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公开(公告)号：CN118373420A
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202410513919.4
申请日：2024-04-26
Applicant: 中南大学
IPC: C01B33/021 , H01M4/38 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于锂离子电池制备领域，公开了一种多孔层状硅的制备方法。在惰性氛围下于650~1000℃烧结含氯原料和硅钙合金混合粉末，烧结得到的物料再经过水洗、干燥，即可得到多孔层状硅材料。本发明提供的制备方法工艺简单，操作便捷可控，便于大规模生产多孔层状硅材料。此外，本发明还公开了上述制备方法制备的多孔层状硅材料及其应用。
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公开(公告)号：CN114464764B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202210160572.0
申请日：2022-02-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种聚苯胺包覆钒酸铁柔性电极的制备方法与应用，属于水系锌离子电池材料技术领域。该电极以碳布为柔性基底，通过水热反应‑电化学氧化聚合两步法使Fe5V15O39(OH)9·9H2O@PANI三维导电网络骨架均匀生长于碳布表面，该结构可以限制锌离子脱嵌过程中的体积效应并促进离子与电子的传输速度。同时，聚苯胺包覆层的引入还能够进一步提升电极导电性、比容量、平台电压与结构稳定性，得到的聚苯胺包覆钒酸铁材料相比于纯钒酸铁材料具有着更好的电化学性能。该电极制备方法简单高效，成本低廉，可控性高，适宜大规模生产。
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公开(公告)号：CN114639819B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210291894.9
申请日：2022-03-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料，包括锰基氢氧化物自支撑正极前驱体及富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料。还提供了一种富钠锰基氧化物复合基底氧化物自支撑二元正极材料制备方法。本发明通过对金属网状集流体进行改性，原位生长锰基氢氧化物，在后续预钠化过程后，锰基氧化物与基底氧化物复合有效降低材料内部钠离子扩散势垒,增加离子电导率，另外也一定程度上增加内部电子电导。由于复合材料内部特殊的微观结构，为钠离子传输提供更加稳定的传输通道，减小极化，提升材料稳定性。富钠的结构为首圈SEI膜形成提供额外的钠原，提升电池整体循环效率。由于以上因素，该材料表现出出色的循环稳定性和优异的倍率性能。本发明的前驱体制备方法成本低，易实现、简单有效，为钠电正极材料的结构改性和工艺设
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公开(公告)号：CN113224383B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202110331191.X
申请日：2021-03-29
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0565 , H01M10/058 , H01M10/0525 , C08G83/00
Abstract: 本发明公开了一种基于金属‑有机框架材料的复合固态电解质膜及其制备方法和应用。该复合固态电解质膜包括由聚氧化乙烯(PEO)与经甲苯二异氰酸酯(TDI)修饰的金属‑有机框架材料(MOF)聚合而成的聚合物网络和分散在所述聚合物网络中的锂盐。本发明将苯二异氰酸酯作为中间体，使MOF和PEO通过化学键连接，可大幅度增强锂离子的离子电导率，同时可避免PEO的羟基基团在高电压下的氧化分解，显著提升高压电化学稳定性。该发明制备方法简单、易于控制、成本低廉，易于产业化，在高比能固态电池体系、柔性电子储能器件领域有着广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN114639822A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202210292018.8
申请日：2022-03-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本专利公开了一种具有元素梯度分布的镍钴锰三元MOF正极材料前驱体及其制备方法。本发明通过加入络合剂实现MOF材料制备，在后续处理中成功制备原位导电碳阵列，提升内部电子电导率。另外利用不同温度溶液定速混合的方法，成功实现三元MOF正极材料中金属元素的梯度分布，一方面在材料内部构建内建电场，提升电子电导率，另一方面结构缺陷的产生有利于改善Na+的传输路径，进一步提高离子电导率，减小极化。因此综合提升三元正极材料的倍率性能和循环稳定性。本发明的前驱体制备方法成本低，易实现、简单有效，且能制备所需结构、组成和性能的改性前驱体。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114551838A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210179741.5
申请日：2022-02-25
