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公开(公告)号:CN118315579A
公开(公告)日:2024-07-09
申请号:CN202410349931.6
申请日:2024-03-26
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明设计钠离子电池正极材料领域,公开了一种在钠层掺杂元素的层状氧化物正极及钠离子电池应用。正极材料的化学式包括[Na1‑3xYx]TMO2,其中稀土元素钇(Y)为钠层掺杂元素,过渡金属(TM)选自Ni、Co、Cu、Ti、Zr、Mg、Sn、Li、Cr、V、Zn以及Mo中的一种或多种组合。Y元素一方面增强钠层阳离子与氧的相互作用,减小钠层间距,从而提高空气稳定性。另一方面稀土掺杂元素起到钠层支柱的作用,抑制材料电化学过程中的层间滑移,降低材料的晶格畸变和不可逆相变。所得材料应用于钠离子电池具有优异的空气稳定性和循环稳定性。
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公开(公告)号:CN118016832A
公开(公告)日:2024-05-10
申请号:CN202410052543.1
申请日:2024-01-12
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种二氧化钛/碳化钛多层包覆的富锂正极材料的制备方法及锂离子电池应用,通过简单的混合加热方法一步制备得富锂复合正极材料。本发明所得二氧化钛/碳化钛多层包覆的富锂复合材料,作为锂离子电池正极材料,在电化学循环过程中吸收正极释放的晶格氧,并提高晶格氧的氧化还原可行性,由此展现出优异的电化学性能,具有巨大的商业潜能。
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公开(公告)号:CN116354405A
公开(公告)日:2023-06-30
申请号:CN202310358536.X
申请日:2023-04-06
Applicant: 北京理工大学 , 河南省鹏辉电源有限公司 , 广州鹏辉能源科技股份有限公司 , 珠海鹏辉能源有限公司
IPC: C01G49/00 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054 , H01M10/058 , C01B32/05
Abstract: 本发明涉及一种原位碳包覆硫酸亚铁钠复合正极材料、制备及钠离子电池,属于钠离子电池技术领域。采用蒸发结晶和原位碳包覆相结合技术,直接使用Na2SO4、FeSO4·7H2O和水溶性碳源为反应物,真空中60~100℃快速蒸干水分自然结晶即可一步获得高纯前驱体,前驱体首先在200℃~250℃预煅烧1~2h,然后在410~430℃下煅烧8~12h,碳热还原获得表层具有一层均匀的非晶碳层的多孔硫酸亚铁钠复合正极材料。该非晶碳层可以抑制烧结过程中颗粒的过度长大,同时循环充放过程中可以防止电解液对活性材料的进一步侵蚀。多孔结构有利于电解液的浸透和增加钠离子反应活性位点,极大地提高材料的电子和离子电导率,从而表现出优异的倍率性能和循环性能。
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公开(公告)号:CN119208574A
公开(公告)日:2024-12-27
申请号:CN202411445936.5
申请日:2024-10-16
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M10/0525 , H01M4/525
Abstract: 本发明提供了一种多重掺杂和包覆的复合层状正极材料的制备和应用,通过铝钛等阳离子和硫负离子掺杂共同修饰高镍正极材料内部,又通过硫酸锂的表面包覆隔绝电解液,减少副反应,多重掺杂和包覆协同作用,显著提高在高充电截止电压下层状正极材料的比容量和循环稳定性。同时,方法简单有效,成本低廉,制备得到的材料形貌均一性好,适合大规模生产。
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公开(公告)号:CN115332497B
公开(公告)日:2024-11-19
申请号:CN202210847848.2
申请日:2022-07-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/485 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种Li2SO4包覆和Al掺杂的复合层状正极材料及其应用,属于锂离子电池技术领域。将层状正极材料前驱体粉末、锂源和铝源在无水乙醇中研磨混合均匀,得到混合粉末;将所述混合粉末放入坩埚Ⅰ中,将硫酸盐放入坩埚Ⅱ中,将两个坩埚放入管式炉或马弗炉,空气或氧气氛围下,首先升温至480℃~520℃预烧4h~6h,然后升温至600℃~900℃煅烧10h~12h,煅烧结束后降温冷却,在坩埚Ⅰ中得到一种Li2SO4包覆和Al掺杂的复合层状正极材料。Li2SO4包覆和Al掺杂通过协同作用既可减少高电压正极表面产氧等副反应,又能增加锂离子传输速率,稳定高脱锂状态下的正极内部晶格结构,从而显著提高高充电截止电压下单晶层状正极材料的比容量和循环稳定性。
