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公开(公告)号：CN117566810A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311534431.1
申请日：2023-11-17
Applicant: 广西电网有限责任公司电力科学研究院 , 中国科学院物理研究所
IPC: C01G53/00 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种锂镍铁锰基层状氧化物正极材料及其制备方法与应用，属于层状氧化物正极材料技术领域，包括，向反应釜中加入去离子水和氨水，再将含有Ni、Fe、Mn的硫酸盐混合液以及沉淀剂加入到反应釜中，进行洗涤、烘干，获得前驱体；将前驱体与钠盐混合，处理后得到所述钠镍铁锰基材料；将钠镍铁锰基材料与锂盐混合后进行离子交换反应得到锂镍铁锰基层状氧化物正极材料。本发明通过引入钠盐，帮助Na离子成功嵌入得到所述钠镍铁锰基材料，采用简单的离子交换的方式合成的锂镍铁锰基层状氧化物正极材料可以大幅度的减少锂镍混排程度，增强晶体结构稳定性，提高电化学性能，且制备方法简单，选材价格低廉，降低了制备正极材料的成本。
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公开(公告)号：CN117832414A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202211183418.1
申请日：2022-09-27
Applicant: 中国科学院物理研究所
Abstract: 本发明实施例涉及一种原位包覆氧化铜的氧化物复合正极材料、制备方法和用途。正极材料的化学通式为：γCuO‑NaaCubMncMdO2+β；氧化物复合正极材料中，Cu、Mn、M共同占据晶体结构中的过渡金属离子位置；M为对过渡金属位进行掺杂取代的元素；γCuO为烧结制备正极材料过程中，过量添加的Cu元素在NaaCubMncMdO2+β表面原位生成的包覆层；在烧结制备过程中，利用铜的固溶度相较于其他元素的固溶度较低，从而形成氧化铜在表面富集，原位生成的氧化铜包覆层，能够提高材料的空气稳定性和材料的电导率和钠离子扩散能力，从而电荷转移阻抗更低，正极材料的首次充放电效率更高，循环能力更佳，循环寿命更长。
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公开(公告)号：CN115986100A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202111199773.3
申请日：2021-10-14
Applicant: 中国科学院物理研究所
IPC: H01M4/48 , H01M4/50 , H01M4/52 , H01M10/054 , H01M4/13
Abstract: 本发明公开了一种多元素协同的钠铜镍铁锰钛基层状氧化物材料、制备方法和用途，该材料的化学通式为Naa[CubNicFedMneTif]O2+β；材料中多种过渡金属离子具有良好的协调作用：镍离子的变价提供主要容量；铜离子的存在可提升材料的空气稳定性，提供部分容量，抑制充放电过程中的相变；铁离子提供部分容量，起抑制充放电过程中相变的作用；锰离子和钛离子在充放电过程中不变价，起结构骨架的作用，钛离子的存在可消除钠层中钠离子与空位的有序排布，平滑充放电曲线，提升材料循环稳定性。材料中多种过渡金属无序排布，导致电荷的无序分布，三种变价金属的轨道有重合，在充放电过程中过渡金属的变价是连续的，起到了平滑曲线、抑制相变、提高材料循环稳定性的作用。
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公开(公告)号：CN113140727A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202010052128.8
申请日：2020-01-17
Applicant: 中国科学院物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种锂活化的铜铁锰基层状氧化物材料、制备方法和用途，所述材料的化学通式为：Naa[LibCucFedMneMef]O2+β；其中Cu、Fe、Mn的价态分别为+2、+3、+4，Me为Ga、Ge、Se中的一种或多种元素，其平均化合价为α；a、b、c、d、e、f、β分别为对应元素所占的摩尔百分比，满足b+c+d+e+f＝1，且a+b+2c+3d+4e+αf＝2×(2+β)。首周充电时，铜离子失去电子，价态从+2价向+3价转变，同时铁离子失去电子，价态从+3价向+4价转变；首周放电时，具有较高价态的铜离子重新得到电子变回+2价，同时较高价态的铁离子得到电子变回+3价；Li掺杂于过渡金属层用以提升铜离子和铁离子的电化学活性，从而提升材料的可逆比容量。
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公开(公告)号：CN113078298A
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202010010825.7
申请日：2020-01-06
Applicant: 中国科学院物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种钠镁铁锰基层状氧化物材料、制备方法和用途，所述材料的化学通式为：Naa[MgbFeCMnd]O2+β；a,b,c,d,β分别为对应元素所占的摩尔百分比；层状氧化物材料的空间群为氧离子变价层状氧化物材料用于钠离子二次电池的正极活性材料，首周充电时，晶格中铁离子失去电子，平均价态从+3价升高变为+4价，晶格中的氧离子失去电子，平均价态从‑2升高变为介于‑2和‑1之间的价态；首周放电时，具有较高价态的氧离子重新得到电子，随后铁离子得到电子被还原，随着放电的深入，部分锰离子会得到电子，平均价态由四价变为三价；从第二周开始，充放电过程中铁离子,氧离子和锰离子会共同参与可逆的得失电子过程。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119108504A
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202411249771.4
