公开(公告)号：CN118598090A

公开(公告)日：2024-09-06

申请号：CN202410729201.9

申请日：2024-06-06

Applicant: 中南大学

Inventor： 杜柯 ,  胡国荣 ,  彭忠东 ,  曹雁冰 ,  吴家辉

IPC: C01B25/30 ,  C01B7/03

Abstract: 本发明公开了一种从含锂卤水沉锂母液中综合回收锂与氯资源的方法。该方法包括：获取预除杂的含锂卤水沉锂母液，然后测得该卤水沉锂母液中的Li含量，根据Li含量向卤水沉锂母液中加入磷酸并搅拌；将上述溶液加热并进行减压蒸馏反应，得到含有大量磷酸锂的高固含浆料和氯化氢气雾；将得到的浆料进行过滤、多次浆洗、干燥、脱水，得到磷酸锂；氯化氢气雾经管道导向吸收装置得到副产品稀盐酸。本发明通过减压蒸馏方式制备磷酸锂和提取氯化氢，不仅可以简化提锂过程，优化提锂路径，还降低了提锂成本和技术壁垒，实现了卤水资源中锂与氯资源的综合回收利用，有利于大规模生产。

公开(公告)号：CN117790749A

公开(公告)日：2024-03-29

申请号：CN202311831058.6

申请日：2023-12-28

Applicant: 中南大学

Inventor： 彭忠东 ,  曹雁冰 ,  杜柯 ,  胡国荣 ,  赵佰斌

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/42

Abstract: 本发明公开了一种有机物双层包覆的尖晶石镍锰酸锂材料及其制备方法与应用。该材料包括尖晶石镍锰酸锂材料内核、包覆在所述内核表面的内层聚合物以及包覆在所述内层聚合物上的外层交联聚合物；内层聚合物为钛酸酯偶联剂；外层交联聚合物由钛酸酯偶联剂与锂化的弱酸性聚合物进行交联反应而形成。内层聚合物与外层交联聚合物的总重量为尖晶石镍锰酸锂材料内核重量的0.1～10％，内层聚合物与外层交联聚合物的质量比为1：(0.5～3.5)。本发明材料不仅解决了镍锰酸锂材料包覆物在循环中易脱落的问题，还具有更优的循环稳定性，能有效抑制过渡金属离子的溶解，保护基体材料免受HF的腐蚀，显著改善材料的化学稳定性、机械稳定性、结构稳定性。

公开(公告)号：CN117466269A

公开(公告)日：2024-01-30

申请号：CN202311419377.6

申请日：2023-10-30

Applicant: 中南大学

Inventor： 彭忠东 ,  胡国荣 ,  方俊杰 ,  杜柯 ,  曹雁冰 ,  方梓君

IPC: C01B25/45 ,  H01M4/1397 ,  H01M4/58 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法及其产品。该制备方法包括以下步骤：S1.配料：配取四氧化三锰、磷酸铁和磷酸锂以及碳源加入去离子水中混合，得到浆料；S2.磨料：将所得浆料先球磨，再砂磨，得到细磨后的浆料；S3.干燥造粒：将细磨后的浆料通过喷雾干燥的方法进行干燥、造粒，得到粉料；S4.烧结：将粉料在惰性气体氛围中烧结，得到锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂。本发明制备方法能节省原料成本、操作简单，适合工业生产，且制备过程中没有引入氨源，绿色环保，所得产品纯度高，具有优异的电化学性能和加工性能，值得推广。

公开(公告)号：CN115806280B

公开(公告)日：2024-01-26

申请号：CN202211596855.6

申请日：2022-12-12

Applicant: 中南大学

Inventor： 杜柯 ,  胡国荣 ,  彭忠东 ,  曹雁冰

IPC: C01B25/37

Abstract: 本发明公开了一种以磷化工副产物磷铁粉为原料制备磷酸铁的方法，包括如下步骤:1)将磷铁粉末浸入氢氧化钠溶液中反应，过滤、洗涤、干燥，得到除硅的磷铁粉；2)将步骤1)得到的磷铁粉与碱金属盐混合磨匀后，在高温下烧结；3)将烧结后的固体在去离子水中浸出，固液分离，得到磷酸盐浸出液和氧化铁滤渣；4)向氧化铁滤渣中加入稀硫酸浸出，得到硫酸铁滤液；5)向磷酸盐浸出液中加入酸液酸化，接着加入硫酸铁滤液，再加入补充磷源，调整铁磷比；6)加入氨水调节pH，搅拌加热得到水合磷酸铁沉淀；将水合磷酸铁脱水，得到无水磷酸铁。该工艺具有成本低廉、流程简易、环保的优点，容易放大。

公开(公告)号：CN116706240A

公开(公告)日：2023-09-05

申请号：CN202310766430.3

申请日：2023-06-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 杜柯 ,  胡国荣 ,  彭忠东 ,  曹雁冰 ,  薛志远 ,  管地长

IPC: H01M10/0568 ,  H01M10/0567 ,  H01M10/42 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明提供一种钠离子电池电解液，包括钠盐、有机溶剂和阴离子配体，所述钠盐为不溶于常规有机溶剂的无机钠盐，所述阴离子配体属于中心原子外层具有空的电子轨道以及吸电子基团的化合物，其选自环状氮杂醚化合物、以硼为中心的有机化合物、以磷为中心的有机化合物中的一种或几种。本发明的钠离子电池电解液，所选用钠盐为在常规有机溶剂中无法溶解的无机钠盐，所选阴离子配体与钠盐的阴离子发生强络合反应，释放钠离子，从而使电解液具有钠离子传输功能，所述钠离子电池电解液能在目前电池的电压窗口内具有良好的电化学稳定性。本发明还提供一种钠离子电池电解液的制备方法和应用。

