化学性能。
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