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公开(公告)号：CN114314671A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202210015985.X
申请日：2022-01-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C01G45/12 , H01M4/505 , H01M10/0525
Abstract: 一种高容量富锂锰氧正极材料及其制备方法，属于材料合成技术领域。该方法首先采用高温烧结法制备Li2MnO3材料，然后将高温烧结后的材料放入球磨罐中进行球磨，再将球磨后的材料在一定温度下进行二次烧结，得到球磨‑二次烧结后具有高电化学活性和高放电比容量的富锂锰氧正极材料。本发明通过高温烧结和球磨相结合的方法，将高温烧结后的Li2MnO3进行球磨，然后进行二次高温烧结，给予材料能量，实现低电化学活性或电化学惰性的Li2MnO3向具有高电化学活性的Li[LiaMn1‑a]O3‑b(其中，0.5≤a≤1，0≤b≤0.5)的转变，显著提高材料的放电容量，充分发挥材料的放电能力。球磨‑二次烧结后得到的Li[LiaMn1‑a]O3‑b材料的放电比容量可达231.5mAh/g。
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公开(公告)号：CN109244390B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201810955731.X
申请日：2018-08-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用磷掺杂富锂锰基正极材料的制备方法，具体包括制备沉淀剂溶液、制备金属盐溶液、制备磷掺杂的镍钴锰碳酸盐前驱体、制备磷掺杂富锂锰基正极材料的步骤；其中将焦磷酸化合物作为磷源溶解于沉淀剂溶液中，再采用共沉淀的方法即可得到磷掺杂的镍钴锰化合物前驱体，最后经过高温烧结即可得到磷掺杂富锂锰基正极材料；本发明公开的制备方法简单，且制备得到正极材料不仅在表面掺杂磷，而且在材料内部也均匀掺杂磷，使得材料的性能稳定，使用寿命长，同时显著提高材料的容量、首效、倍率和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN111446437A
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN202010352311.X
申请日：2020-04-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种表面自重构改性富锂正极材料及其制备方法，该技术能够合成一种具有耐高压及氧稳定表面层结构的正极材料，且该表面保护层与本体结构完美结合，具有一致性。改性材料为具有混合相表面层的富锂正极层状材料。制备方法包含以下步骤，1)共沉淀法结合高温固相法制备富锂正极材料；2)将富锂正极材料在磷化氢的气氛下低温处理。本方法通过磷化氢气体低温下对富锂正极材料表面处理，诱导材料颗粒表面化学和结构的自重构，均匀的构成多功能表面保护层，有效地抑制材料表面氧释放，形成耐高电压的稳定界面层，对提高材料的长循环电化学性能起到显著的作用。本发明简单有效，经济实用，工业化应用效果明显。
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公开(公告)号：CN109244390A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201810955731.X
申请日：2018-08-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用磷掺杂富锂锰基正极材料的制备方法，具体包括制备沉淀剂溶液、制备金属盐溶液、制备磷掺杂的镍钴锰碳酸盐前驱体、制备磷掺杂富锂锰基正极材料的步骤；其中将焦磷酸化合物作为磷源溶解于沉淀剂溶液中，再采用共沉淀的方法即可得到磷掺杂的镍钴锰化合物前驱体，最后经过高温烧结即可得到磷掺杂富锂锰基正极材料；本发明公开的制备方法简单，且制备得到正极材料不仅在表面掺杂磷，而且在材料内部也均匀掺杂磷，使得材料的性能稳定，使用寿命长，同时显著提高材料的容量、首效、倍率和循环稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105914352A
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：CN201610241987.5
申请日：2016-04-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054
CPC classification number: H01M4/366 , H01M4/5825 , H01M4/625 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种钠离子电池正极材料Na3V2(PO4)3/C的制备方法，其步骤如下：一、称取钒源、钠源、磷源、碳源和表面活性剂同时溶于去离子水，搅拌均匀得到溶液A；二、将溶液A加热搅拌，浓缩成溶胶并转移至培养皿中，在?40~?55℃条件下冷冻干燥5~12h，研磨得到前驱体；三、将前驱体放入管式炉惰性气体中，在300~400℃条件下预烧3~5h，再继续升温到700~850℃烧结8~24h，自然降温得到Na3V2(PO4)3/C材料。本发明步骤简单省时，制备的Na3V2(PO4)3/C材料颗粒均匀，材料放电比容量高，具有良好的倍率性能和循环性能。
