公开(公告)号：CN115377409B

公开(公告)日：2024-10-25

申请号：CN202210948181.5

申请日：2022-08-09

申请人： 南开大学

发明人： 李福军 ,  张彤 ,  高苏宁 ,  任猛 ,  房恒义 ,  陈军

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

摘要： 本发明公开了一种高性能钠离子电池层状氧化物电极材料，属于钠电池技术领域。本发明将含钠的碳酸盐，镍、锌、铁、锰、钛的氧化物按比例均匀球磨，后在高温煅烧并保温一段时间，经淬火得到层状NaaNibZncFedMneTi(1‑b‑c‑d‑e)O2氧化物电极材料，0.8≤a≤1，0.2＜b≤0.5，0＜c≤0.1，0＜d≤0.2，0.2＜e≤0.5。本发明提供的电极材料具有优异的循环稳定性及空气稳定性。材料所用原料成本低廉，环境友好，且制备简单，易于大规模生产。

公开(公告)号：CN116435498A

公开(公告)日：2023-07-14

申请号：CN202310369827.9

申请日：2023-04-10

申请人： 上海交通大学绍兴新能源与分子工程研究院 ,  南开大学

发明人： 李福军 ,  任猛 ,  房恒义 ,  马紫峰 ,  袁国霞

IPC分类号： H01M4/505 ,  H01M4/485 ,  H01M10/054 ,  C01G45/12

摘要： 本发明提供了一种钠离子电池正极活性材料及其制备方法和应用，属于电池材料合成技术领域，本发明将钠源，锂源，锰源和钛源按照比例混合，球磨获得前驱体，再经高温煅烧并保温一段时间淬火得到层状P2‑Na0.67LixMn0.9‑xTi0.1O2(0＜x≤0.10)正极活性材料；本发明提供的钠离子电池正极材料具有优异的循环稳定性，这得益于其结构在充放电过程中几乎零应变，特别适合用作商业钠离子电池的正极。本发明提供的正极材料制备方法简单易控、成本低廉，具有很好的应用前景。

公开(公告)号：CN115763947B

公开(公告)日：2023-06-16

申请号：CN202211383081.9

申请日：2022-11-07

申请人： 南开大学

发明人： 李福军 ,  张彤 ,  高苏宁 ,  房恒义 ,  任猛 ,  陈军

IPC分类号： H01M10/054 ,  H01M4/36 ,  H01M4/48 ,  H01M4/62

摘要： 本发明涉及一种钠离子软包电池，属于新能源材料与器件技术领域，包括正极极片、隔膜、预钠负极极片、电解液、极耳、铝塑膜包装，以Z字形方式依次将1～30片正极极片、2～31片预钠负极极片叠片，加入电解液并封装得到，其特征在于：所述正极极片中含有O3层状氧化物正极材料，化学式为NaaNibZncFedMneTi(1‑b‑c‑d‑e)O2，0.8≤a≤1，0.2＜b≤0.5，0＜c≤0.1，0＜d≤0.2，0.2＜e≤0.5，所述预钠负极极片中含有硬碳负极材料，所述正极极片双面密度为28‑33mg/cm2；所述负极极片双面密度为14‑16mg/cm2，电池容量为0.1‑10Ah。本发明钠离子软包电池循环寿命长，可广泛应用于新能源汽车，以及大规模储能等领域。

公开(公告)号：CN115911343A

公开(公告)日：2023-04-04

申请号：CN202310166032.8

申请日：2023-02-27

申请人： 南开大学

发明人： 李福军 ,  任猛 ,  张彤 ,  陈军

IPC分类号： H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0569 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/054

摘要： 本发明属于电池材料合成技术领域，提供了一类高钠含量、高电压的钠离子电池复合正极材料。本发明将钠源，锂源，镍源，锰源和钛源按照不同比例混合，球磨获得前驱体，再经高温煅烧并保温一段时间后自然降温得到层状混相P2/O3‑NaxLi0.08Ni0.30Mn0.50Ti0.12O2（0.5＜x≤1.0）正极活性材料。本发明提供的钠离子电池正极材料具有高钠含量、高放电电压和优异的循环稳定性，特别适合用作商业钠离子电池的正极。本发明提供的正极材料制备方法简单易控、成本低廉，具有很好的应用前景。

公开(公告)号：CN115377409A

公开(公告)日：2022-11-22

申请号：CN202210948181.5

申请日：2022-08-09

申请人： 南开大学

发明人： 李福军 ,  张彤 ,  高苏宁 ,  任猛 ,  房恒义 ,  陈军

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

摘要： 本发明公开了一种高性能钠离子电池层状氧化物电极材料，属于钠电池技术领域。本发明将含钠的碳酸盐，镍、锌、铁、锰、钛的氧化物按比例均匀球磨，后在高温煅烧并保温一段时间，经淬火得到层状NaaNibZncFedMneTi(1‑b‑c‑d‑e)O2氧化物电极材料，0.8≤a≤1，0.2＜b≤0.5，0＜c≤0.1，0＜d≤0.2，0.2＜e≤0.5。本发明提供的电极材料具有优异的循环稳定性及空气稳定性。材料所用原料成本低廉，环境友好，且制备简单，易于大规模生产。

