三元正极材料晶粒生长过程中圆度变化的模拟方法

    公开(公告)号:CN118866192A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410890001.1

    申请日:2024-07-04

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三元正极材料晶粒生长过程中晶粒圆度变化的模拟方法,属于三元正极材料技术领域。该三元正极材料晶粒生长过程中晶粒圆度变化的模拟方法,包括:S1、获取不同恒温温度初始时刻的SEM图像并作为元胞自动机的初始状态;S2、计算晶粒的生长速率并求取每时刻晶粒的生长距离,通过与元胞边长的比较确定元胞取向转变时刻;S3、计算元胞取向变换前后的晶界能差决定元胞取向的转变;S4、针对凸出和内凹的元胞作进一步转变;S5、根据晶粒生长速率、局部晶界曲率和最低能量原理设计元胞状态转换规则建立二维元胞自动机模型,模拟晶粒生长过程中的晶粒圆度变化。本发明提出的模拟方法成功地全面模拟了晶粒生长的圆度变化。

    一种硬碳极片的预钠化装置及其预钠化方法

    公开(公告)号:CN118588879A

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410838879.0

    申请日:2024-06-26

    Abstract: 本发明提供了一种硬碳极片的预钠化装置及其预钠化方法,涉及钠离子电池领域。该方法通过将硬碳极片放入不同浓度预钠化溶液中多次浸泡,清洗,干燥即得;制备的预钠化硬碳极片具有高首次库仑效率、高能量密度和长循环寿命。该预钠化装置具有三个浸泡池,可在其中注入不同浓度的预钠化溶液以实现分段预钠化;第一浸泡池中的低浓度预钠化溶液有助于提升预钠化硬碳极片形成更均匀、致密的SEI膜,第二浸泡池中的高浓度预钠化溶液能够加速预钠化过程的进行,第三浸泡池中的低浓度预钠化溶液有助于消除高浓度预钠化溶液对硬碳极片造成的不利影响使得预钠化硬碳极片表面更均匀。该装置结构简易,操作简单,有利于控制预钠化程度,便于大规模生产应用。

    一种高性能锂离子电池厚极片及其制备方法

    公开(公告)号:CN114400301B

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202210233086.7

    申请日:2022-03-09

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种高性能锂离子电池厚极片及其制备方法,包括如下步骤:(1)将锂离子电池正/负极材料与导电剂、粘结剂、添加剂以及溶剂混合均匀制备浆料;(2)将所述浆料涂敷在集流体上,然后进行烘干与辊压;(3)对(2)中辊压后的极片构造孔道阵列,得到高性能锂离子电池厚极片;(4)将所述高性能锂离子电池厚极片组装电池。本发明制备的具有树状电解液通道的高性能锂离子电池厚极片,可以保证电解液对厚极片的充分浸润、实现锂离子在厚极片孔隙中较快的液相传输,且同步提高电解液浓度,从而提升厚极片的电化学性能。

    一种具有稳定界面的改性高镍正极材料及其制备方法、锂离子电池

    公开(公告)号:CN117712326A

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202311730258.2

    申请日:2023-12-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供具有稳定界面的改性高镍正极材料,包括高镍正极材料基体和包覆层,基体的表面包括含锂岩盐相,其表面掺杂有具有强金属氧键的高价金属A离子且其表面的锂镍混排高于体相,包覆层为碳与高价金属A的氧化物的均匀混合物,高价金属A离子的价态不低于+3价。该改性高镍正极材料由金属有机盐均匀包覆镍正极材料后在惰性气氛中进行短时热处理得到。通过碳还原与强M‑O键的协同作用钳制氧空位的含量,构建稳定表面,缓解充放电过程中的相变,提高深度脱锂情况下的锂离子扩散速率,抑制界面副反应的产生,且碳包覆层能提高材料的电子电导率。因此,正极材料的电化学循环稳定性、倍率性能和安全性得到改善。

    一种高能量密度软包装锂离子电池的制造方法

    公开(公告)号:CN113078367B

    公开(公告)日:2023-10-20

    申请号:CN202110333179.2

    申请日:2021-03-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种高能量密度软包装锂离子电池的制造方法,包括以下步骤:步骤1:制备电池卷芯或极片集束;步骤2:将包有隔离膜的涂碳铝箔包裹在电池卷芯或极片集束外部,并组装成软包电池;步骤3:向步骤2组装的软包电池中注入预锂化电解液,以涂碳铝箔作为辅助电极对负极进行预锂化;步骤4:预锂化完成后,取出涂碳铝箔并去除多余的预锂化电解液,注入功能化电解液,然后进行活化,得到高能量密度软包装锂离子电池。本发明实现了电池负极的简单、安全、可精准控制的原位预锂化,从而弥补全电池首次充放电过程中的锂损失,提高全电池中正极材料的克容量发挥,有效提升锂离子电池的能量密度。

    LiFePO4/CNTs复合正极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN111725516B

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202010625885.X

    申请日:2020-07-01

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种LiFePO4/CNTs复合正极材料的制备方法,包括:(1)CVD制备铁基催化剂/CNTs复合材料;(2)混合催化剂/CNTs复合材料与酸性溶液,氧气为氧化剂,得到前驱体/CNTs复合材料;(3)将前驱体/CNTs复合材料、磷源、锂源按照一定比例混合;(4)将混合材料高温固相烧结得到LiFePO4/CNTs复合正极材料。本发明利用加压氧化法溶解铁基催化剂,加速了反应的进行,有效减少了酸碱的用量和反应副产物的产生;利用铁基催化剂制备了分散均匀的CNTs,并且LiFePO4/CNTs复合正极材料继承了该特性;解决了LiFePO4正极材料导电性差的问题,提升了材料的电化学性能。

    一种均匀致密石榴石型无机固态电解质薄膜材料的制备方法

    公开(公告)号:CN115642300A

    公开(公告)日:2023-01-24

    申请号:CN202211560203.7

    申请日:2022-12-07

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种均匀致密石榴石型无机固态电解质薄膜材料的制备方法,包括:制备亚微米级窄粒径分布的石榴石型固态电解质粉体材料;将亚微米级窄粒径分布的石榴石型固态电解质粉体材料压制成陶瓷生坯;将陶瓷生坯填埋在所制得的粉体材料中,并进行悬吊烧结,得到高度均匀致密的石榴石型无机固态电解质陶瓷的块体或片体材料;机械加工后得到纯石榴石型无机固态电解质薄膜材料。本发明的制备方法工序简单易行、成本低,不需使用价格昂贵的精密烧结设备,且能制备出均匀致密程度高、离子电导率高、微米级纯石榴石型无机固态电解质薄膜材料,易于大规模推广。

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