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公开(公告)号：CN114824204A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210393561.7
申请日：2022-04-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种碳包覆的双金属硫化物的锂离子电池负极材料的制备方法。通过溶剂热法直接制备了双金属硫化物Co9S8@Ni3S2，再经过聚多巴胺的包覆，之后通过煅烧得到了NixCoyS@C(x:y为1:1～2)材料。将制备得到的碳包覆双金属硫化物NixCoyS@C材料作为锂离子电池负极材料，双金属硫化物异质结构之间的协同作用以及碳包覆的结构改善了过渡金属硫化物作为锂离子电池负极材料的体积膨胀，提高了电池的循环性能。
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公开(公告)号：CN110492085B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN201910841997.6
申请日：2019-09-06
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料及其制备方法。所述还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料的微纳米硫为正交硫，是短径为100~600 nm、长径比为1.5~3的纺锤状颗粒，其均匀负载在还原氧化石墨烯层上，被还原氧化石墨烯包裹。制备方法采用先将微纳米硫颗粒均匀负载在氧化石墨烯上，然后还原得到还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料。该还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料硫负载量高，硫微纳米颗粒形貌一致且分布均匀，具有还原氧化石墨烯层的包覆结构。该材料制备的锂硫电池正极在充放电过程穿梭效应较弱，体积变化较小，采用该正极组装的电池表现出良好的电化学性能。该方法操作简单，制备成本较低，适宜于工业化生产。
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公开(公告)号：CN113443662B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202111017746.X
申请日：2021-09-01
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种钠和/或钾掺杂高镍三元正极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将钠源和/或钾源溶解得到溶液A；将高镍三元前驱体材料溶于水中，超声分散形成溶液B，将溶液A逐渐加入到溶液B中，搅拌形成混合溶液；（2）将混合溶液加热反应，冷却、过滤、洗涤、干燥得到掺杂高镍三元前驱体材料；（3）将掺杂高镍三元前驱体材料与锂源混合均匀后烧结，冷却至室温，即得到钠和/或钾掺杂高镍三元正极材料。本发明采用溶剂热法将钠和/或钾掺杂到高镍三元正极材料中，该掺杂方式可以形成具有稳定结构的掺杂材料，不影响材料的形貌及结构，在充放电循环的过程可保持二次颗粒的完整性，从而提高高镍三元材料的电化学性能。
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公开(公告)号：CN113845158A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202111427422.3
申请日：2021-11-29
Applicant: 中南大学
IPC: C01G53/00 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种多孔球形结构镍锰酸钠正极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将镍锰金属盐溶液、碳酸盐沉淀剂溶液和络合剂溶液加入装有底液的反应釜中进行共沉淀反应得到内外结晶度不同的实心结构的镍锰二元碳酸盐前驱体；（2）将实心结构的镍锰二元碳酸盐前驱体进行煅烧，实心结构的镍锰二元碳酸盐分解得到层状结构的镍锰二元氧化物前驱体；（3）将层状结构的镍锰二元氧化物前驱体与钠盐进行均匀混合，并进行煅烧，即得到所述多孔球形结构镍锰酸钠正极材料。本发明制备的镍锰酸钠正极材料为多孔球形结构，具有优异的倍率性能和大倍率下的循环稳定性，具有较大的能量密度。
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公开(公告)号：CN113258062A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110754641.6
申请日：2021-07-05
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525 , C01G53/00
Abstract: 放射状类球顶锥体结构三元前驱体及正极材料和制备方法，所述三元前驱体的锥体部为呈放射状生长的长条状一次颗粒，球顶部为有序堆积的块状一次颗粒，并形成二次团聚体；所述三元前驱体的化学式为NixCoyMn(1‑x‑y)(OH)2，其中，0.3＜x＜0.9，0.05＜y＜0.50，0.05＜1‑x‑y＜0.50。本发明还公开了放射状类球顶锥体结构三元前驱体的制备方法及正极材料和制备方法。本发明三元前驱体及正极材料形貌规则，分布均匀，有利于在充放电过程中锂离子的运输，放电比容量、充放电性能和库伦效率稳定，循环性能好。本发明方法工艺简单，反应温度低，原材料成本低，适宜于工业化生产。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111933914A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010915171.2
