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公开(公告)号：CN114335532A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111525322.4
申请日：2021-12-14
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于锂电池技术领域，更具体地，涉及一种基于冷冻干燥的锂离子电池正极补锂方法及产品。通过将补锂剂溶解于水系溶剂中，与正极活性物质混合均匀制成浆料涂布于集流体上，然后通过冷冻使得补锂剂冷却结晶析出为尺寸细小的补锂剂颗粒，均匀附着于正极活性物质的表面，低温低压气化干燥将固态的水系溶剂直接通过升华去除，最终实现细小尺寸的补锂剂晶粒与正极活性物质均匀混合分布于最终的电池正极材料中，实验证明这种冷冻和低温低压气化干燥的方法制备得到的正极材料，由于细化了补锂剂晶粒，且能够促进补锂剂与正极活性物质的均匀分散，实验证明该补锂方法能够显著地降低补锂剂的分解电压，最终提高补锂后正极材料组装电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN114497549B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210386281.3
申请日：2022-04-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M4/60 , H01M10/0525 , H01M10/42
Abstract: 本发明提供一种电化学高效制备复合正极补锂材料的方法，复合正极补锂材料含有有机补锂材料和催化剂，其特征在于，该方法包括：以催化剂为活性材料并制备成工作电极，与锂金属成为对电极，加入电解液，组装成电池，在CO2氛围下，将电池进行放电处理，借助电化学反应在催化剂表面原位生成有机补锂材料，制得复合正极补锂材料，其中，放电的截止电位为1.0‑2.0V。本发明通过电化学的方法使有机补锂材料原位生成于催化剂表面，从而能够以简易方式合成出催化剂与有机补锂材料高度结合为一体的复合正极补锂材料，使得催化剂与补锂材料之间接触良好，从而能够在提高电池充放电容量的同时、有效降低有机补锂材料分解为活性锂的分解电位。
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公开(公告)号：CN114573028A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210459653.0
申请日：2022-04-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: C01G39/02 , C01B21/06 , C01G31/02 , C01B21/076 , C01G23/04 , C01G45/00 , C01G49/06 , C01G51/04 , C01G53/04 , B01J27/24 , H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供一种具有异质结结构的过渡金属化合物，其特征在于，其为过渡金属氧化物‑过渡金属氮化物异质结。本发明还提供一种复合补锂材料，其特征在于，含有：有机锂盐和催化剂，其中，所述有机补锂材料为锂的碳氧化合物，所述催化剂为本发明提供的具有异质结结构的过渡金属化合物，即为过渡金属氧化物‑过渡金属氮化物异质结。本发明提供的复合补锂材料，由于采用本发明提供的具有异质结结构的过渡金属化合物、即过渡金属氧化物‑过渡金属氮化物异质结作为催化剂，与使用单独的过渡金属氧化物或过渡金属氮化物作为催化剂时，能使有机锂盐分解电位下降得更多、补锂容量更高、电池循环性能更好。
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公开(公告)号：CN115434041B
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202211058186.7
申请日：2022-08-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 长，提高电池循环寿命。本发明涉及MOF孔内原位反应的锡掺杂多孔碳纤维材料及其制备方法和应用。本发明基于金属有机框架材料孔内反应的锡掺杂方法，利用具有丰富孔道结构的金属有机框架材料作为纳米反应容器，在金属有机框架材料的孔中通过限域的原位分解反应生成高度分散的超细二氧化锡纳米颗粒，然后与聚丙烯腈混合后进行静电纺丝，并煅烧制备得到具有高度分散的锡纳米颗粒的氮掺杂多孔碳纤维材料。该材料具有良好的亲钠特性，可与钠形成钠锡合金诱导钠金属的均匀沉积，作为集流体可显著降低成核过电势，其特
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公开(公告)号：CN116804294A
公开(公告)日：2023-09-26
申请号：CN202210259044.0
申请日：2022-03-16
Applicant: 华中科技大学
IPC: D01F9/22 , D01F9/24 , D01D5/00 , H01M10/054
Abstract: 本发明属于钾离子电池技术领域，具体公开了一种锌氮共掺杂海绵状多孔碳纤维材料的制备方法及其应用，包括如下步骤：S1、将含有锌盐的碱性溶液与1,2,3‑三氮唑、表面活性剂混合后搅拌均匀，将反应生成的沉淀洗涤、烘干，得到纳米化金属有机框架粉末；S2、将所述金属有机框架粉末分散于聚丙烯腈的N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，得到纺丝前驱体溶液，对其进行静电纺丝，烘干，得到碳纤维膜前驱体；S3、将所述碳纤维膜前驱体煅烧，得到锌氮共掺杂海绵状多孔碳纤维材料。本发明制备的多孔碳纤维材料具有海绵状互通中空结构，比表面积大，并具备特殊的锌氮亲钾位点，作为集流体可显著降低成核过电势，提升复合负极的能量密度，稳定性更强。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114573028B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210459653.0
