公开(公告)号：CN113258062A

公开(公告)日：2021-08-13

申请号：CN202110754641.6

申请日：2021-07-05

Applicant: 中南大学

Inventor： 郭学益 ,  童汇 ,  毛高强 ,  喻万景 ,  田庆华 ,  丁治英 ,  杨英 ,  焦雯

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525 ,  C01G53/00

Abstract: 放射状类球顶锥体结构三元前驱体及正极材料和制备方法，所述三元前驱体的锥体部为呈放射状生长的长条状一次颗粒，球顶部为有序堆积的块状一次颗粒，并形成二次团聚体；所述三元前驱体的化学式为NixCoyMn(1‑x‑y)(OH)2，其中，0.3＜x＜0.9，0.05＜y＜0.50，0.05＜1‑x‑y＜0.50。本发明还公开了放射状类球顶锥体结构三元前驱体的制备方法及正极材料和制备方法。本发明三元前驱体及正极材料形貌规则，分布均匀，有利于在充放电过程中锂离子的运输，放电比容量、充放电性能和库伦效率稳定，循环性能好。本发明方法工艺简单，反应温度低，原材料成本低，适宜于工业化生产。

公开(公告)号：CN111933914A

公开(公告)日：2020-11-13

申请号：CN202010915171.2

申请日：2020-09-03

Applicant: 中南大学

Inventor： 郭学益 ,  童汇 ,  焦雯 ,  李毅 ,  毛高强 ,  王旭 ,  喻万景 ,  丁治英

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  C01B32/194 ,  C01G31/02 ,  C01G53/00

Abstract: 五氧化二钒与rGO共包覆梯度三元正极材料及制备方法，所述正极材料是由五氧化二钒和rGO内外两层包覆镍钴锰酸锂形成的球形核壳结构颗粒；所述镍钴锰酸锂与五氧化二钒和rGO的质量比为1:0.01～0.05:0.01～0.05；所述镍钴锰酸锂的化学式为LiNixCoyMn(1-x-y)O2，其中0.70≤x≤0.90，0.05≤y≤0.2，1-x-y＞0。本发明还公开了五氧化二钒与rGO共包覆梯度三元正极材料的制备方法。本发明正极材料锂离子和电子导电率高，电化学性能好；本发明方法简单可控，流程短，成本低，适于工业化生产。

公开(公告)号：CN107230771B

公开(公告)日：2020-08-14

申请号：CN201710575479.5

申请日：2017-07-14

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  汤林波 ,  张宝 ,  王鹏博 ,  肖彬 ,  童汇 ,  喻万景 ,  张佳峰

IPC: H01M4/04 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/58

Abstract: 一种磷酸钒包覆锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的方法，包括以下步骤：（1）将钒盐、磷酸盐和还原剂按钒元素、磷元素、还原剂混合于去离子水中，用氨水调节pH，搅拌得到均一溶液，于160~240℃温度下反应20~48h；过滤、洗涤、烘干得到磷酸钒；（2）将镍钴锰酸锂三元正极材料和磷酸钒加入到高速混料机中，所得混合物中磷酸钒的质量占混合物总质量的1%~10%；在500~2000rpm条件下搅拌至得到均匀产品；（3）在非氧化气氛中，于200~400℃烧结，并保温1~5h，冷却后即得到磷酸钒包覆锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂。本发明能有效提高锂离子电池的容量以及循环性能。

公开(公告)号：CN109841824B

公开(公告)日：2020-07-17

申请号：CN201910222960.5

申请日：2019-03-22

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  张杰 ,  张宝 ,  黄英德 ,  李晖 ,  喻万景 ,  郑俊超

