公开(公告)号：CN108862406B

公开(公告)日：2020-09-08

申请号：CN201810682616.X

申请日：2018-06-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 胡国荣 ,  杜柯 ,  彭忠东 ,  章翔

IPC: C01G53/00 ,  H01M4/58 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种碱式碳酸盐前驱体及其制备方法和应用。该前驱体的分子式为(NixCoyMz)(CO3)1‑k(OH)2k，其中M为Mn、Al、Ti、Cr、V、Sn、Zr、Fe、B及稀土元素中的一种。其制备方法包括三个步骤：1)将镍钴锰盐或镍钴铝与促生长剂混合得到溶液a；2)溶液a与沉淀剂于混合，生成固体沉淀；3)反应结束后得到的固体沉淀经过洗涤，过滤后干燥得到前驱体。该方法具有工艺简便，流程短，成本低和环保的特点。采用该工艺得到的前驱体颗粒大，粒度分布范围窄。该前驱体可应用于锂离子电池正级材料的制备。

公开(公告)号：CN108511715B

公开(公告)日：2020-09-08

申请号：CN201810261848.8

申请日：2018-03-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 胡国荣 ,  杜柯 ,  曹雁冰 ,  彭忠东 ,  胡凯华 ,  亓先跃 ,  李小康

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明属于锂离子电池材料领域，具体公开了一种表面包覆焦磷酸锂锂离子电池三元材料的制备方法，调控包含磷酸二氢锂、锂离子电池三元材料的原料溶液的pH为11～12，反应后经固液分离、洗涤、干燥得前驱体；将得到的前驱体在含氧气氛下450～550℃下保温退火，制得表面包覆有焦磷酸锂的锂离子电池三元材料。本发明还包括采用所述的制备的方法制得的三元材料以及其应用。本发明将所述的pH以及退火温度控制在所述的范围内，可以出人意料地获得具有良好晶相且稳定的焦磷酸锂包覆材料，该材料相比于非晶态可表现出更优异的电学性能，例如明显改善循环性能和倍率性能。

公开(公告)号：CN108172804B

公开(公告)日：2020-09-08

申请号：CN201711499066.X

申请日：2017-12-31

Applicant: 中南大学

Inventor： 杜柯 ,  胡国荣 ,  彭忠东 ,  曹雁冰 ,  杨浩 ,  吴吉林 ,  李小康

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/485 ,  H01M4/62

Abstract: 本发明提供一种石墨烯复合二氧化钛纳米材料包覆锂离子电池三元正极材料的方法。制备方法为：制备氧化石墨烯复合二氧化钛的混合液；制备包覆有机偶联剂的三元正极材料，并将其加入到氧化石墨烯复合二氧化钛的混合液中。经过搅拌反应使氧化石墨烯复合二氧化钛纳米材料包覆在三元正极材料上，然后进行洗涤、过滤和干燥，最后放置在惰性气氛炉中进行热处理，得到石墨烯复合二氧化钛纳米材料包覆的锂离子电池三元正极材料。本发明制备的产物中石墨烯复合二氧化钛纳米材料均匀地包覆在三元正极材料表面，可以大大提升三元正极材料的电化学学性能。

公开(公告)号：CN109830681B

公开(公告)日：2020-06-23

申请号：CN201910086209.7

申请日：2019-01-29

Applicant: 中南大学

Inventor： 杜柯 ,  胡国荣 ,  彭忠东 ,  曹雁冰 ,  李唯 ,  谢永强 ,  许炼

IPC: H01M4/583 ,  H01M10/058

Abstract: 本发明公开了一种提高氧化石墨基正极材料容量的方法，属于锂电池正极材料技术领域，包括以下步骤：(1)采用传统Hummers法制备氧化石墨浆料；(2)将氧化石墨浆料用稀盐酸溶液洗涤多次，然后烘干；(3)将烘干后的氧化石墨进行热还原；(4)将还原氧化石墨作为锂电正极材料，用于锂电池的组装；(5)对锂电池进行首次恒流充电，充电截止电压为4.5～5.2V，随后进行电化学性能测试；本发明处理的氧化石墨基正极材料具有比常规的氧化石墨更为优异的容量性能和循环稳定性；本发明所用的原料不含有昂贵的过渡金属元素，成本低廉；本发明的提升容量的方法非常简单，没有繁琐的操作，且适用范围广，对氧化石墨为基础的材料均有效果。

公开(公告)号：CN107507976B

公开(公告)日：2020-05-26

申请号：CN201710606178.4

申请日：2017-07-21

Applicant: 中南大学

Inventor： 胡国荣 ,  彭忠东 ,  李莹 ,  杜柯 ,  曹雁冰

IPC: H01M4/505 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明公开了一种锂铝硼复合掺杂的锰酸锂正极材料及其制备方法，该锂铝硼复合掺杂的锰酸锂的化学式为：Li1+xMn2‑xAlxO4·0.3xLiBO2，其中，0＜x≤0.2。本发明通过采用喷雾造球后二段焙烧的方法制得形貌规则，粒径均匀的多孔球形锂铝硼复合掺杂的锰酸锂正极材料。通过在锰酸锂晶格中引入锂、铝、硼这三种元素，硼以LiBO2形式与锰酸锂形成Li1+xMn2‑xAlxO4·0.3xLiBO2固溶体，有效地抑制了锰在电解液中的溶解，提高了Mn‑O键的强度从而增强了材料的结构稳定性，显著提高了锰酸锂的高温循环性能。材料的制备工艺操作简单易于控制，成本低廉易于实现规模化生产。