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公开(公告)号:CN117393721A
公开(公告)日:2024-01-12
申请号:CN202311366076.1
申请日:2023-10-20
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明属于钠离子电池技术领域,主要涉及一种铁基聚阴离子型复合正极材料的制备方法及钠离子电池应用。本发明以七水合硫酸亚铁,硫酸钠,抗氧化剂,碳纳米管为反应物,通过冷冻干燥技术实现快速获得前驱体材料,并将前驱体通过短时间低温烧结后制备出高性能铁基聚阴离子型复合正极材料。本发明合成工艺简单,同时兼具良好的电化学性能,为钠离子电池铁基聚阴离子型复合正极材料的优化及生产发展提供了更多的技术储备。
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公开(公告)号:CN119905527A
公开(公告)日:2025-04-29
申请号:CN202411582707.8
申请日:2024-11-07
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/1397 , H01M4/04 , H01M10/054 , H01M4/136 , C01G49/00
Abstract: 本发明涉及钠离子电池材料技术领域,公开了本发明的目的在于提供一种新型硫酸盐类钠离子电池正极材料及其无煅烧制备方法,解决了Stanfieldite型Na2Fe(SO4)2材料无法制备获得的难题,并验证了其电化学活性。原始的Na2Fe(SO4)2电极材料的平均电压为3.5V(相对于Na/Na+,Fe2+/Fe3+氧化还原对),具有潜在的钠离子电池应用价值。
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公开(公告)号:CN116354405B
公开(公告)日:2025-01-21
申请号:CN202310358536.X
申请日:2023-04-06
Applicant: 北京理工大学 , 河南省鹏辉电源有限公司 , 广州鹏辉能源科技股份有限公司 , 珠海鹏辉能源有限公司
IPC: H01M4/58 , C01G49/00 , H01M4/62 , H01M10/054 , H01M10/058 , C01B32/05
Abstract: 本发明涉及一种原位碳包覆硫酸亚铁钠复合正极材料、制备及钠离子电池,属于钠离子电池技术领域。采用蒸发结晶和原位碳包覆相结合技术,直接使用Na2SO4、FeSO4·7H2O和水溶性碳源为反应物,真空中60~100℃快速蒸干水分自然结晶即可一步获得高纯前驱体,前驱体首先在200℃~250℃预煅烧1~2h,然后在410~430℃下煅烧8~12h,碳热还原获得表层具有一层均匀的非晶碳层的多孔硫酸亚铁钠复合正极材料。该非晶碳层可以抑制烧结过程中颗粒的过度长大,同时循环充放过程中可以防止电解液对活性材料的进一步侵蚀。多孔结构有利于电解液的浸透和增加钠离子反应活性位点,极大地提高材料的电子和离子电导率,从而表现出优异的倍率性能和循环性能。
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公开(公告)号:CN117239128A
公开(公告)日:2023-12-15
申请号:CN202310972526.5
申请日:2023-08-03
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/054
Abstract: 本发明涉及一种基于路易斯酸碱自组装的多功能正极浆料添加剂及其在钠离子电池中的应用,属于钠离子电池技术领域。所述添加剂为有机二元或多元酸式钠盐;正极浆料包括钠离子电池正极活性材料、导电剂、粘结剂和溶剂,正极活性材料为O3型层状氧化物正极材料;添加剂的质量为所述钠离子电池正极活性材料、导电剂和粘结剂总质量的2%~8%。通过在浆料中添加有机二元或多元酸式钠盐作为添加剂,能够作为pH缓冲剂中和材料表面的碱性杂质并且原位生成的反应产物是电化学活性的具有补钠作用的物质,实现钠离子全电池的高可逆容量稳定循环。
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公开(公告)号:CN115050953A
公开(公告)日:2022-09-13
申请号:CN202210801786.1
申请日:2022-07-07
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/485 , H01M4/525 , H01M4/1391 , H01M10/054 , C01G49/00
Abstract: 本发明提供了一种可行的钾离子电池新型正极材料的制备方法,通过简单的高温固相反应方法制备得微米级纤铁矿型层状K0.8Ti1.2Fe1.2O2颗粒。本发明所得K0.8Ti1.2Fe1.2O2材料可作为一种钾离子新型正极材料,钾离子位于材料层间能够实现很好的脱嵌,充放电电压平台在2.8V左右,能提供145mAh/g‑1的初始比容量。除此之外,本发明所制备的材料在循环过程中具有优异的循环性能,是一种很有前途的钾离子电池正极材料。
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