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公开(公告)号：CN113880100A
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202110966412.0
申请日：2021-08-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种镍钴酸锂电池再生三元正极材料的制备方法。本发明包括以下步骤：(1)废旧锂离子电池采用氯化钠溶液进行放电，拆解，将正极片在碱液中进行浸泡，过滤得到黑色粉末；(2)将所得的黑色粉末在保护气气氛下进行还原焙烧；(3)将黑色粉溶解于酸性溶液中，萃取除杂，得到较高纯度的含镍和钴的混合溶液。(4)测得钴和镍离子的浓度后，向溶液中加入相应的锰源与钨源，调节pH，进行共沉淀反应，得到前驱体；(5)将前驱体与锂源与硼源混合烧结得到正极材料。根据本发明提供的方法，不仅有效地减轻废旧锂离子电池所产生的污染，且能将其中废旧镍钴酸锂材料回收再生为三元正极材料，该正极材料具有优异的电化学性能。
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公开(公告)号：CN113860321A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202110966413.5
申请日：2021-08-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种废旧钴酸锂电池再生前驱体材料的制备方法。本发明包括以下步骤：(1)废旧锂离子电池采用氯化钠溶液进行放电，拆解，将正极片在碱液中进行浸泡，过滤得到黑色粉末；(2)将所得的黑色粉末在保护气气氛下进行还原焙烧，去除杂质；(3)将黑色粉溶解于酸性溶液中，调节pH得到较为纯的含钴和锂的溶液。(4)测得钴和锂离子的浓度后，向溶液中加入相应的镍源，锰源，硼源与铝源；(5)向混合溶液中加入沉淀剂与络合剂，调节pH，进行共沉淀反应，将所得的产品洗涤干燥，得到前驱体。根据本发明提供的方法，不仅有效地减轻废旧锂离子电池所产生的污染，且能将其中废旧钴酸锂材料回收再生新型改性前驱体材料，该前驱体材料具有优异的形貌与尺寸。
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公开(公告)号：CN112029997B
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202010701225.5
申请日：2020-07-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明设计一种大规模处理废旧锂离子电池正极材料的回收工艺，包括以下步骤：利用改造后的鼓风烧结机，通入适当浓度的混合气氛(H2S+惰性保护气)，对废旧锂离子电池正极材料进行煅烧；经过一次酸洗、二次酸洗有效分离出主要杂质金属(锂和铝)和主体回收金属(视原料而定，镍钴锰中的一种或多种)；在高温煅烧、一次酸洗室、二次酸洗室中剩余或生成的H2S气体则经过气体管道、干燥装置再次供给高温煅烧过程，实现循环利用。其中改造的鼓风烧结机，是通过加上外壳实现环境相对密闭，同时利用气压差实现气氛流动的方向控制，防止H2S气体产生泄露。
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公开(公告)号：CN113666436A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202111008929.5
申请日：2021-08-31
Applicant: 中南大学
IPC: C01G53/00 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于锂离子电池材料技术领域，公开了一种高镍三元前驱体的制备方法和应用。高镍三元前驱体由内而外呈“富镍1‑低镍2‑富镍3‑低镍4”式循环梯度分布。富镍区由于镍含量高，为主要的容量贡献区；低镍区结构更加稳定，可以起到框架支撑的作用，稳定的框架结构不仅可以起到加速锂离子传输的作用，同时能够在长循环过程中保证球形颗粒的完整性。本发明同时实现了正极材料的高能量密度和结构稳定性。
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公开(公告)号：CN113206288A
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202110331182.0
申请日：2021-03-29
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0562 , H01M10/0565 , H01M10/058 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种基于表面缺陷二氧化钛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聚氧化乙烯、具有表面缺陷的二氧化钛纳米棒、锂盐。本发明将表面具有氧空位缺陷的二氧化钛纳米棒作为固态电解质膜的填充材料，其表面的氧空位可提供活性位点吸附锂盐的阴离子，促进锂盐的解离，进而增加固态电解质的锂离子浓度；二氧化钛纳米棒的一维结构可以提供连续的离子传导通道。所得复合固态电解质膜具备高锂离子电导、宽电化学窗口和高热稳定性的特点，应用于锂离子全固态电池具有较高的容量和优异的稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109935818B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN201910240793.7
