公开(公告)号：CN111342038B

公开(公告)日：2023-03-17

申请号：CN202010154569.9

申请日：2020-03-08

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  刘俊祥 ,  王佳齐 ,  程方益 ,  张凯 ,  李海霞

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525 ,  C01G51/00

Abstract: 一种高电压钴酸锂复合正极材料及其制备方法与锂电池应用。正极材料的化学分子式为aLi1‑xCoO2·bLi4Mn5O12，1≥a,b≥0,a+b＝1,x＞0。制备方法是将商业化制备的钴酸锂和含锰聚合物溶液混合，随后将混合液干燥，再高温煅烧，得到异质复合高电压钴酸锂正极材料，最后将高电压钴酸锂复合正极材料应用于锂电池。本发明通过较为简单的方式实现了高电压钴酸锂正极材料的合成，制备操作简单，原料来源丰富，显著改善了4.55V高电压钴酸锂在锂电池中的循环、倍率性能以及安全性。

公开(公告)号：CN113299902B

公开(公告)日：2022-07-22

申请号：CN202110562634.6

申请日：2021-05-24

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  刘俊祥 ,  王佳齐 ,  程方益 ,  李海霞

IPC: H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/42

Abstract: 一种浓度梯度镁掺杂富锂锰基氧化物的制备及其锂电池应用，氧化物化学式为Li1.2‑2xMn0.54Ni0.13Co0.13MgxO2，0＜x≤0.07。具体制备包括：(1)首先按照比例配制锰盐、钴盐、镍盐过渡金属盐混合溶液，氨水和碳酸钠混合溶液作为络合剂和沉淀剂，利用蠕动泵将镁盐溶液注入过渡金属盐混合溶液，随后通过并流将过渡金属盐溶液、沉淀剂和络合剂加入反应釜中进行共沉淀反应，得到元素梯度分布的前驱体粉末；(2)前驱体粉末与锂盐混合煅烧，进而得到浓度梯度镁掺杂富锂锰基正极材料。将该梯度掺杂材料应用于锂电池领域，放电容量高且循环性能好。本发明制备方法成本低廉、工艺与现有设备相容性好，具备量化生产的潜力，显示出较高的产业化价值和广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN111554916A

公开(公告)日：2020-08-18

申请号：CN202010419032.0

申请日：2020-05-18

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  王佳齐 ,  倪优璇 ,  刘俊祥 ,  陶占良 ,  李海霞 ,  张凯

IPC: H01M4/38 ,  H01M4/583 ,  H01M4/62 ,  H01M4/66 ,  H01M10/0565

Abstract: 一种准固态柔性Na-O2室温二次电池及制备方法。所述电池由正极片、准固态聚合物电解质膜、负极片和铝塑复合膜外壳组成，其中负极为金属钠片，正极片由具有多孔结构的催化剂材料与集流体组成；准固态电解质膜为浸有NaClO4/四乙二醇二甲醚的聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)/SiO2复合膜；正极片、准固态聚合物电解质膜和负极片构成叠层结构并整体封装于铝塑复合膜外壳中。本发明的优点是：该准固态柔性二次电池具有防止漏液、抑制电解液挥发、大容量、室温可充、环境友好、低成本、长寿命的特点；其制备方法操作简单、可控性强、一致性好，可实现器件可弯折性，有利于大规模生产。

公开(公告)号：CN111342038A

公开(公告)日：2020-06-26

申请号：CN202010154569.9

申请日：2020-03-08

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  刘俊祥 ,  王佳齐 ,  程方益 ,  张凯 ,  李海霞