申请日：2020-09-03
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525 , C01B32/194 , C01G31/02 , C01G53/00
Abstract: 五氧化二钒与rGO共包覆梯度三元正极材料及制备方法，所述正极材料是由五氧化二钒和rGO内外两层包覆镍钴锰酸锂形成的球形核壳结构颗粒；所述镍钴锰酸锂与五氧化二钒和rGO的质量比为1:0.01～0.05:0.01～0.05；所述镍钴锰酸锂的化学式为LiNixCoyMn(1-x-y)O2，其中0.70≤x≤0.90，0.05≤y≤0.2，1-x-y＞0。本发明还公开了五氧化二钒与rGO共包覆梯度三元正极材料的制备方法。本发明正极材料锂离子和电子导电率高，电化学性能好；本发明方法简单可控，流程短，成本低，适于工业化生产。
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公开(公告)号：CN111293300A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN202010129345.2
申请日：2020-02-28
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 一种锌钴硫化物/碳纳米负极材料及其制备方法，所述负极材料为锌钴硫化物纳米颗粒分布于碳基质内部和表面所形成的中空不规则球壳状结构；锌钴硫化物与碳的质量比为0.5～4.0:1。所述方法为：（1）将表面活性剂和2-甲基咪唑加入醇溶液中，搅拌，将锌源醇溶液加入，搅拌，静置，离心；（2）溶于醇溶液，加入表面活性剂和2-甲基咪唑，搅拌，将钴源醇溶液加入，搅拌，溶剂热反应，冷却，离心，洗涤，干燥；（3）与三羟甲基氨基甲烷加入醇溶液中，搅拌，将盐酸多巴胺加入，搅拌，抽滤，洗涤，干燥；（4）预焙烧，冷却，与硫粉混合，焙烧，冷却，即成。本发明材料电化学性能优异；本发明方法温和，成本低，环境友好，适于工业化生产。
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公开(公告)号：CN110518219A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910832272.0
申请日：2019-09-04
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/485 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/052
Abstract: 核壳结构高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料及其制备方法。本发明四元正极材料呈平均粒径为8~10μm的球形颗粒，内核的直径为4~6μm，壳层厚度为2~3μm，所述壳层表面呈片状；其中，镍含量从内核中心至壳层结构表面逐渐降低，锰含量从内核中心至壳层结构表面逐渐升高，钴的含量均匀分布，铝含量呈均匀或梯度分布。本发明制备方法是，将低镍溶液I连续加入高镍溶液中，使得其中的镍含量不断减小，然后将其连续泵入氨水溶液中，形成镍含量减小的连续反应体系，进而，先后以氢氧化物和碳酸盐为沉淀剂，氨水为络合剂，依次共沉淀生成核壳结构的的前驱体；然后将前驱体配锂烧结，制得核壳结构的高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料。用本发明核壳结构高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料制成的正极组装的电池，容量较高且循环和倍率性能优异，充放电反应高度可逆。
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公开(公告)号：CN114497485B
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202210018373.6
申请日：2022-01-07
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种多孔硅基复合材料及其制备方法和应用。该多孔硅基复合材料含有内层、中间层和外层三层结构。其中，内层为硅层，中间层为碳化硅层，外层为碳层。以复合材料的总质量计算，内层的质量分数为20～30％；中间层的质量分数为60～70％；外层的质量分数为10～20％。本发明通过在硅表面形成60～70％碳化硅层和10～20％碳层去缓解在充放电过程中的硅体积变化问题和提升导电性能。本发明还提供了上述多孔硅基复合材料的制备方法和应用。
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公开(公告)号：CN110444754B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN201910843034.X
申请日：2019-09-06
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00
Abstract: 一种碳纳米管限域硫硒复合材料及其制备方法，所述碳纳米管的直径为5～80 nm，硫硒固溶体的直径为5～50 nm，硫硒固溶体颗粒的大小小于碳纳米管的直径，限域于碳纳米管一维限域的纳米空间内，硫硒固溶体和碳纳米管的质量比1:0.2~1。本发明的制备方法是将升华硫与单质硒通过热处理形成硫硒固溶体，然后用熔融扩散的方法用碳纳米管将硫硒固溶体限域于一维限域的空间内。该硫硒复合材料结合了硫高理论容量和硒优良的导电性的协同作用，使用该材料制备的锂离子电池正极在充放电过程可有效地抑制穿梭效应，采用该正极材料制成的正极组装的电池表现出优异的电化学性能。该方法操作简单，成本较低，适宜于工业化生产。
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