申请日：2019-03-28
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00
Abstract: 一种四氧化三铁/rGO纳米负极材料及其制备方法，所述负极材料中，所述四氧化三铁与rGO的质量比为0.5～5.0:1；所述四氧化三铁以球状颗粒附着于rGO片上。所述制备方法为：（1）将表面活性剂、铁源与羧酸类有机配体加入溶剂中，搅拌；（2）将氧化石墨烯悬浊液加入，搅拌，超声分散；（3）水热反应，冷却，过滤，洗涤沉淀，干燥；（4）在保护性气氛中焙烧，冷却，即成。本发明负极材料充放电过程中体积变化小，容量衰减小，导电性好，循环性能与倍率性能优异；本发明方法工艺简单、易控制，条件温和，成本低，环境友好，适宜于工业化生产。
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公开(公告)号：CN110739453B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN201911054651.8
申请日：2019-10-31
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054
Abstract: 一种碳包覆二硫化锗及其制备方法与应用。本发明碳包覆二硫化锗的通式为GeS2@C，其呈直径为400~600nm的空心球，表层由碳包覆。本发明制备方法，将锗源溶液、聚苯乙烯小球和碳源分散均匀形成悬浊液，冷冻干燥得到前驱体，然后将前驱体在惰性气氛下进行碳化，得到碳化材料，最后将碳化材料在还原气氛下硫化，得到碳包覆二硫化锗。本发明碳包覆二硫化锗呈空心球状结构，可有效缓解采用其制备的负极材料在充放电过程因体积膨胀引起的结构破坏，提高负极材料的循环稳定性。本发明制备方法操作简单，能够制备得到呈空心球状结构的碳包覆二硫化锗。
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公开(公告)号：CN112897580A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110085741.4
申请日：2021-01-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种以高砷锑烟灰制备钠离子电池负极材料硫化锑的方法。本发明以高砷锑烟灰(具体成分为As2O3、As4O6、Sb2O3等)为原料，通过采用加压氧化—碱浸法将砷形成可溶性的砷酸盐并过滤除去；然后利用稀盐酸溶解以固相存在的锑(Sb2O3)，并得到较纯净的三氯化锑溶液；在搅拌的条件下，往所得的溶液中加入适量水溶性硫源并混合均匀；所得混合溶液转移至反应釜内并于一定温度下水热反应；水热反应结束后，酒精冲洗数次，干燥后得到产物。该专利避免了冗长的金属提取制备工艺，将锑直接转化成更具实际价值的钠离子电池负极材料，且锑的回收率可达到85％以上。
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公开(公告)号：CN112875670A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110085713.2
申请日：2021-01-22
Applicant: 中南大学
IPC: C01B25/45 , H01M4/58 , H01M10/054
Abstract: 一种回收废弃钒尾渣制备钠离子电池正极材料的方法。本发明以废弃钒渣为原料，经过钠化焙烧—水浸法获得钒酸钠(NaVO3)溶液，然后利用NaVO3溶液制备钠离子电池正极材料磷酸钒钠(Na3V2(PO4)3)。其制备方法分为废料回收和Na3V2(PO4)3正极材料制备两步，第一步：将钒渣与钠源添加剂充分混合均匀，然后在焙烧炉中经过焙烧后通过水浸出获得NaVO3溶液，第二步：采用补充钠源、磷源和NaVO3溶液加入柠檬酸溶液中生成溶胶，然后将溶胶干燥得到凝胶，将凝胶热处理即得到所述正极材料Na3V2(PO4)3。利用废弃钒渣直接合成钠离子电池正极材料避免多金属分步分离回收，缩短了工艺流程，操作简单，降低成本，提升了回收再生产品的价值，而且用钒渣回收所得原料制备Na3V2(PO4)3材料具有良好的倍率性能和优异的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN112863890A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201911182083.X
申请日：2019-11-27
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种伏安循环电化学活化商用碳布的方法：本发提供一种伏安循环电化学活化商用碳布的方法，包括以下步骤：S1：以商用碳布为原料,将其依次用去离子水和乙醇反复洗涤，并进行充分干燥处理后置于马弗炉中,在300–400℃的空气气氛中热处理一定时间后制得分级多孔碳布；S2：最后将S1干燥处理后的分级多孔碳布作为工作电极在三电极电解池中进行伏安循环，再依次用去离子水和乙醇反复洗涤，并进行干燥处理得到活性碳布。其由表面丰富的分级多孔结构和含氧官能团，能分别提供较大的双电层电容和赝电容。本发明提供的方法制备得到的活性碳布，面积比容量高，电压窗口宽，循环稳定性好，并且以其为电极材料制备的水系柔性对称超级电容器表现处优异的面积比容量和较高的能量密度。而且本发明提供了简单调控碳布表面官能团的电化学方法，对其他碳基材料的改性工作有着借鉴意义。
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