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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。
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公开(公告)号:CN118610576A
公开(公告)日:2024-09-06
申请号:CN202410838882.2
申请日:2024-06-26
Applicant: 中南大学 , 广东博力威科技股份有限公司
IPC: H01M10/0566 , H01M10/0569 , H01M10/0567 , H01M10/054 , H01M10/44
Abstract: 本发明提供了一种高电压钠离子电池全组分氟代电解液及其制备方法和应用。针对现有碳酸酯电解液在高电压下易氧化分解和SEI膜易溶解等问题,本发明提出一种全组分氟代电解液,主溶剂使用极性较弱的链状氟代溶剂替代高极性的碳酸酯溶剂,并搭配少量的环状氟代碳酸酯,以及含氟添加剂。该电解液不仅具有较强的氧化稳定性,还可以显著提升SEI膜的稳定性。本发明的全组分氟代高电压电解液不包含任何碳酸酯溶剂,具有耐高压、不易燃且界面稳定等优点,所制备的高电压钠离子电池具有能量密度高、库仑效率高、循环寿命长和高温存储性能好等优势。本发明提供的全组分氟代电解液适用于4.15V及以上的层状氧化物体系钠离子电池。
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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
Applicant: 中南大学 , 广东博力威科技股份有限公司
IPC: H01M4/139 , H01M4/1393 , H01M4/04
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。
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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
IPC: H01M4/139 , H01M4/13 , H01M4/62 , H01M10/0567 , H01M10/0525 , H01M10/42
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。
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公开(公告)号:CN114156543B
公开(公告)日:2024-03-29
申请号:CN202111639648.X
申请日:2021-12-29
Applicant: 中南大学 , 广东博力威科技股份有限公司
IPC: H01M10/0569 , H01M10/0567 , H01M10/42 , H01M10/054 , H01M10/058
Abstract: 本发明涉及钠离子电池技术领域,特别涉及一种钠离子电池电解液、钠离子电池及制备方法,其中钠离子电池电解液包括有机溶剂、电解质钠盐和添加剂,采用的醚基溶剂优异的还原稳定性以及较低的去溶剂化能,能够在负极表面形成较薄的SEI膜,提高钠离子电池界面稳定性的同时,保证钠离子较快的界面反应动力学;碳酸酯类电解液添加剂能够在正极和负极表面参与SEI膜的形成,提升醚基电解液的氧化稳定性,提高电池循环稳定性和循环效率;另外醚基溶剂在电池循环过程中几乎不产气,减少由电池胀气引起的安全问题。
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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
IPC: H01M4/36 , H01M4/525 , H01M10/0525
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。
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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
IPC: H01M10/0585 , H01M10/0587 , H01M4/80 , H01M10/0567 , H01M10/0525
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。
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公开(公告)号:CN116613276A
公开(公告)日:2023-08-18
申请号:CN202310624319.0
申请日:2023-05-30
Applicant: 中南大学 , 广东博力威科技股份有限公司
IPC: H01M4/131 , H01M4/505 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了降低锰酸锂正极材料锰溶出率的方法,包括以下步骤:将锰酸锂正极材料粉末和碱性氢氧化物溶液搅拌混合、静置、去除水分。本发明通过在锰酸锂正极材料粉末中混合碱性氢氧化物,可以中和电解液产生的HF,抑制Mn3+的歧化反应,降低锰酸锂的锰溶出率,从源头解决尖晶石锰酸锂高温循环性能差的问题。本发明采用碱性氢氧化物溶液浸泡锰酸锂正极材料粉末,将碱性氢氧化物均匀的混入锰酸锂正极材料粉末中,操作简单、能耗低,且成本低。本发明也公开了包含锰酸锂复合正极材料的电池。
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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
IPC: H01M4/62 , H01M4/58 , H01M10/0525
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。
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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
IPC: H01M10/0562
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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