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公开(公告)号：CN114875244A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210532293.2
申请日：2022-05-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于冶金资源综合利用技术领域，特别涉及一种将高砷锑冶炼烟灰资源化再利用的方法。一种将高砷锑冶炼烟灰资源化再利用的方法，是将矿石冶炼过程中产生的高砷锑烟灰作为原料，通过加压氧化‑碱浸法将砷杂质转化为可溶性的砷酸盐除去，同时锑仍以固相Sb2O3的形式存在；过滤后，利用难溶物朝着更难溶物转化的反应原理，辅以指定的水溶性硫源溶液，在一定温度和pH下反应实现Sb2S3的制备，产物可直接应用于钠离子电池负极材料的制备。该专利通过短流程实现高砷锑烟灰的高价值资源化再利用，避免较为复杂的金属单质制备工艺过程，实现性能优异的钠离子电池负极材料的再生。
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公开(公告)号：CN114824548A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210506158.0
申请日：2022-05-11
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/54
Abstract: 本发明属于冶金资源综合利用技术领域，特别设计一种含锡二次废物的资源化再利用过程。一种含锡二次废物的资源化再利用过程，是将锡精矿冶炼过程中产生的含锡二次废物作为原料，通过还原焙烧‑加铝除砷，再利用硫化焙烧制备得到再生材料硫化亚锡(SnS)，可应用于钠钾离子电池负极材料的制备。本发明利用锡冶炼过程中产生的含锡二次废物直接合成钠/钾离子电池负极材料，不仅充分有效利用资源，提高资源利用率，避免污染环境，而且含锡废弃物直接合成负极材料缩短工艺流程，更能够降低生产成本，提升含锡废弃物价值。本发明还提供了该硫化亚锡负极材料作为钠/钾离子电池负极材料的应用。
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公开(公告)号：CN114725364A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210298760.X
申请日：2022-03-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于钠离子电池材料技术领域，公开了一种层状过渡金属氧化物正极材料及其制备方法。该发明主要采用MOF模板法合成层状多孔过渡金属氧化物纳米颗粒。主要包括以下步骤：首先通过水热法结合石墨烯材料合成石墨烯复合的过渡金属MOF框架材料；再将MOF材料与钠氧化物、其他金属氧化物进行固相混合，进一步高温煅烧，即可制得具有层状结构的还原氧化石墨烯复合的多孔过渡金属氧化物纳米颗粒。本发明的工艺简单、易重复、成本低，可实现大规模合成应用。同时，该方法合成的材料结构可控、元素分布均匀、颗粒尺寸大小一致，证明了该方法的可行性和有效性。这将对钠电性能的提升提供了稳定的结构保障。
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公开(公告)号：CN114639819A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202210291894.9
申请日：2022-03-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料，包括锰基氢氧化物自支撑正极前驱体及富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料。还提供了一种富钠锰基氧化物复合基底氧化物自支撑二元正极材料制备方法。本发明通过对金属网状集流体进行改性，原位生长锰基氢氧化物，在后续预钠化过程后，锰基氧化物与基底氧化物复合有效降低材料内部钠离子扩散势垒,增加离子电导率，另外也一定程度上增加内部电子电导。由于复合材料内部特殊的微观结构，为钠离子传输提供更加稳定的传输通道，减小极化，提升材料稳定性。富钠的结构为首圈SEI膜形成提供额外的钠原，提升电池整体循环效率。由于以上因素，该材料表现出出色的循环稳定性和优异的倍率性能。本发明的前驱体制备方法成本低，易实现、简单有效，为钠电正极材料的结构改性和工艺设计提供了一种可行性方案。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114620774A
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202210250956.1
申请日：2022-03-15
Applicant: 中南大学
