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公开(公告)号：CN114715957B
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202210514181.4
申请日：2022-05-12
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明属于锂离子电池领域，提供了一种铌包覆镍钴锰三元前驱体及制备方法及应用。制备方法为：将过渡金属离子溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液注入共沉淀法反应釜内，通入氮气保护，调控反应条件，合成镍钴锰氢氧化物前驱体。过渡金属离子溶液进料结束后，向反应釜内注入铌源溶液。随后将溶液从反应釜内接出，洗涤过滤烘干后得到铌包覆镍钴锰三元前驱体，将干燥后的前驱体与锂盐混合煅烧，得到铌改性的镍钴锰三元正极材料。本发明将前驱体合成步骤与包覆步骤合并，在反应釜内实现了包覆，所制备的铌包覆镍钴锰三元前驱体粒径均匀、一致性好，锂化煅烧后的正极材料界面稳定性高，残碱量较少，常温及高温下的循环稳定性得到提升。
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公开(公告)号：CN114715957A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210514181.4
申请日：2022-05-12
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明属于锂离子电池领域，提供了一种铌包覆镍钴锰三元前驱体及制备方法及应用。制备方法为：将过渡金属离子溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液注入共沉淀法反应釜内，通入氮气保护，调控反应条件，合成镍钴锰氢氧化物前驱体。过渡金属离子溶液进料结束后，向反应釜内注入铌源溶液。随后将溶液从反应釜内接出，洗涤过滤烘干后得到铌包覆镍钴锰三元前驱体，将干燥后的前驱体与锂盐混合煅烧，得到铌改性的镍钴锰三元正极材料。本发明将前驱体合成步骤与包覆步骤合并，在反应釜内实现了包覆，所制备的铌包覆镍钴锰三元前驱体粒径均匀、一致性好，锂化煅烧后的正极材料界面稳定性高，残碱量较少，常温及高温下的循环稳定性得到提升。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109626447A
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201811522310.4
申请日：2018-12-13
Applicant: 南开大学
IPC: C01G53/00 , H01M4/525 , H01M10/0525
CPC classification number: C01G53/006 , C01P2002/72 , C01P2004/03 , H01M4/525 , H01M10/0525 , H01M2004/021 , H01M2004/028
Abstract: 一种浓度梯度镁掺杂高镍锂离子电池正极材料Li(Ni1‑x‑yCoxMgy)O2(0.05≤x≤0.10，0＜y≤0.05，0.85≤1‑x‑y＜0.95)及其制备方法。该制备方法首先将镍与钴盐按比例溶解于去离子水中得到镍钴溶液，将镁盐溶解于去离子水中得到富镁溶液，随后将富镁溶液注入去离子水中形成贫镁溶液，贫镁溶液与镍钴溶液、络合剂溶液、沉淀剂溶液并流加入共沉淀反应釜中进行反应，得到浓度梯度镁掺杂的镍钴氢氧化物前驱体。将前驱体与锂盐以一定比例混合，在管式炉中煅烧，得到浓度梯度的镍钴镁高镍正极材料。本发明实现了浓度梯度镁掺杂的镍钴镁高镍正极材料的可控制备，且操作简便，成本低廉，与现有工艺设备相容，具有大规模生产应用的良好前景。
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公开(公告)号：CN113363603A
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202110628613.X
申请日：2021-06-07
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种用于水系可充锌电池的弱酸性电解液添加剂及其应用，属于锌电池电解液技术领域。所述电解液添加剂为香草醛(C8H8O3)有机小分子，香草醛添加剂的用量为1‑60mmol/L。香草醛添加剂具有亲锌特性，可吸附在锌负极表面并引导锌负极/电解液界面处的锌离子沉积，能够有效抑制锌枝晶生长和腐蚀等副反应，提高锌的沉积/剥离效率，进而提高水系可充锌电池的循环寿命和库伦效率。本发明所述的香草醛添加剂具有成本低廉、环保无毒等优点，且电解液配方和配制工艺简单，在水系可充锌电池领域具有十分广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN114583281A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210298864.0
申请日：2022-03-25
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/0569 , H01M10/052
Abstract: 一种用于低温锂金属电池耐高电压的醚基电解液，属于电池技术领域。所述电解液包括醚类主溶剂四氢呋喃、共溶剂(碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯及氟代碳酸丙烯酯等碳酸酯中的一种或几种)和锂盐(四氟硼酸锂、六氟磷酸锂及全氟丁烷磺酸锂等锂盐中的一种或几种)，其中主溶剂为醚类四氢呋喃占总体积的50％～95％，共溶剂占总体积5％～50％。本发明电解液可匹配镍钴锰三元高电压正极材料，构筑锂金属电池，其充放电循环形成富含氟化锂的正极电解质中间相(CEI)，有效抑制电解液分解副反应，解决醚类电解液适配高电压正极不佳的问题。并且，低去溶剂化能有效提高锂电池低温容量，极低凝固点拓宽可工作温度下限至‑70℃，提升锂金属电池低温条件的能量密度。
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公开(公告)号：CN117525333A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311527295.3
申请日：2023-11-16
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525 , H01M4/131
Abstract: 本发明属于电化学储能电池领域，具体涉及一种钛熔盐辅助包覆掺杂单晶无钴镍酸锂正极材料及其制备方法和应用。本发明通过钛熔盐辅助合成单晶钛掺杂氧化镍材料，再通过锂化，最后进行中温热处理，得到钛熔盐辅助包覆掺杂单晶无钴镍酸锂正极材料。本发明通过化学作用诱发正极材料表面钛元素与锂发生热力学有利的反应，形成含钛包覆层Li2TiO3，该方法得到的包覆层与体相具有共生关系，高度晶格匹配，保证了包覆的均匀性，均匀的含钛包覆层抑制了材料表面与电解液之间副反应的发生，提高材料的循环稳定性。此外，均匀掺杂的钛元素可以减缓充放电过程中不可逆的相变，同时增加层间距，可以提高材料的结构稳定性和倍率性能，有望推进镍酸锂正极材料的产业化应用。
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公开(公告)号：CN117525333B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202311527295.3
申请日：2023-11-16
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525 , H01M4/131
Abstract: 本发明属于电化学储能电池领域，具体涉及一种钛熔盐辅助包覆掺杂单晶无钴镍酸锂正极材料及其制备方法和应用。本发明通过钛熔盐辅助合成单晶钛掺杂氧化镍材料，再通过锂化，最后进行中温热处理，得到钛熔盐辅助包覆掺杂单晶无钴镍酸锂正极材料。本发明通过化学作用诱发正极材料表面钛元素与锂发生热力学有利的反应，形成含钛包覆层Li2TiO3，该方法得到的包覆层与体相具有共生关系，高度晶格匹配，保证了包覆的均匀性，均匀的含钛包覆层抑制了材料表面与电解液之间副反应的发生，提高材料的循环稳定性。此外，均匀掺杂的钛元素可以减缓充放电过程中不可逆的相变，同时增加层间距，可以提高材料的结构稳定性和倍率性能，有望推进镍酸锂正极材料的产业化应用。
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