公开(公告)号：CN108358246B

公开(公告)日：2019-12-10

申请号：CN201810019537.0

申请日：2018-01-09

Applicant: 中南大学

Inventor： 杜柯 ,  胡国荣 ,  彭忠东 ,  曹雁冰 ,  王勇 ,  亓先跃

IPC: C01G49/00 ,  H01M4/58 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明涉及一种以碳素铬铁为原料制备钠离子电池正极材料NaCrxFe1‑xO2(0＜x＜1)的方法，以解决常规方法采用含铬和含铁原料混料不均匀的问题。具体操作步骤为：采用廉价易得的碳素铬铁为原料，经过破碎、筛分以及除杂后，与钠源充分混合磨匀，经过高温烧结反应，冷却后即可获得最终产品。本发明的有益效果在于：碳素铬铁中Cr、Fe元素分布均匀，以其为原料所制得的正极材料铬铁酸钠中两种元素的分布也非常均匀，最终产物为纯相物质，没有其它含铁或含铬的杂相；本产品的涉及的工艺简单方便、易于控制，所需的原材料来源广泛、成本低、环境友好，便于实现规模化生产。

公开(公告)号：CN110429269A

公开(公告)日：2019-11-08

申请号：CN201910830492.X

申请日：2019-09-04

Applicant: 中南大学

Inventor： 曹雁冰 ,  胡国荣 ,  杜柯 ,  彭忠东 ,  张志勇 ,  甘掌根

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明公开了一种共混聚合物包覆的高镍三元正极材料及其制备方法，应用至少两种不同性质的聚合物的共混聚合物对高镍三元正极材料进行包覆，所述共混聚合物为聚丙烯酸锂、聚甲基丙烯酸锂，聚马来酸锂、聚(甲基乙烯基醚共聚马来酸)锂、聚富马酸锂中的至少一种与聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚苯撑乙烯、聚双炔中至少一种形成的共混聚合物，其通过在酸性介质中，采用水溶性引发剂引发共混聚合物的单体同时发生氧化聚合得到。本发明通过在高镍三元正极材料表面形成了一层具有导离子和导电的共混聚合物膜，可以抵挡一定的水分，抑制过渡金属离子在电解液中的溶解，具有高比容量、高倍率、长循环寿命的特点。

公开(公告)号：CN108511715A

公开(公告)日：2018-09-07

申请号：CN201810261848.8

申请日：2018-03-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 胡国荣 ,  杜柯 ,  曹雁冰 ,  彭忠东 ,  胡凯华 ,  亓先跃 ,  李小康

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明属于锂离子电池材料领域，具体公开了一种表面包覆焦磷酸锂锂离子电池三元材料的制备方法，调控包含磷酸二氢锂、锂离子电池三元材料的原料溶液的pH为11～12，反应后经固液分离、洗涤、干燥得前驱体；将得到的前驱体在含氧气氛下450～550℃下保温退火，制得表面包覆有焦磷酸锂的锂离子电池三元材料。本发明还包括采用所述的制备的方法制得的三元材料以及其应用。本发明将所述的pH以及退火温度控制在所述的范围内，可以出人意料地获得具有良好晶相且稳定的焦磷酸锂包覆材料，该材料相比于非晶态可表现出更优异的电学性能，例如明显改善循环性能和倍率性能。

公开(公告)号：CN107507976A

公开(公告)日：2017-12-22

申请号：CN201710606178.4

申请日：2017-07-21

Applicant: 中南大学

Inventor： 胡国荣 ,  彭忠东 ,  李莹 ,  杜柯 ,  曹雁冰

IPC: H01M4/505 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明公开了一种锂铝硼复合掺杂的锰酸锂正极材料及其制备方法，该锂铝硼复合掺杂的锰酸锂的化学式为：Li1+xMn2-xAlxO4·0.3xLiBO2，其中，0＜x≤0.2。本发明通过采用喷雾造球后二段焙烧的方法制得形貌规则，粒径均匀的多孔球形锂铝硼复合掺杂的锰酸锂正极材料。通过在锰酸锂晶格中引入锂、铝、硼这三种元素，硼以LiBO2形式与锰酸锂形成Li1+xMn2-xAlxO4·0.3xLiBO2固溶体，有效地抑制了锰在电解液中的溶解，提高了Mn-O键的强度从而增强了材料的结构稳定性，显著提高了锰酸锂的高温循环性能。材料的制备工艺操作简单易于控制，成本低廉易于实现规模化生产。

公开(公告)号：CN107342410A

公开(公告)日：2017-11-10

申请号：CN201710542670.X

申请日：2017-07-05

Applicant: 中南大学

Inventor： 彭忠东 ,  胡国荣 ,  李莹 ,  杜柯 ,  曹雁冰

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/485 ,  H01M4/48 ,  H01M4/505 ,  H01M10/0525

CPC classification number: H01M4/366 ,  H01M4/483 ,  H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明公开了一种铝硼改性锰酸锂正极材料及其制备方法，该铝硼改性锰酸锂正极材料，以LiMn2-xAlxO4为核，以无机锂硼氧化物玻璃Li2O·2B2O3(LBO)为包覆层，其中，0＜x≤0.2；其制备方法是高温固相法制备LiMn2-xAlxO4，LiMn2-xAlxO4与含锂源和硼源的溶液机械球磨制得混合均匀的浆料；将浆料进行喷雾干燥处理后，得到球形前驱体；将上述前驱体进行焙烧，得到改性锰酸锂正极材料；制备的改性锰酸锂正极材料经过了掺杂和包覆双重改性，能有效地抑制二价锰在电解液中的溶解，显著提高了锰酸锂的高温循环性能，且制备工艺操作简单易于控制，适合工业化生产。