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/485 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 一种改性单晶型无钴高镍三元正极材料及其制备方法。本发明的一种改性单晶型无钴高镍三元正极材料其化学式为Li[NixMn1‑x‑ySry]O2@mLi2SiO3，其中x、y为摩尔数，0.8≤x＜1，0＜y≤0.05，m为质量分数，0＜m≤3000ppm。本发明方式包含以下步骤：以一定化学计量比配置含镍、锰、锶的无机盐溶液，采用共沉淀法合成颗粒较小、形貌疏松、比表面积较大的[NixMn1‑x‑ySry](OH)2前驱体；将前驱体粉末通过高能混合器与硅源、锂源充分混合，并经随后的焙烧、粉碎过程得到单晶型Li[NixMn1‑x‑ySry]O2@mLi2SiO3正极材料；本发明的改性单晶型无钴高镍三元正极材料具有较好的晶体结构，以其作为正极材料制得的电池具有优异的电化学性能；本发明制备方法简单可控、成本低廉，适用于工业化生产。
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公开(公告)号：CN114551837A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210179648.4
申请日：2022-03-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种快充型无钴高镍浓度梯度核壳结构锂离子电池三元正极材料及其制备方法。本发明的正极材料化学式为Li[NixMn1‑x‑yWy]O2@mLi2ZrO3，其中x、y为摩尔数，0.8≤x＜1，0＜y≤0.05，m为质量分数，0＜m≤3000ppm。本发明的制备方法为：将一定化学计量比的含镍、锰、钨的第一盐溶液及氢氧化钠溶液、氨水溶液加入反应釜内反应形成前驱体内核；再将不同化学计量比的含镍、锰、钨的第二盐溶液加入反应釜，充分反应后进行离心洗涤、烘干、筛分除铁，得到化学式为[NixMn1‑x‑yWy](OH)2的球形前驱体；将前驱体粉末通过高能混合器与锆源及锂源充分混合后焙烧，最后得到一种快充型无钴高镍浓度梯度核壳结构锂离子电池三元正极材料。本发明的正极材料具有较好的晶体结构，以其作为正极材料所制得的电池具有优异的电化学性能；本发明制备方法简单可控、成本低廉，具有商业应用价值。
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公开(公告)号：CN114497537A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210179860.0
申请日：2022-02-25
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/525 , C01G53/00 , H01M10/0525 , H01M4/04
Abstract: 一种无钴高镍三元正极材料及其制备方法。本发明正极材料的化学式为Li[NixFeyAl1‑x‑y]O2，其中x、y为摩尔数，0.8≤x＜1，0＜y＜0.2。本发明方式包含以下步骤：按化学计量比称取可溶性镍盐、铁盐、铝盐以及锂盐共同溶解于一定量去离子水中，均匀搅拌溶解后得到溶液A；称取适量的柠檬酸、乙二醇溶于无水乙醇中，均匀搅拌溶解后得到溶液B；将溶液A加入到溶液B中搅拌均匀得到溶液C；将溶液C放入恒温水浴锅中在一定温度下持续加热搅拌，直至液体形成“果冻状”凝胶；将所得凝胶移入烘箱内，充分烘干水分；烘干凝胶后加入分散剂进行机械活化；随后将烘干后的粉料进行研磨过筛，并在指定温度下焙烧一段时间，即得Li[NixFeyAl1‑x‑y]O2正极材料。本发明所制备的NFA正极材料具有较好的晶体结构，以其作为正极材料制得的电池具有优异的电化学性能。
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公开(公告)号：CN112201786B
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202010804764.1
申请日：2020-08-12
Applicant: 中南大学
Abstract: 以钒为基底的磷酸钾金属盐有机化合物正极材料及其制备方法，所述正极材料的分子式为：C2H10K2O16P2V2，所述正极材料掺杂碳纳米管导电剂以及钾源制作而成，属于单斜晶系结构。所述方法为：(1)将含钒化合物加入水中，分散后，再加入磷源，搅拌，加入钾源，分散均匀；(2)水热反应，过滤，洗涤沉淀，干燥，得K‑有机框架结构材料；(3)与碳纳米管导电剂混合，研磨，即成。本发明正极材料放电克容量高，倍率性能好，循环性能、库伦效率稳定；本发明方法合成的温度低，操作简单，成本低，可控性强、重复性好，适宜于工业化生产。
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公开(公告)号：CN111092222B
公开(公告)日：2022-01-18
申请号：CN201911265057.3
申请日：2019-12-11
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/58 , H01M10/054
Abstract: 一种钠离子电池钴铁铜硫化物负极材料及其制备方法，包括以下步骤：(1)利用钴源、铁源和铜箔和2‑甲基咪唑溶于无水甲醇中，共沉淀合成得到多金属均匀分散、结构稳定的MOFs前驱体；(2)将多金属MOFs前驱体和硫源进行恒温混合搅拌，得到黑色的预硫化的多金属硫化物前驱体；(3)将黑色的预硫化多金属前驱体在管式炉中惰性气体的保护下高温热解，冷却后得到钴铁铜硫化物材料。本发明提供的方法制备得到的钴铁铜硫化物材料，形貌均一，结构稳定。本发明制备的钴铁铜硫化物用于二次钠离子电池的负极材料，使得制备的钠离子电池具有稳定性高、循环寿命长、倍率性能好等优点，能有效满足高性能钠离子制备的实际应用需要。
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