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公开(公告)号：CN119447196A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411468805.9
申请日：2024-10-21
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/1395 , H01M4/04 , H01M4/134 , H01M10/054
Abstract: 本发明属于钠离子电池领域，具体涉及一种铋金属负极的制备方法，通过磁控溅射的方式，在集流体基材上溅射铋金属活性层，制得所述的铋金属负极。本发明还包括所述的制备方法制得的铋金属负极及其在钠离子电池中的应用。本发明创新地采用离子溅射的方式将铋金属颗粒复合在集流体上，如此有助于制备钠离子电池适配的，兼顾优异钠离子嵌入以及脱嵌效率以及稳定性的铋负极，如此可以获得适配高面载正极、并兼顾高电流下循环稳定性的铋金属负极。
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公开(公告)号：CN118852582A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202411303790.0
申请日：2024-09-19
Applicant: 中南大学 , 深圳飞扬骏研新材料股份有限公司
IPC: C08G18/79 , C08G18/50 , H01M10/0565 , H01M10/0525 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种天冬聚脲基原位聚合物电解质材料及其制备方法和应用。该电解质材料由包含聚天门冬氨酸酯、异氰酸酯固化剂和电解液在内的原料原位聚合反应所得；所述聚天门冬氨酸酯中的氨基基团与异氰酸酯固化剂中的异氰酸酯基团的摩尔比为1:0.8~1.2；所述聚天门冬氨酸酯与电解液的质量比为1:1~2；所述电解液包含钠盐、溶剂和添加剂，溶剂为小分子塑化剂。该材料将聚天门冬氨酸酯和异氰酸酯固化剂依次加入至电解液中，充分混合后再加热进行原位聚合反应，即得。该材料采用天冬聚脲的原位聚合，在有效改善电极/电解质界面兼容性，提高电池循环寿命的同时，还将电解质的离子导电性提高至1.34×10‑3 S cm‑1，可满足固态电池中的性能要求。
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公开(公告)号：CN117199360A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311017841.9
申请日：2023-08-14
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种碳酸钠/碳复合正极补钠添加剂及其制备方法和在无负极钠金属电池中的应用。通过机械球磨法将淬火预处理制备的富含缺陷的Na2CO3晶体与高导电性的碳基质进行混合，最终得到一种Na2CO3/碳复合正极补钠添加剂。在该复合补钠添加剂中，一方面丰富的缺陷有利于电化学分解过程中Na2CO3晶体内部的电子/离子传输，另一方面机械球磨法处理可以进一步减小Na2CO3晶体的颗粒尺寸，增加其与导电碳基质的电接触面积，形成良好的导电网络，进一步加快电化学分解反应的发生，降低分解电位。
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公开(公告)号：CN115572922B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202211093102.3
申请日：2022-09-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于金属空气燃料电池技术领域，具体公开了一种单取向铝金属阳极及其制备方法和应用。本发明还包括将所述的单取向铝金属阳极用于制备金属空气燃料电池的应用。本发明单取向铝可以通过筛选获得(100)晶面，因其有更低原子密度，更弱的原子间的相互作用力，为铝的溶出提供更多的反应位点，构造铝的(100)晶面取向能够有效提高铝阳极的反应活性。制备(100)晶面单取向铝用于铝空气电池，缓蚀性能可达39.1％，比容量高达2204mAh/g。
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公开(公告)号：CN116190640B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310406556.X
申请日：2023-04-17
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054 , C01B25/45 , C01B32/05
Abstract: 本发明公开了一种碳包裹焦磷酸聚阴离子复合材料及其制备方法和应用。该复合材料由焦磷酸聚阴离子及其表面原位包裹碳层组成；所述焦磷酸聚阴离子的结构通式为Na3.12‑yFe2.44‑xMx(P2O7)2，其中，0≤x≤0.5，0≤y≤1，M为Mn、V、Ti、Mg、Al、Cu、Y和Zr中的一种。该复合材料基于各组成元素间的协同作用，在保证材料具有良好稳定性的前提下，大幅优化材料的电化学性能。该材料采用一次投料，通过高能球磨和煅烧得到稳定的纯相化合物，该方法具有工艺简单、成本低廉等优点，适合工业化生产。以该复合材料为正极材料制备的钠离子电池，具有较高的电压平台，且稳定性好，具有优异的电化学性能。
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公开(公告)号：CN116315074A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310457804.3
申请日：2023-04-26
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0565 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种聚合物基钠离子固态电解质及其制备方法和应用。该固态电解质包括以下组分：烯类聚合物，钠盐、功能助剂和DMF；所述钠盐为双(氟磺酰)亚胺钠和/或双(三氟甲基磺酰)亚胺钠；所述功能助剂为二氟草酸硼酸钠和/或双草酸硼酸钠。该电解质将上述原料混合均匀后经干燥即得。该电解质基于各组分间的协同作用，通过添加功能助剂在保证室温高离子电导率的前提下，钝化保护铝集流体表面，抑制高解离钠盐的阴离子在充放电过程中对铝集流体的腐蚀，大幅提高材料的稳定性和循环性能，以本发明所提供的电解质制备的全固态电池在0.5C的倍率下，容量保持率80％时，循环最高可超过700次，具有优异的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN116022770A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202310184611.5
申请日：2023-03-01
Applicant: 中南大学
IPC: C01B32/05 , H01M4/587 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种机械表面改性生物质硬碳材料及其制备方法和应用。该方法将生物质原料干燥后投入球磨罐中进行高压球磨，得前驱体；前驱体经多段式连续碳化和破碎，即得；所述高压球磨的气氛为单一或混合气氛。该方法具有原料来源广泛、成本低廉和工艺简单等优点，无需化学试剂，不产生二次污染。该硬碳材料通过调节碳链结构和表面改性，在保证材料高闭孔率的同时，具有丰富的表面官能团和适宜的层间距，有效解决了硬碳材料对钠离子的嵌入和脱出效率低，易形成枝晶的问题。基于本发明所提供硬碳材料制备钠离子电池，具有优异的电化学性能，可有效提高钠离子电池容量和首圈库伦效率。
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公开(公告)号：CN115458740A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211250978.4
申请日：2022-10-13
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/58 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种有机溶剂后处理的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料及其制备方法和应用；属于钠离子电池制造技术领域。将水洗后的普鲁士蓝类材料浸泡于有机溶剂中若干时间，离心并真空干燥得到所述正极材料。该正极材料使用的原材料简单，成本低廉，环境友好；操作简单、可行，且有机溶剂回收工艺成熟；可进行扩大化进行工业生产；制备得到的材料具有优异的循环性能及高倍率性能。
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公开(公告)号：CN115425335A
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202211224955.6
申请日：2022-10-09
Applicant: 中南大学
IPC: H01M12/06
Abstract: 本发明属于铝空气电池技术领域，具体公开了一种铝空气电池电解液及其制备方法和应用。本发明发现三氟甲磺酸基团可以通过与水分子形成强氢键，从而抑制水活性能、增加析氢反应活化能，并且三氟甲磺酸基团可以在搁置/放电时分别吸附在铝阳极/空气阴极表面，并在铝阳极/空气阴极表面形成局部贫水结构，从而有效的保护铝阳极和空气阴极。本发明所使用的碱性电解液可使电池的自放电大大减少，同时能使电池的搁置电压有一定提高。加入最佳配比添加剂的电解液用于铝空气电池，缓蚀效率可达90.1％，比容量高达2531mAh/g，相同条件下本发明使用的碱性电解液与传统电解液相比，电池寿命提升为原来的近3倍。
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