公开(公告)号：CN119252866A

公开(公告)日：2025-01-03

申请号：CN202411354930.7

申请日：2024-09-27

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  李菲 ,  魏湘帅

IPC: H01M4/139 ,  H01M4/62 ,  H01M10/054 ,  H01M10/42 ,  H01M4/1391

Abstract: 本发明属于钠离子电池正极材料预钠技术领域，公开了一种钠离子电池正极化学预钠化试剂及方法及钠离子电池。本发明以乙二醇二乙醚和2,2'‑联吡啶与金属钠配置化学预钠化溶液，将预钠化溶液置于干燥间环境下，取数个正极片浸泡在该预钠溶液中，一定时间后取出对正极片洗涤并干燥，得到预钠化的钠离子电池正极。本发明所用的化学预钠化试剂具有适宜的氧化还原电位和较好的化学稳定性等特点，可应用于商业钠离子电池中。

公开(公告)号：CN119100367A

公开(公告)日：2024-12-10

申请号：CN202411312540.3

申请日：2024-09-20

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  魏湘帅 ,  房恒义

IPC: C01B32/05 ,  H01M4/587 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明属于电池材料合成技术领域，公开了一类高比容量硬碳负极材料的制备方法及应用。制备方法是，将柠檬酸、乙二酰二胺、蔗糖按比例分散在溶剂中，在一定温度下原位聚合并充分固化，前驱体在惰性气体保护下高温碳化，自然降温后得到PCO‑Su硬碳负极材料。本发明提供的PCO‑Su硬碳负极材料具有高比容量和电化学循环稳定的特性，储锂可逆比容量为227mAh·g‑1；储钠可逆比容量高达422mAh·g‑1，在50mA·g‑1的电流密度下循环100周之后，容量保持率超过95％。适用于商业锂、钠离子电池负极。本发明公开的硬碳负极材料制备方法简单易控、成本低廉，具有良好的应用前景。

公开(公告)号：CN118645609B

公开(公告)日：2024-11-12

申请号：CN202411116585.3

申请日：2024-08-15

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  李岳森 ,  张彤 ,  宋子豪

IPC: H01M4/36 ,  H01M10/054 ,  H01M10/058 ,  H01M4/131 ,  H01M4/1391 ,  H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  C01G53/00

Abstract: 本发明属于钠离子电池正极材料合成技术领域，公开了一类高电压稳定钠电氧化物正极材料及其制备方法，制备方法包括：通过元素掺杂和二次煅烧的方式制备了表面岩盐相和内部O3相复合结构的钠电氧化物正极材料，化学式为NaaNibCucFedMneTifO2，其中0.7≤a≤1，0.2≤b≤0.45，0≤c≤0.1，0≤d≤0.2，0.2≤e≤0.5，0≤f≤0.3，b+c+d+e+f=1；在过渡金属层中掺杂铜和钛元素，通过高温二次煅烧在表面原位重构，生成表面岩盐相和内部O3相的复合结构，提高材料在高电压循环过程中的界面稳定性。制备的钠电氧化物正极材料原料成本低廉，环境友好，合成工艺简单，具有良好的应用前景。

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

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  张彤 ,  高苏宁 ,  任猛 ,  房恒义 ,  陈军

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

Abstract: 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

Applicant: 上海交通大学绍兴新能源与分子工程研究院 ,  南开大学

Inventor： 李福军 ,  任猛 ,  房恒义 ,  马紫峰 ,  袁国霞

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

Abstract: 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

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  张彤 ,  高苏宁 ,  房恒义 ,  任猛 ,  陈军

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

Abstract: 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：CN111864200A

公开(公告)日：2020-10-30

申请号：CN202010866695.7

申请日：2020-08-25

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  王晨晨 ,  刘彦辰 ,  张林 ,  陈军

IPC: H01M4/505 ,  H01M10/054

Abstract: 一类高容量的钠离子电池正极材料。本发明针对现有钠离子电池正极材料容量低的问题，采用钾或锂掺杂，获得一类高容量层状氧化物NaxAyMnzO2(0＜x≤0.67,0≤y≤0.20,0.80≤z≤1.00，A为K或Li)正极活性材料。本发明通过固相合成的方法在层状锰基氧化物中掺入钾或锂，大幅度提升了材料的充放电容量。在该体系中，将P2或P’2型NaxAyMnzO2作为正极材料时，在50mA/g和20mA/g的电流密度下，可逆比容量高达248.9mAh/g和225.4mAh/g。本发明所提出的钠离子电池正极材料制备成本低，储钠容量高，循环寿命长，有望在大规模储能方面得到应用。

公开(公告)号：CN106450247B

公开(公告)日：2020-02-21

申请号：CN201610960613.9

申请日：2016-10-28

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  王晨晨 ,  王刘彬 ,  袁月 ,  雷凯翔 ,  陈军

IPC: H01M4/38 ,  H01M10/054 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/0569

Abstract: 本发明公开用于钠/钾离子二次电池的金属铋负极和醚基电解液，解决现有钠/钾离子电池硬碳负极容量小、充放电库仑效率低及金属铋在酯类电解液中循环稳定性差等问题。本发明所用醚类电解液包括醚类有机溶剂和电解质盐。使用负极材料铋和该醚类电解液体系，可大大提高钠/钾离子电池金属铋负极的库伦效率和循环稳定性。同时，在该体系中，金属铋展现了高的比容量(～385mAh/g)和优异的倍率性能。实验结果表明：应用本发明的金属铋负极和醚类电解液体系所组装的扣式电池，在400mA/g的电流密度下，充放电200个循环后的容量几乎无衰减，仍维持在380mAh/g左右，具有非常广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN106328944B

公开(公告)日：2019-06-21

申请号：CN201611002285.8

申请日：2016-11-14

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  王刘彬 ,  王晨晨 ,  陈军

IPC: H01M4/58

Abstract: 一种铜箔表面原位制备无粘结剂锂/钠离子电池负极锑化二铜的方法，其制备过程是：将三氯化锑按一定的摩尔浓度溶解在无水乙醇中，并进行排氧处理；将商业化铜箔在酸溶液中清洗，然后用去离子水和无水乙醇清洗，干燥后，快速放入三氯化锑无水乙醇溶液中，在恒温条件反应一段时间，得到的产品用乙醇、盐溶液和去离子水清洗，干燥即获得无粘结剂的锂/钠离子电池负极Cu2Sb。本发明工艺简单、易操作，反应条件温和，所制备的Cu2Sb材料直接原位生长在铜集流体基底上，与基底接触良好；产品可直接用于锂/钠离子电池负极，无需添加导电剂和粘结剂，电化学性能优异，易于大规模工业化生产，具有非常重要的工业化应用前景。

公开(公告)号：CN119230778A

公开(公告)日：2024-12-31

申请号：CN202411347346.9

申请日：2024-09-26

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  宋子豪 ,  温波 ,  张彤

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明属于钠电池材料合成技术领域，公开了一种钠离子电池正极材料原位包覆方法。以O3型钠离子电池层状氧化物电极材料为基础，通过低压气相沉积法，在氧化物表面构筑一层非晶态包覆层。本发明提供了一种新型的正极材料包覆方法，包覆后材料可在2‑4.2V高压下稳定循环，且空气稳定性得到了明显提高。本发明公开的钠离子电池正极材料原料成本低廉，环境友好，包覆方法简单，方法具有开拓性和普适性，具备良好的应用前景。