申请日：2022-04-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: C01G39/02 , C01B21/06 , C01G31/02 , C01B21/076 , C01G23/04 , C01G45/00 , C01G49/06 , C01G51/04 , C01G53/04 , B01J27/24 , H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供一种具有异质结结构的过渡金属化合物，其特征在于，其为过渡金属氧化物‑过渡金属氮化物异质结。本发明还提供一种复合补锂材料，其特征在于，含有：有机锂盐和催化剂，其中，所述有机补锂材料为锂的碳氧化合物，所述催化剂为本发明提供的具有异质结结构的过渡金属化合物，即为过渡金属氧化物‑过渡金属氮化物异质结。本发明提供的复合补锂材料，由于采用本发明提供的具有异质结结构的过渡金属化合物、即过渡金属氧化物‑过渡金属氮化物异质结作为催化剂，与使用单独的过渡金属氧化物或过渡金属氮化物作为催化剂时，能使有机锂盐分解电位下降得更多、补锂容量更高、电池循环性能更好。
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公开(公告)号：CN114583175B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210459654.5
申请日：2022-04-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/525 , H01M10/0525 , C01B32/194 , B01J27/24 , B01J21/18 , B01J35/10 , B01J23/745 , B01J23/72
Abstract: 本发明提供一种含有掺杂多孔石墨烯和有机锂盐的复合锂离子电池正极补锂材料，其特征在于，所述掺杂多孔石墨烯用作催化剂，所述掺杂多孔石墨烯中的掺杂原子为N原子、B原子、S原子、N原子、F原子、Fe原子、Cu原子、Co原子、Ni原子及Zn原子中的一种或多种。本发明提供的复合补锂材料，由于采用掺杂多孔石墨烯作为催化剂，应用在锂离子电池体系中，能够降低补锂添加剂有机锂盐的分解电位、补锂容量更高、电池循环性能更好。
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公开(公告)号：CN114464909A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210386734.2
申请日：2022-04-14
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供一种纳米化复合正极补锂浆料，其特征在于，所述复合正极补锂浆料含有复合补锂材料，该复合补锂材料含有：有机补锂材料和催化剂，其中，所述有机补锂材料为锂的碳氧化合物，所述催化剂为过渡金属碳化物；所述催化剂通过高温碳化合成而得到，形貌为纳米颗粒、纳米线、或纳米片，粒径尺寸为纳米级。本发明通过对催化剂的结构进行有效设计且将催化剂的粒径控制为纳米级，使得催化剂与补锂材料之间接触良好，从而在能够提高电池充电容量的同时、能够有效降低有机补锂材料分解为活性锂的分解电位。
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公开(公告)号：CN114335532B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202111525322.4
申请日：2021-12-14
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于锂电池技术领域，更具体地，涉及一种基于冷冻干燥的锂离子电池正极补锂方法及产品。通过将补锂剂溶解于水系溶剂中，与正极活性物质混合均匀制成浆料涂布于集流体上，然后通过冷冻使得补锂剂冷却结晶析出为尺寸细小的补锂剂颗粒，均匀附着于正极活性物质的表面，低温低压气化干燥将固态的水系溶剂直接通过升华去除，最终实现细小尺寸的补锂剂晶粒与正极活性物质均匀混合分布于最终的电池正极材料中，实验证明这种冷冻和低温低压气化干燥的方法制备得到的正极材料，由于细化了补锂剂晶粒，且能够促进补锂剂与正极活性物质的均匀分散，实验证明该补锂方法能够显著地降低补锂剂的分解电压，最终提高补锂后正极材料组装电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN115434041A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202211058186.7
申请日：2022-08-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明涉及MOF孔内原位反应的锡掺杂多孔碳纤维材料及其制备方法和应用。本发明基于金属有机框架材料孔内反应的锡掺杂方法，利用具有丰富孔道结构的金属有机框架材料作为纳米反应容器，在金属有机框架材料的孔中通过限域的原位分解反应生成高度分散的超细二氧化锡纳米颗粒，然后与聚丙烯腈混合后进行静电纺丝，并煅烧制备得到具有高度分散的锡纳米颗粒的氮掺杂多孔碳纤维材料。该材料具有良好的亲钠特性，可与钠形成钠锡合金诱导钠金属的均匀沉积，作为集流体可显著降低成核过电势，其特殊的海绵状多孔结构具有极高的空间利用率，可实现对熔融态钠金属的快速吸附，提升复合负极中的金属担载量，并抑制电化学过程中的枝晶生长，提高电池循环寿命。
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