申请日：2024-09-06
Applicant: 长三角物理研究中心有限公司 , 中国科学院物理研究所
IPC: H01M4/13 , H01M4/139 , H01M4/04 , H01M4/62 , H01M10/054 , H01M10/056 , H01M10/0562 , H01M10/0565
Abstract: 本发明涉及一种负极极片及其制备方法和应用，负极极片包括：集流体，以及附着于集流体的一侧的涂层材料；涂层材料包括：负极活性材料，以及包裹在负极活性材料的表面和间隙中的聚合物；聚合物极性基团形成钠离子传输通道；负极极片用于全固态钠离子电池中，当全固态钠离子电池的工作温度大于等于聚合物的玻璃化转变温度时，全固态钠离子电池进行充放电循环过程时，负极极片中的钠离子与聚合物的分子链段上的极性基团沿着分子链段进行络合和解络合过程，使钠离子沿着分子链段进行传输，形成钠离子传输通道，使钠离子在分子链段上进行传输，从而提高全固态钠离子电池的首圈库伦效率和可逆容量。
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公开(公告)号：CN113078299B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202010010840.1
申请日：2020-01-06
Applicant: 中国科学院物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种钠锂铁锰基层状氧化物材料、制备方法和用途，所述材料的化学通式为：Naa[LibFeCMnd]O2+β；层状氧化物材料的空间群为#imgabs0#对应结构为O3相。氧离子变价层状氧化物材料用于钠离子二次电池的正极活性材料，首周充电时，晶格中铁离子失去电子，平均价态从+3价升高变为+4价，晶格中的氧离子失去电子，平均价态从‑2升高变为介于‑2和‑1之间的价态；首周放电时，具有较高价态的氧离子重新得到电子，随后铁离子得到电子被还原，随着放电的深入，部分锰离子会得到电子，平均价态由四价变为三价；从第二周开始，充放电过程中铁离子,氧离子和锰离子会共同参与可逆的得失电子过程。
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公开(公告)号：CN116259743A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310234276.5
申请日：2023-03-10
Applicant: 长三角物理研究中心有限公司 , 中国科学院物理研究所
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/131 , H01M10/054 , C01G53/00
Abstract: 本发明公开了一种钛掺杂钠离子电池正极层状氧化物材料及制备方法和应用，钛掺杂钠离子电池正极层状氧化物材料的化学通式为NaxNi(1‑y)/2Mn(1‑y)/2TiyO2，0.7≤x＜1，0.01≤y＜0.3；钛掺杂钠离子电池正极层状氧化物材料中的钛离子为正四价，锰离子为正三价和正四价，镍离子为正二价；钛掺杂钠离子电池正极层状氧化物材料用于钠离子二次电池的正极活性材料，在首周充电时，镍离子由正二价到正四价转变，正三价的锰离子由正三价转变为正四价；首周放电时，镍离子由正四价重新转变为正二价，第二周之后的充放电过程只有镍离子的变价，锰离子和钛离子均不变价。
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公开(公告)号：CN115939505A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211380607.8
申请日：2022-11-04
Applicant: 长三角物理研究中心有限公司 , 中国科学院物理研究所
IPC: H01M10/0565 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种具有高拓扑结构熵的固态聚合物电解质、制备方法及应用，固态聚合物电解质包括：聚合物基体和金属盐；聚合物基体具有多种拓扑结构；多种拓扑结构是由一种或多种多臂共聚物通过非共价键自组装形成，和/或由一种或多种多臂共聚物与其他化合物基体通过非共价键组装形成；多臂共聚物由多官能团引发剂引发有机物单体聚合形成；本发明实施例提供的具有高拓扑结构熵的固态聚合物电解质应用于固态电池中，该聚合物电解质展现出高机械强度、高离子电导率、宽的电化学窗口和优异的热稳定性，组装的固态电池除了可以匹配常用的电压范围窄的正极材料外还可以匹配高电压的正极材料和金属负极，固态扣式电池和软包电池兼具有优异的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN114171732B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202110603734.9
申请日：2021-05-31
Applicant: 中国科学院物理研究所
IPC: H01M4/48 , H01M4/485 , H01M4/505 , H01M10/054 , H01M4/131 , H01M4/1391
Abstract: 本发明公开了一种铜锰有序高电压铜基氧化物材料和应用，材料的化学通式为Naa[CubMncMed]O2+β；其中Cu的价态为+2，Me为L i、Na、Mg、Ca、S i、P、S、Sc、T i、V、Cr、Fe、Co、N i、Zn、Ga、Ge、Se、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、I n、Sn、Sb、Te、La、Ta、I r、B i中的一种或多种元素，Mn和Me的平均化合价为α；+2≤α≤+4；a、b、c、d、β之间的关系满足b+c+d＝1，且a+2b+α(c+d)＝2×(2+β)；其中0.5≤a≤2.0；0＜b≤1.0；0＜c＜1.0；0≤d＜1.0；‑0.02≤β≤0.02；过渡金属层中，锰离子包围铜离子呈蜂窝状有序排布，用以降低+2价铜离子带来的晶格扭曲，并使得首周充电时，铜离子失去电子，价态从+2价完全的向+3价转变；首周放电时，再重新得到电子变回+2价。
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