公开(公告)号：CN114645314B

公开(公告)日：2023-06-30

申请号：CN202210229317.7

申请日：2022-03-09

Applicant: 中南大学

Inventor： 曹雁冰 ,  胡国荣 ,  杜柯 ,  彭忠东 ,  张帅

IPC: C30B1/10 ,  C30B29/22 ,  H01M10/0525 ,  H01M4/525 ,  H01M4/505

Abstract: 本发明公开了一种单晶形貌三元正极材料的制备方法。将三元材料的前驱体(氢氧化物或氧化物)与锂源以及助烧剂球磨混匀，得到烧结前体。然后将烧结前体在氧气或者空气气氛下一次烧结，冷却后得到单晶形貌的三元正极材料。本发明实验方法简单可行，有效降低烧结单晶的温度，所制备的三元单晶正极材料颗粒均匀，机械强度高，材料的结构稳定性和电化学循环性能相较于多晶三元有明显改善，具有良好的发展前景。

公开(公告)号：CN113097465B

公开(公告)日：2022-12-16

申请号：CN202110355280.8

申请日：2021-04-01

Applicant: 中南大学

Inventor： 杜柯 ,  胡国荣 ,  曹雁冰 ,  彭忠东 ,  孙芊

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明公开了一种采用导电子/导离子聚合物包覆三元正极材料的复合材料及其制备方法，其包括外层的导电子/导离子聚合物和内层的三元正极材料，其中：外层的导电子/导离子聚合物为部分环化的炔基或腈基聚合物；部分环化的炔基或腈基聚合物是通过含炔基或腈基中至少一种的聚合物经过后处理获得。本发明提供一种双功能导电子/导离子的聚合物包覆三元正极材料。所述的聚合物为部分环化的炔基或腈基聚合物；得益于炔基或腈聚合物跟三元材料的过渡金属相互作用而合理地被吸附，并进一步在材料表面上交联环化，形成完整的包覆层，可减少电极/电解液界面处的副反应。部分环化的特殊共轭结构有相对优异的拉伸强度，提高材料的机械稳定性。

公开(公告)号：CN114933293A

公开(公告)日：2022-08-23

申请号：CN202210465578.9

申请日：2022-04-29

Applicant: 中南大学

Inventor： 曹雁冰 ,  胡国荣 ,  杜柯 ,  彭忠东 ,  赵文杰 ,  张旭东

IPC: C01B25/455 ,  C01B32/05 ,  H01M4/58 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明锂电池材料制备领域，具体涉及一种氟磷酸钒钠的制备方法，步骤包括：(1)将钒源、磷源、还原剂在水中进行预反应；(2)将钠源、氟源加到步骤(1)的预反应溶液中，分散得到原料溶液；随后加入碱液进行沉淀反应；随后经固液分离、洗涤、干燥即得；沉淀反应阶段的温度为85～95℃、pH为5～7。本发明还提供了所述的制备方法的材料及制得的材料的电化学性能。本发明方法不仅制备简易，能耗少，成本低，且环境友好，利用率高(≥90％)，形成快速，可持续(母液可再利用)，适用于规模生产。

公开(公告)号：CN112897492B

公开(公告)日：2022-06-24

申请号：CN202110097735.0

申请日：2021-01-25

Applicant: 中南大学

Inventor： 曹雁冰 ,  胡国荣 ,  彭忠东 ,  杜柯 ,  龚亦帆 ,  吴家辉 ,  张柏朝

IPC: C01B25/45 ,  C01B25/37 ,  C01B25/30 ,  H01M10/54 ,  H01M4/58

Abstract: 本发明公开了一种高杂质的磷酸铁锂废粉再生循环的方法，包括以下步骤：1)将高杂磷酸铁锂废粉煅烧除去粘结剂；2)采用过硫酸钾浸出，固液分离得到浸出液和浸出渣；3)浸出渣进行碱溶除铝，除铝后补充铁源、双氧水后用磷酸水热纯化，煅烧后得到磷酸铁产品；4)对浸出液调节pH除杂，加入Na3PO4提锂得到磷酸锂产品；5)磷酸铁和磷酸锂调整锂铁磷比例后球磨混料，高温烧结，重新制得磷酸铁锂。本发明简单实用，废水产生少，酸碱用量少，磷酸纯化液可回用，实现了羟基磷酸铁到磷酸铁的高效转变和磷酸铁锂废粉的锂、铁、磷组分综合利用，锂浸出率高，磷酸铁结晶度高和磷酸锂产品杂质含量低，再生的磷酸铁锂性能优异，适合工业化生产。

公开(公告)号：CN112919442B

公开(公告)日：2022-06-21

申请号：CN202110096679.9

申请日：2021-01-25

Applicant: 中南大学

Inventor： 曹雁冰 ,  胡国荣 ,  彭忠东 ,  杜柯 ,  赵文杰 ,  吴家辉 ,  张柏朝

IPC: C01B25/455 ,  H01M4/58 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明公开一种钠离子电池正极材料氟磷酸钒钠的制备方法，包括如下步骤：(1)将钒源、磷源以及还原剂溶于低共熔溶剂记为溶液A；将钠源和氟源溶于低共熔溶剂记为溶液B；(2)将溶液B滴加至溶液A得混合溶液，在90℃～160℃的冷凝回流条件下，搅拌反应10～15h后，经固液分离、洗涤、干燥得到Na3V2(PO4)2F3。本发明以低共熔溶剂作为合成溶剂，反应在常压下进行，不需要进行高温热处理，也不需要添加萃取剂和碱性中和剂，工艺简单，操作方便，在相对较低的温度和常压下即可制得具有优良的电化学性能的氟磷酸钒钠钠离子电池正极材料。