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/485 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 磷酸镧嵌入型点缀式包覆钒酸锂复合正极材料及制备方法，所述复合正极材料中，钒酸锂和磷酸镧的质量比为1:0.005～0.050；所述磷酸镧颗粒以非连续的嵌入型点缀式，包覆在片状钒酸锂表面，形成点阵式网络排列。所述制备方法为：（1）将偏钒酸铵与还原剂加入水中，加热搅拌溶解，水热反应，过滤，洗涤，干燥；（2）与锂源、磷酸盐和聚乙二醇在水中混合均匀，再将镧盐水溶液滴入，搅拌，蒸发，干燥；（3）在含氧气氛下，焙烧，冷却，即成。本发明复合正极材料包覆量少，材料稳定性好，所组装的电池首次放电比容量高，在高倍率下，容量衰减平缓，循环性能优异；本发明方法简单，条件温和，不使用有机溶剂，成本低，适于工业化生产。

公开(公告)号：CN107611406B

公开(公告)日：2020-07-17

申请号：CN201710856163.3

申请日：2017-09-21

Applicant: 中南大学

Inventor： 喻万景 ,  易旭 ,  张宝 ,  何文洁 ,  赵子涵 ,  童汇 ,  郑俊超 ,  张佳峰

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  B82Y30/00

Abstract: 一种硅/石墨烯/碳复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将硅纳米颗粒在超声处理下均匀分散到无水乙醇中；（2）通过搅拌加入氨基丙基三甲氧基硅烷进行硅的表面修饰处理；（3）分散液通过离心和烘干后得到APS修饰的硅纳米颗粒，将APS修饰的硅纳米颗粒分散于无水乙醇形成分散液，在搅拌下滴加入石墨烯溶液，经离心洗涤、冷冻干燥处理；（4）与聚偏氟乙稀混合均匀后一起涂覆在铜集流体上形成厚度一致的复合材料，并在真空干燥箱中烘干；（5）在惰性气氛中进行高温热处理。本发明所得负极材料放电比容量高，充放电特性好，循环稳定性较高；工艺流程简单，材料中硅占比大，易实施并适合规模化生产。

公开(公告)号：CN111293300A

公开(公告)日：2020-06-16

申请号：CN202010129345.2

申请日：2020-02-28

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  龚竹月 ,  余荣天 ,  黄英德 ,  喻万景 ,  丁治英 ,  李文章 ,  刘敏 ,  陈根

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M4/583 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种锌钴硫化物/碳纳米负极材料及其制备方法，所述负极材料为锌钴硫化物纳米颗粒分布于碳基质内部和表面所形成的中空不规则球壳状结构；锌钴硫化物与碳的质量比为0.5～4.0:1。所述方法为：（1）将表面活性剂和2-甲基咪唑加入醇溶液中，搅拌，将锌源醇溶液加入，搅拌，静置，离心；（2）溶于醇溶液，加入表面活性剂和2-甲基咪唑，搅拌，将钴源醇溶液加入，搅拌，溶剂热反应，冷却，离心，洗涤，干燥；（3）与三羟甲基氨基甲烷加入醇溶液中，搅拌，将盐酸多巴胺加入，搅拌，抽滤，洗涤，干燥；（4）预焙烧，冷却，与硫粉混合，焙烧，冷却，即成。本发明材料电化学性能优异；本发明方法温和，成本低，环境友好，适于工业化生产。

公开(公告)号：CN111048757A

公开(公告)日：2020-04-21

申请号：CN201911277246.2

申请日：2019-12-12

Applicant: 中南大学

Inventor： 喻万景 ,  王杰 ,  安添辉 ,  戴琼雨 ,  赵放 ,  刘凡 ,  王朝磊 ,  童汇

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  B82Y30/00 ,  H01M10/0525

Abstract: B、N共掺杂石墨烯包覆硅纳米负极材料及其制备方法，所述负极材料由B、N共掺杂石墨烯包覆硅纳米颗粒而成。所述制备方法，包括以下步骤：（1）将氧化石墨烯粉末加入水中，超声分散，得氧化石墨烯水分散液；（2）在氧化石墨烯水分散液中，先加入硅纳米颗粒和氮源，一次超声分散，再加入硼源，二次超声分散后，冷冻干燥，得含B、N的氧化石墨烯包覆硅纳米复合材料；（3）在惰性气氛中，将含B、N的氧化石墨烯包覆硅纳米复合材料进行热处理，水洗，干燥，即成。本发明负极材料组装的电池较好地解决了硅负极材料在充放电过程中体积急剧膨胀的问题，循环性能、大倍率电化学性能好，成本低；本发明方法工艺简单，适宜于工业化生产。

