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公开(公告)号：CN115064693A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210728072.2
申请日：2022-06-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种O3相高熵层状金属氧化物及其制备方法和应用，该金属氧化物的化学通式为：Nax(M1M2…Mn)yO2，其晶体结构呈O3相层状结构，其中，M1M2…Mn为Li、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Ti、Mg、Zn、Al中的至少5种，n为n≥5的整数，0＜x≤1，0.05≤y≤0.35。该金属氧化物具有良好的离子、电子电导率，可作为正极材料应用于钠离子电池中。本发明提供的制备方法得到的金属氧化物物相纯度高、结晶性好且粒径均匀，并且所需设备要求低、操作简单、成本低、可控性强、合成样品纯度高且重复性好，可适性好，满足工业生产的要求。
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公开(公告)号：CN114613980A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210328740.2
申请日：2022-03-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种锌离子电池复合负极及其制备方法和应用，该复合负极负极是由功能化碳点(CDs)、粘结剂混合后涂覆在锌金属基体表面复合而成。本发明所提供的碳点涂层原料易得，成本低廉，低毒安全，操作简单；所提供碳点涂层在水溶液不溶但是有很强的亲锌性，可作为电化学惰性的固体涂层材料。同时，功能化碳点涂层可以均匀电场分布，诱导锌离子在碳点涂层下面均匀沉积；并且功能化碳点表面的丰富的官能团也可以促进锌离子的电荷转移，降低成核势磊、降低锌负极腐蚀和析氢速率、有效抑制锌枝晶的形成和生长，从而大大提高电池的安全性能和循环性能。
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公开(公告)号：CN114430062A
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN202210078871.X
申请日：2022-01-24
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/056 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种基于锂化碳点改性的复合电解质及其制备方法和应用，该复合电解质包括聚合物电解质和所述聚合物电解质表面的界面层，所述界面层包括LiF；所述聚合物电解质包括高分子聚合物、锂盐和锂化碳点；所述锂化碳点由乙醛、锂前驱体在碱性条件下进行反应得到，所述锂前驱体包括双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂和/或三氟磺酰亚胺锂。本发明通过在导电聚合物中加入特定的锂化碳点，使该复合电解质在使用过程中在表面形成界面层，在提高锂离子迁移数和离子电导率的同时，可以稳定界面，帮助离子快速传输，有效解决因不均匀沉积而产生枝晶的问题。
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公开(公告)号：CN111600023B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202010273857.6
申请日：2020-04-09
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种二氧化钛包覆镍钴锰三元正极材料及其制备方法和应用。将钛酸酯类偶联剂与镍钴锰三元正极材料通过液相混合后置于含氧气氛下进行煅烧，即得具有均匀、致密、纳米厚度的二氧化钛包覆层，且界面结构稳定的二氧化钛包覆镍钴锰三元正极材料，该方法克服了现有水解沉淀法制备的二氧化钛包覆镍钴锰三元正极材料存在二氧化钛包覆不均匀、过厚、酸介质和水引入损害表面活性以及界面结构不稳定等缺陷，以及克服了现有原子沉积方法设备成本高，难以工业化生产的缺陷，制备的二氧化钛包覆镍钴锰三元正极材料具有更高的电化学活性及循环稳定性。
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公开(公告)号：CN113800488A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202111194228.5
申请日：2021-10-13
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种磷酸铁锂废料的资源回收方法，该方法包括以下步骤：将磷酸铁锂废料进行水热反应后，固液分离，收集固相和液相；在所述液相中添加沉淀剂，制得磷酸氢锂盐；所述水热反应的气氛为氧化性气体。采用本发明的方法对磷酸铁锂废料进行回收，提取过程中用到的试剂为氧化性气体和沉淀剂等，无酸参与直接高选择性地回收了锂元素，最终得到磷酸氢锂盐和羟基磷酸铁，实现了磷酸铁锂废料的有效利用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113611863A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110870072.1
申请日：2021-07-30
