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公开(公告)号：CN111785973B
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202010844707.6
申请日：2020-08-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于电池材料技术领域，具体公开了一种具有良好机械与化学稳定性有机物包覆的三元正极材料，该材料包括三元正极材料内核，包覆内核的柔性中间层，以及包覆所述柔性中间层的疏水外层；所述的柔性中间层材料为柔性聚合物；所述的外层为柔性聚合物和刚性有机物的交联产物。本发明还提供了所述的材料的制备方法。本发明所述的逐级化学包覆思路构建的材料，具有更优的机械以及化学稳定性，能够有效削弱空气中水分侵蚀的负面影响，同时在电解液中抑制过渡金属离子的溶解，保护正极材料基体免受HF的腐蚀，显著改善材料的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN113299906A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110575238.7
申请日：2021-05-26
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525 , C01G53/00
Abstract: 本发明提供一种阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料，其化学式为LiNi1‑x‑y‑αCoxMnyMαO2‑βFβ，0≤x≤0.4，0≤y≤0.4，0.6≤1‑x‑y‑α≤1，0≤α≤0.05，0≤β≤6α；其中M为掺杂阳离子，其外壳层具有d0电子构型。本发明提供的阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料，解决了高镍正极材料锂镍混排的问题，以及正极材料在脱锂状态下晶格氧容易被氧化的问题，提高了材料的结构稳定性和循环稳定性，从而提高了正极材料的电化学性能。本发明还提供一种阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料的制备方法。
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公开(公告)号：CN112803002A
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN202110097744.X
申请日：2021-01-25
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种表面构筑离子导体‑电子导体混合包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法和应用，包括富锂锰基正极材料内核和离子导体‑电子导体混合包覆层；所述离子导体‑电子导体混合包覆层为离子导电物和电子导电物混合交联的表面修饰层，其中离子导电物为氟基聚阴离子化合物，电子导电物为环化后的聚丙烯腈。本发明制备工艺简单，易于操作，协同包覆构筑具有嵌锂活性物质的异质结构，在高电压下可以稳定富锂材料与电解液间的界面，抑制电解液与富锂发生副反应，提高材料的循环稳定性和倍率性能，显著改善电化学性能。
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公开(公告)号：CN108461730B
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN201810206972.4
申请日：2018-03-14
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/485 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种锂离子电池正极材料及其制备方法，将可溶性的锂源、A源、B源加入至含有机络合剂的分散液中，搅拌均匀获得溶液，调节溶液的pH为6‑8，向溶液中加入醇类有机溶剂，在70℃～90℃下持续搅拌直至形成凝胶，所得凝胶陈化后先进行低温烧结，冷却后再次进行高温烧结即获得锂离子电池正极材料，所得锂离子电池正极材料的分子式为LiAO2‑LixBOy(2≦x≦4，3≦y≦5)。利用本发明的制备方法所得锂离子电池正极材料LiAO2‑LixBOy(2≦x≦4，3≦y≦5)表现出高容量和良好的循环性能。
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公开(公告)号：CN111987313A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010866668.X
申请日：2020-08-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种磷酸钪钛锂包覆层状无钴高镍正极材料及其制备方法。本发明的正极材料的化学式为LiNixM1-xO2·LiySczTin(PO4)3，其中M为掺杂金属(Al、Mg、Mn、Ti等元素)，x、y、z、n、w为摩尔数，0.6≤x
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公开(公告)号：CN106848298B
公开(公告)日：2020-04-21
申请号：CN201710210297.8
申请日：2017-03-31
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/48 , H01M4/36 , H01M4/1391
Abstract: 一种锂离子电池正极材料表面包覆金属氧化物的方法，包括以下步骤：(1)将正极材料与模板剂加入到分散溶剂中，得到分散液；(2)在超声和搅拌下向分散液中加入尿素与金属离子溶液并使其混合均匀生成沉淀颗粒；控制反应温度40～70℃；(3)将步骤(2)反应完成后所得的溶液进行水热反应，将所得的溶液经抽滤、洗涤、干燥和焙烧，即得。本发明可以有效减小包覆的金属氧化物粒子颗粒尺寸，提高包覆层的均匀度。本发明工艺过程简单，易于控制，环境友好，材料的性能尤其循环性能得到显著改善。
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公开(公告)号：CN110904495A
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201911215440.8
申请日：2019-12-02
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种单晶多面体形貌锰酸锂正极材料的制备方法，包括以下步骤：A)将锰源在600～1000℃进行焙烧，得到高温热处理过的锰源，将其破碎、过筛得到高温处理过的锰源粉末；B)按照化学式LixMn2-yMyO4，称取原料锂源、步骤A)中的锰源粉末以及掺杂元素M，其中1≦x≦1.1，0≦y≦0.2，M为钴、镍、铝、镁、硼、锶的一种或多种，混合均匀；C)将混合粉料先在350～520℃进行一段焙烧，再在580～680℃进行二段焙烧，最后在700～900℃进行三段焙烧，即得LixMn2-yMyO4。本发明的单晶多面体形貌的锰酸锂正极材料主要由一次颗粒构成，呈多面体形貌，颗粒大小均一，容量高，可以有效抑制二价锰在循环过程中的溶解，从而使得材料的循环性能特别是高温循环性能得到了显著的提高。
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公开(公告)号：CN110611093A
公开(公告)日：2019-12-24
申请号：CN201911024365.7
申请日：2019-10-25
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种表面包覆改性锂离子电池高镍三元正极材料的制备方法及应用，包括：制备Al(H2PO4)3饱和溶液；将高镍三元正极材料分散于无水乙醇中，待完全分散后，将Al(H2PO4)3饱和溶液以设定比例加入进行液相处理，蒸干后经过干燥、烧结得到包覆样品；所述的包覆样品经过热处理后，在表面形成Li3PO4与AlPO4的复相包覆层，Al(H2PO4)3包覆量为高镍三元正极材料的0.1～3wt％。本发明提供一种由Al(H2PO4)3包覆处理高镍三元正极材料的制备方法，用以提升材料的电化学性能；通过表面处理能够降低表面残余锂与pH，通过热处理在材料表面形成一层稳定的复相无机磷酸层；表面保护层具有良好的化学稳定性的同时保证良好的离子传输通道，可以在维持良好循环性能的同时提高倍率性能。
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公开(公告)号：CN105914356B
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201610439144.6
申请日：2016-06-17
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池的正极三元材料的改性方法，包括以下步骤：步骤(1)：将正极三元材料分散在溶剂中，随后投加表面活性剂，得到悬浮液；步骤(2)：向悬浮液中滴加Al2O3凝胶，在30～80℃温度下包覆，随后干燥制得Al2O3表面包覆改性的复合正极三元材料。本发明采用纳米Al2O3凝胶进行液相包覆，并与表面活性剂协同配合以及控制包覆温度，有效保证了包覆层的均匀度。
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