IPC: C01G53/00 , H01M4/485 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于电池材料技术领域，公开了一种核壳结构高镍三元前驱体的制备方法和应用，其特征为内层是共沉淀形成的NiMp(OH)2球形内核，外层为NixCoyMnzMq(OH)2保护壳，内层元素掺杂量大于外层。NiMp(OH)2内核可以提供更高的容量，NixCoyMnzMq(OH)2外壳相较于内核而言，结构更加的稳定，对材料的整体结构可以起到稳定、保护作用。特别是，此方法制备的高镍三元材料，体相中梯度掺杂M元素，可以大大提高体相内部结构的稳定性，抑制晶界裂纹的产生；而表层是结构稳定的低/中镍三元材料，能够改善高镍三元材料的表/界面问题，推动高镍三元材料工业化进程。最后，将三元前驱体与锂源混合烧结，获得三元正极材料，其展示出了高比容量和长循环能力，有力的证明了材料的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN114604896A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210297656.9
申请日：2022-03-25
Applicant: 中南大学
IPC: C01G45/00 , C01G53/00 , C01G51/00 , C01B32/921 , H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/58 , H01M10/054
Abstract: 本发明属于钠离子电池材料技术领域，公开了一种MXene复合改性的二元锰基钠电前驱体及其制备方法，首先通过一步酸浸结合离心分离法成功制备出二维层状MXene分散液；然后通过固相煅烧法合成二元金属氧化物；最后将二元金属氧化物分散于MXene分散液中充分混合处理后，经过低温热解处理，得到二维MXene复合改性的二元锰基钠电前驱体。本发明的工艺简单，易操作；制备的材料结构分层均匀，复合效果好。通过将二维MXene与钠电正极二元锰基前驱体进行有效复合，大大提升了材料的反应活性位点，改善了材料在电化学过程中的结构稳定性。
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公开(公告)号：CN114479136A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210179558.5
申请日：2022-02-25
Applicant: 中南大学
IPC: C08J3/28 , C08L27/16 , C08L71/02 , C08K5/435 , H01M10/0565 , H01M10/052
Abstract: 本发明提供了一种固态电解质的制备方法，包括：S1)通过自由基反应使聚合物形成交错网络，借助引发剂激活制备多组分交联或是聚合物骨架相互贯通构筑内部三维立体离子通路组分的复合固态电解质；S2)通过调控锂盐聚合物比例，制备具有高离子电导率的新型固态电解质。与现有技术相比，本发明通过光聚合的方式使得聚合物单体聚合交联形成网络，改善了固态电解质的强度，并提供了丰富的与锂盐结合的位点，促进无定形区的形成，加快了离子在固态电解质中的传输，从而实现了室温下的高离子电导率，有利于提升锂金属电池的电化学稳定性和倍率性能。
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公开(公告)号：CN114446669A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210160667.2
申请日：2022-02-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种FeVOx纳米棒柔性复合电极的制备方法与应用，属于水系储能柔性电极材料领域。为解决当前超级电容器与锌离子电池存在的电容/容量性能和长循环性能较差的问题，本发明提出一种FeVOx纳米棒柔性复合电极，以碳布为基底，通过水热反应‑高温还原烧结两步法使FeVOx多孔纳米棒阵列均匀生长于碳布表面。该微观形貌为电极提供了较大的比表面积与理想的分级多孔结构，有益于促进电子/离子的传输与电化学反应速度，使该电极具备高面积比电容/容量和优良的长循环性能。在该电极制备过程无需加入任何粘结剂与导电剂，流程简单可控，成本低廉，适宜大规模生产。
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公开(公告)号：CN107946579B
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN201711200473.6
申请日：2017-11-27
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法，所述材料中锰酸锂的质量百分含量为1～10wt%，锰酸锂形成厚度2～20nm的包覆层包覆在镍钴铝酸锂上；所述正极材料为粒径5～15μm的球形颗粒。所述方法，包括以下步骤：（1）将表面活性剂溶于水中，加热搅拌；（2）加入锰源，搅拌溶解后，再加入氢氧化镍钴铝，加热搅拌，蒸干；（3）在空气气氛中进行煅烧，冷却；（4）加入锂盐，在流动的氧化性气氛下，进行两段烧结，即成。本发明正极材料具有较好的循环稳定性和大倍率放电性能，包覆层可稳定材料结构，有效抑制电解液与活性物质之间的副反应；本发明方法成本低，工艺简单，适宜于大工业生产。
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