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/58 , H01M4/136 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种阳离子掺杂的磷酸铁锂正极材料及其制备方法和应用，其分子式为Li1‑yMxFePO4，其中：x≤0.03，M为Na、Mg、Al、Cr、Ti、Zr、Nb和W中的一种或多种；其制备方法包括：将磷酸铁、锂源、含元素M的掺杂剂和含碳还原剂按比例混匀后，在保护气氛下，600‑800℃下保温6‑15h烧结，即可。本发明通过将掺杂Ti以阳离子形态分布于橄榄石结构的磷酸铁锂正极材料中，钛阳离子掺杂既可以提高材料中的载流子浓度，从而提高其电子导电性，还可以减少晶粒尺寸，缩短锂离子扩散距离，从而提升离子电导性，最终协同提高所制备的阳离子掺杂的磷酸铁锂正极材料在循环过程中的倍率性能。
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公开(公告)号：CN113493195A
公开(公告)日：2021-10-12
申请号：CN202110783054.X
申请日：2021-07-12
Applicant: 中南大学
IPC: C01B32/05 , H01M4/583 , H01M4/62 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂的硬碳材料及其制备方法和应用，该硬碳材料的制备方法包括步骤：将生物质原料进行预处理、干燥、粉碎处理，得到一次纯化的生物质原料粉末；生物质原料粉末加入稀硝酸中，加热，冷却至室温，过滤，洗涤，干燥，得到二次纯化的生物质粉末；将二次纯化的生物质粉末在氩气氛围下进行煅烧，再在氩气氛围下降温，得到生物质硬碳材料；将生物质硬碳材料置于等离子体设备中进行处理；其中，功率为400～800w，处理时间为0～75min。本发明制成的硬碳材料具有大孔隙率高、比表面积大、层间距大的特性，可促进钠离子的扩散，提高钠离子电池碳负极容量与动力学、传质速度、循环性能和首次库仑效率。
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公开(公告)号：CN113122882B
公开(公告)日：2021-10-12
申请号：CN202110666852.4
申请日：2021-06-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种矿浆电池，包括反应槽、隔膜、阳极、阴极、阳极浆料、阴极电解液和导线，隔膜将反应槽分成阴极反应槽和阳极反应槽；阴极的一端设于阴极反应槽中，阳极的一端设于阳极反应槽中，阴极的另一端与阳极的另一端通过导线连接，形成闭合回路；隔膜为阴离子交换膜；阴极电解液置于所述阴极反应槽中，阴极电解液包括酸性金属盐溶液，金属为锰、锌、铁、钴、镍中的至少一种；阳极浆料置于阳极反应槽中，阳极浆料包括矿物、导电碳和酸溶液，pH为0‑7；矿物包括铜矿和/或铁矿。本发明提供的矿浆电池，可以同时实现金属提取与能源储存/转换且有效解决传统金属冶炼过程中能耗高、环境污染严重、条件苛刻等问题。
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公开(公告)号：CN111509224B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202010310251.5
申请日：2020-04-17
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种联动改性的富锂锰基正极材料及其制备方法，属于锂离子电池正极材料技术领域。联动改性的富锂锰基正极材料具有核壳球状结构，内核为铈掺杂的层状富锂锰基正极材料，亚表层为尖晶石型Li4Mn5O12，表层为富含氧缺陷的Li2CeO3材料，其制备方法为：将铈盐经过煅烧去除结晶水后与过渡金属氧化物前驱体分散于有机溶剂中，加热，搅拌，干燥，再与锂盐研磨均匀后煅烧，即得同时具有较好的晶格稳定性和电极/电解液界面稳定性的联动改性的富锂锰基正极材料，克服现有正极材料表面碱度高、倍率性能差、循环过程中容量和电压衰减严重等问题，且该正极材料的制备方法简单，成本低，有利于大规模生产。
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公开(公告)号：CN112117507B
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202011298089.6
申请日：2020-11-19
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/54 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料高效回收与再生的方法，包括以下步骤：对回收的废旧锂离子电池完全放电、拆解、剥离、煅烧和研磨获得LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2活性材料；将该活性材料用浸出剂浸出，得到富含锂的浸出液和含有镍钴锰的沉淀；将所得沉淀分散于水中，加入碱液，调节pH值得到氢氧化镍钴锰沉淀；将氢氧化镍钴锰沉淀过滤得到三元前驱体，按三元前驱体物质的量计与过量锂源配比锂化，经研末混合、煅烧，得到正极活性材料；将过滤后所得滤液加入无机酸，生成新的有机酸，实现有机酸的循环使用；使用本发明的方法，可实现三元正极材料循环利用，而且工艺简单，能有效降低加工成本，并且可实现有机酸的循环使用。
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