公开(公告)号：CN107482207B

公开(公告)日：2020-03-17

申请号：CN201710888807.7

申请日：2017-09-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 喻万景 ,  何文洁 ,  张宝 ,  易旭 ,  安长胜 ,  童汇 ,  郑俊超 ,  张佳峰

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/48 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  B82Y30/00

Abstract: 一种二氧化钛/石墨烯纳米带复合负极材料及其制备方法，所述负极材料是由二氧化钛以纳米颗粒状限制于石墨烯纳米带中形成的准一维纳米复合材料。所述制备方法为：（1）将氧化石墨烯纳米带加入有机溶剂中，超声分散；（2）加入钛源和水，进行加热回流后，离心分离，再将沉淀洗涤，过滤，干燥；（3）在保护性气氛中，进行热处理，冷却，即成。本发明复合负极材料在0.01～3.0V，500 mA·g‑1下，首次可逆比容量为375.7 mAh·g‑1，循环100次后，可逆比容量为320.8 mAh·g‑1，8000 mA·g‑1下，可逆比容量可达206.7 mAh·g‑1，电化学性能优异；本发明方法简单，适于工业化生产。

公开(公告)号：CN106887578B

公开(公告)日：2020-02-21

申请号：CN201710211768.7

申请日：2017-04-01

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  陈核章 ,  张宝 ,  王旭 ,  姚赢赢 ,  郑俊超 ,  喻万景 ,  张佳峰 ,  董鹏远

IPC: H01M4/36 ,  B82Y30/00

Abstract: 一种硫化锡/碳纳米管复合纳米负极材料及其制备方法，所述复合负极材料由以下方法制成：（1）将硫源和锡源溶于水中，调节pH值，得无色透明溶液；（2）将碳纳米管分散于无色透明溶液中，水热反应，冷却，过滤，洗涤，干燥，得黑色粉末；（3）将黑色粉末在保护性气氛中，焙烧，冷却，即成。本发明负极材料形貌和尺寸均匀，材料管径小于50nm，硫化锡颗粒均匀分布在碳纳米管表面，在3.0～0.01V，100mA/g电流密度下，首次放电克容量可达763mAh·g‑1，二次放电克容量可达530 mAh·g‑1，循环50圈后容量保持率可达90%以上；本发明方法工艺简单、周期短，反应温度低，成本低，可大量合成且产率高。

公开(公告)号：CN110518219A

公开(公告)日：2019-11-29

申请号：CN201910832272.0

申请日：2019-09-04

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  毛高强 ,  黄英德 ,  余荣天 ,  喻万景 ,  丁治英

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/052

Abstract: 核壳结构高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料及其制备方法。本发明四元正极材料呈平均粒径为8~10μm的球形颗粒，内核的直径为4~6μm，壳层厚度为2~3μm，所述壳层表面呈片状；其中，镍含量从内核中心至壳层结构表面逐渐降低，锰含量从内核中心至壳层结构表面逐渐升高，钴的含量均匀分布，铝含量呈均匀或梯度分布。本发明制备方法是，将低镍溶液I连续加入高镍溶液中，使得其中的镍含量不断减小，然后将其连续泵入氨水溶液中，形成镍含量减小的连续反应体系，进而，先后以氢氧化物和碳酸盐为沉淀剂，氨水为络合剂，依次共沉淀生成核壳结构的的前驱体；然后将前驱体配锂烧结，制得核壳结构的高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料。用本发明核壳结构高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料制成的正极组装的电池，容量较高且循环和倍率性能优异，充放电反应高度可逆。