公开(公告)号：CN114597370B

公开(公告)日：2024-01-26

申请号：CN202210261687.9

申请日：2022-03-17

申请人： 南开大学

发明人： 李福军 ,  高苏宁 ,  任猛 ,  房恒义 ,  蒋卓良

IPC分类号： H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/054

摘要： 本发明公开了一种空气稳定、高电压和长循环寿命钠离子电池正极材料及其制备方法和应用，属于电池材料合成技术领域。本发明将含钠、镍、锰、锌和锆源的反应前驱体按比例混合，溶胶‑凝胶法之后将前驱体在高温煅烧并保温一段时间，经缓慢冷却过程得到层状O3‑NaNi0.5‑xZnxMn0.5‑yZryO2正极材料。本发明提供的钠离子电池正极材料具有优异的空气稳定性，在空气中暴露一周后，晶体结构仍维持O3相晶体结构，适用于商业钠离子电池正极。用作电极材料，展现出高电压和长循环寿命。本发明公开的正极材料制备方法简单易控、成本低廉，具有很好的应用前景。

公开(公告)号：CN115911343B

公开(公告)日：2023-06-02

申请号：CN202310166032.8

申请日：2023-02-27

申请人： 南开大学

发明人： 李福军 ,  任猛 ,  张彤 ,  陈军

IPC分类号： H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0569 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/054

摘要： 本发明属于电池材料合成技术领域，提供了一类高钠含量、高电压的钠离子电池复合正极材料。本发明将钠源，锂源，镍源，锰源和钛源按照不同比例混合，球磨获得前驱体，再经高温煅烧并保温一段时间后自然降温得到层状混相P2/O3‑NaxLi0.08Ni0.30Mn0.50Ti0.12O2（0.5＜x≤1.0）正极活性材料。本发明提供的钠离子电池正极材料具有高钠含量、高放电电压和优异的循环稳定性，特别适合用作商业钠离子电池的正极。本发明提供的正极材料制备方法简单易控、成本低廉，具有很好的应用前景。

公开(公告)号：CN115377341A

公开(公告)日：2022-11-22

申请号：CN202110549227.1

申请日：2021-05-20

申请人： 南开大学

发明人： 李福军 ,  房恒义 ,  高苏宁 ,  任猛

IPC分类号： H01M4/04 ,  H01M4/38 ,  H01M10/054

摘要： 本发明公开了一种碱金属离子电池负极预碱金属化方法，经预锂、钠或钾化的碳负极(石墨、硬碳)可以减少首圈充放电过程中不可逆容量损失，提升了负极的首次库伦效率和循环稳定性。预锂化石墨作为锂离子电池负极材料，预钠化或钾化硬碳分别作为钠离子电池和钾离子电池负极材料，在50mAg‑1的电流密度下，石墨负极的首次库伦效率高达85.61％(Li)，硬碳负极的首次库伦效率高达99.24％(Na)和100.1％(K)，高于初始石墨负极的75.23％(Li)，硬碳负极的84.49％(Na)和71.87％(K)。本发明所提出的二苯甲酮‑锂，二苯甲酮‑钠或二苯甲酮‑钾溶液材料成本低，工艺简单，预锂、钠或钾化程度可控，易于工业化。

公开(公告)号：CN115347182A

公开(公告)日：2022-11-15

申请号：CN202210915699.9

申请日：2022-08-01

申请人： 南开大学

发明人： 李福军 ,  高苏宁 ,  房恒义 ,  任猛 ,  张彤 ,  温波

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

摘要： 本发明属于电池材料合成技术领域，公开了一种长循环稳定和高倍率的钠离子电池正极材料及其制备方法和应用。本发明将钠、钾、镍、锰、铁和钛源前驱体按比例混合，球磨后将前驱体在高温煅烧并保温一段时间，经缓慢降温后得到层状O3‑Na1‑xKxNi0.4Fe0.2‑yMn0.4TiyO2(0＜x≤0.1，0＜y≤0.1)正极材料。本发明提供的钠离子电池正极材料具有长循环稳定和高倍率的特性，循环600周之后，晶体结构仍维持O3相，容量保持率95.7％。适用于商业钠离子电池正极。本发明公开的正极材料制备方法简单易控、成本低廉，具有很好的应用前景。

公开(公告)号：CN115051034A

公开(公告)日：2022-09-13

申请号：CN202210854442.7

申请日：2022-07-15

申请人： 南开大学

发明人： 李福军 ,  房恒义 ,  任猛 ,  黄耀辉

IPC分类号： H01M10/0569 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/054

摘要： 本发明属于钠离子电池电解液技术领域，公开了一种宽温域钠离子电池电解液。电解液的溶质为六氟磷酸钠，高氯酸钠，三氟甲磺酸钠，双(三氟甲基磺酰基)亚胺钠，双氟磺酰亚胺钠一种或者几种，溶剂为四氢呋喃和2‑甲基四氢呋喃的一种或两种。这种超低温电解液具有沸点高、凝固点低、粘度低和高钠离子电导率等特点，能够有效改善钠离子的低温传输和扩散性质，构筑稳定的SEI界面，使钠离子电池能够在‑80℃～50℃温度范围内下安全稳定运行。