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公开(公告)号：CN104157831B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201410409800.9
申请日：2014-08-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/131 , H01M4/1391
Abstract: 一种核壳结构的尖晶石镍锰酸锂、层状富锂锰基复合正极材料及其制备方法，属于材料合成技术领域。本发明制备的锂离子复合正极材料以层状富锂锰基Li[Lia(NixCoyMnz)1?a]O2为内核材料，以尖晶石镍锰酸锂LiNi0.5Mn1.5O4为壳层材料；采用共沉淀的方法获得核壳前驱体，利用核壳前驱体与锂源进行均匀混合、煅烧，得到核壳结构的尖晶石镍锰酸锂、层状富锂锰基复合正极材料。本发明分别以层状富锂锰基与尖晶石镍锰酸锂为内核与壳层材料，可在不牺牲材料克容量的前提下，提高材料结构稳定性，改善材料循环、倍率与安全性能，实现了内核材料与壳层材料的功能复合与互补，解决了大容量与高安全性不可兼得的难题。本发明工艺简单、性能提升明显可靠。
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公开(公告)号：CN104157844A
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201410409799.X
申请日：2014-08-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/505 , H01M10/0525
Abstract: 一种纳微结构的高倍率富锂锰基正极材料及其制备方法，属于材料合成技术领域。所述正极材料的化学式为aLi2MnO3·(1-a)LiMO2，其中0.3≤a＜1，M＝NixCoyMn1-x-y，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5。制备方法为：一、称取锰盐、表面活性剂与氯酸钠均匀混合，进行水热反应得到由二氧化锰纳米棒自组装形成的辐射状空心纳微结构；二、将步骤一得到的纳微结构的二氧化锰与锂盐、钴盐与镍盐均匀混合得到前驱体；三、将前驱体高温煅烧，得到具有纳微结构的富锂锰基正极材料。本发明通过利用具有纳微结构中纳米结构本征载流子扩散路径短的优点，可有效提高材料的倍率容量，同时也可利用微米结构表面能低不易团聚、化学稳定性高等特性，保持材料的循环性能。
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公开(公告)号：CN103811748A
公开(公告)日：2014-05-21
申请号：CN201410081413.7
申请日：2014-03-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/366 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种核壳结构的锂离子电池正极材料及其制备方法，所述锂离子电池正极材料为核壳结构，其核层材料为LiNi0.5Mn1.5-xNxO4，其中x为0.002~0.12，N=Mo或Cr，壳层材料为LiNi0.5Mn1.5O4，壳层材料占核层材料的质量分数为2~20%。其制备方法为：通过共沉淀法制备核壳结构的前驱体，然后经高温煅烧和退火处理制备核壳结构的锂离子电池正极材料。该材料中核层材料通过掺杂高价态元素，使部分锰的化学价由正四价降为正三价，三价锰的存在提高了材料的倍率性能，壳层材料不含Mn3+，避免了三价锰引起的锰的溶解问题，提高了材料循环性能。
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公开(公告)号：CN112652763A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011534282.5
申请日：2020-12-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/054 , C01G53/00
Abstract: 一种高容量、高倍率与高振实密度钠离子电池正极材料及其制备方法，制备方法为：采用共沉淀法制备锰镍钴碳酸盐球形前驱体；将锰镍钴碳酸盐球形前驱体与锂源进行均匀混合、煅烧，获得球形富锂锰基正极材料；将球形富锂锰基正极材料进行离子交换后处理，得到高容量、高倍率与高振实密度钠离子电池正极材料。本发明通过晶体成核控制剂与络合剂的共同作用，降低共沉淀体系的结晶表面能，构筑微米级致密球形颗粒提高材料振实密度，利用低熔点钠盐与富锂材料发生离子交换反应，使富锂材料中的部分锂离子与钠离子交换，同时脱出部分过渡金属离子，共同实现钠离子嵌入与过渡金属空位构筑，克服富锂材料无法直接用作高容量钠离子正极材料的缺点。
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