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525 ,  C01G51/00

Abstract: 一种高电压钴酸锂复合正极材料及其制备方法与锂电池应用。正极材料的化学分子式为aLi1-xCoO2·bLi4Mn5O12，1≥a,b≥0,a+b＝1,x＞0。制备方法是将商业化制备的钴酸锂和含锰聚合物溶液混合，随后将混合液干燥，再高温煅烧，得到异质复合高电压钴酸锂正极材料，最后将高电压钴酸锂复合正极材料应用于锂电池。本发明通过较为简单的方式实现了高电压钴酸锂正极材料的合成，制备操作简单，原料来源丰富，显著改善了4.55V高电压钴酸锂在锂电池中的循环、倍率性能以及安全性。

公开(公告)号：CN114039098A

公开(公告)日：2022-02-11

申请号：CN202111438078.8

申请日：2021-11-30

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  王佳齐 ,  刘俊祥 ,  刘九鼎 ,  倪优璇 ,  李海霞 ,  张凯

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/0567 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明涉及一种用于锂金属电池的高效阻燃电解液及其制备方法，应用于锂金属电池技术领域。该锂金属电池电解液中的溶剂为具有阻燃性质的含磷有机化合物中的一种或多种的组合，采用四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂等中的一种或多种组合和硝酸锂构成共盐体系，并搭配能够在电极表面发生开环聚合反应进而成膜的有机分子。本发明使用锂基负极、阻燃电解液和层状、尖晶石过渡金属氧化物等无机正极材料或具有电化学活性的有机正极材料构建高安全性及长循环寿命的可充锂金属电池。本发明的制备方法易于调控溶剂与溶质的种类和比例，操作简单灵活、可控性强、一致性好，为锂金属电池提供高安全性和具有应用前景的阻燃电解液，适宜大规模生产。

公开(公告)号：CN113299902A

公开(公告)日：2021-08-24

申请号：CN202110562634.6

申请日：2021-05-24

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  刘俊祥 ,  王佳齐 ,  程方益 ,  李海霞

IPC: H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/42

Abstract: 一种浓度梯度镁掺杂富锂锰基氧化物的制备及其锂电池应用，氧化物化学式为Li1.2‑2xMn0.54Ni0.13Co0.13MgxO2，0＜x≤0.07。具体制备包括：(1)首先按照比例配制锰盐、钴盐、镍盐过渡金属盐混合溶液，氨水和碳酸钠混合溶液作为络合剂和沉淀剂，利用蠕动泵将镁盐溶液注入过渡金属盐混合溶液，随后通过并流将过渡金属盐溶液、沉淀剂和络合剂加入反应釜中进行共沉淀反应，得到元素梯度分布的前驱体粉末；(2)前驱体粉末与锂盐混合煅烧，进而得到浓度梯度镁掺杂富锂锰基正极材料。将该梯度掺杂材料应用于锂电池领域，放电容量高且循环性能好。本发明制备方法成本低廉、工艺与现有设备相容性好，具备量化生产的潜力，显示出较高的产业化价值和广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN109802119A

公开(公告)日：2019-05-24

申请号：CN201910065922.3

申请日：2019-01-24

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  刘俊祥 ,  王佳齐 ,  李海霞 ,  严振华 ,  程方益

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种一维尖晶石层状富锂锰基异质复合正极材料及其制备方法。正极材料的化学分子式为aLi2MnO3·bLiNixMnyO2·cLiNizMn2-zO4，1≥a,b,c≥0,a+b+c＝1,x,y＞0,2＞z≥0。制备方法是将锂、镍与锰可溶性盐溶解于二甲基甲酰胺中，得到锂镍锰溶液，将聚丙烯腈溶解于二甲基甲酰胺中，得到聚合物溶液，随后将锂镍锰溶液注入聚合物溶液中，通过高压静电纺丝技术，得到复合正极材料前驱体。前驱体经煅烧，得到一维尖晶石层状富锂锰基异质复合正极材料。本发明通过较为简单的方式实现了一维尖晶石层状富锂锰基异质复合正极材料的合成，制备操作简单，原料来源丰富，显著改善了富锂锰基正极材料的首圈库伦效率、循环性能和倍率性能。