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公开(公告)号：CN112563604B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202011427217.2
申请日：2020-12-09
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/54 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525 , H01M10/42
Abstract: 本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料再生方法包括以下步骤：(1)将锂盐与添加剂混合配成电解液，所述锂盐由锂盐LS1和锂盐LS2组成；所述添加剂由添加剂A1和添加剂A2组成；(2)以拆解获得的锂离子电池正极极片为阴极，所述阴极用强碱性阴离子交换膜包裹，惰性电极为阳极，在电压为(2.5‑4.5)V和步骤(1)的电解液存在的条件下进行电解；(3)将正极材料从电解后的极片上剥离，并将锂源和正极材料按质量比(1‑2)：1混合进行热处理，冷却后经洗涤并烘干得到再生正极材料。本发明通过电解的方式实现了废旧正极材料充分均匀补锂，缩短了补锂时间，再结合热处理恢复材料结构，实现了废旧正极材料的有效再生。
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公开(公告)号：CN112551597B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202011430688.9
申请日：2020-12-09
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/54
Abstract: 本发明公开了一种废旧NCM三元电池正负极综合回收方法，包括以下步骤：步骤(1)：将电池破碎除去隔膜和电池壳后，在(70‑130)K下进行两段球磨，然后筛分；步骤(2)：将步骤(1)得到的混合物进行超声辅助碱溶并洗涤过滤；步骤(3)：将步骤(2)得到的固体混合物与水、抑制剂、起泡剂和捕获剂混合调浆，浮选分离正极材料和碳质材料。本发明实现了NCM三元电池的综合回收，通过本方法回收的材料的结构和组成没有发生改变，且回收率和纯度高。
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公开(公告)号：CN114335519A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202210006652.0
申请日：2022-01-05
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种金属硫化物@石墨层电极材料及其制备方法，其由纳米金属硫化物颗粒和石墨层片组成，其化学通式为MSx@C，1≤X≤3；其中：纳米金属硫化物颗粒粘附于石墨层片上以及石墨层片的夹缝中，纳米金属硫化物颗粒与石墨层片的质量比为(10～80):(20～90)。本发明采用在空气中，相比于现行的水热法、溶剂热法和刻蚀法等方法，材料制备过程简单易操作，产品质量稳定，工艺重复性能好，适合于大规模工业化生产；本发明所提出的方法通过调控金属硫化物和石墨的分布，构建了有规律的二维致密层状结构，插入的金属硫化物可以诱导强烈的电荷转移化学掺杂效果，并增加石墨层间适中的层间距离，加速循环过程中离子的迁移速度，有效提高了电极材料的综合性能。
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公开(公告)号：CN112563603B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202011427216.8
申请日：2020-12-09
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/54 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525 , H01M10/42
Abstract: 本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料再生方法，包括以下步骤：将废旧正极材料、锂盐和添加剂混合后球磨，得到混合物，所述锂盐由锂盐LS1、锂盐LS2和锂盐LS3组成；所述添加剂为添加剂A1或其与添加剂A2组成；氧化性气氛下，以上述混合物为电解质，采用工作电极和对电极在(260‑500)℃条件下进行电解；电解后，撤出工作电极和对电极，继续在氧化性气氛下以(7‑12)℃·min‑1加热至(600‑680)℃，保持(0.3‑1)h；然后在氧化性气氛下或者惰性气氛下继续以(3‑6)℃·min‑1加热至(800‑1100)℃，并保持(3‑8)h；冷却后经洗涤过滤并干燥后得到再生正极材料。
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公开(公告)号：CN118792710A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202411055860.5
申请日：2024-08-02
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种功能纳米界面层修饰的金属铝电极及其制备方法。该电极包括金属铝基底、修饰在金属铝基底表面的功能纳米界面层；所述功能纳米界面层由层状铝硅酸盐纳米片和纳米金属铝颗粒组成；所述纳米金属铝颗粒镶嵌在层状铝硅酸盐纳米片之间的间隙中。该界面层通过水热法和高频脉冲电沉积过程与金属铝片形成多功能复合电极，且该界面层稳定、均匀，能有效抑制铝电极工作过程中界面副反应的发生；同时界面孔隙率高，有利于均匀界面离子通量并保证快速的电荷/质量传递，从而提高电流效率，获得均匀且平整的沉积层，以改善金属铝电极在水系/非水系电解质体系中的综合电化学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118412556A
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410474437.2
申请日：2024-04-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种水系离子电池金属电极人工界面层及其制备方法，该人工界面层由链状高分子胶粘剂无序穿插在由海藻酸盐通过多价金属阳离子交联形成的三维网络结构中构成。该人工界面层之间的粘附性强，且其具有的交联网络结构可以为多价金属阳离子提供稳定的传输通道，加速多价金属阳离子的迁移，同时其具有丰富的羟基和羧基，对多价金属阳离子具有吸附性，促进多价金属阳离子的均匀分布，可以有效抑制金属电极枝晶生长和析氢腐蚀的问题，提高水系离子电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN116404142A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310614848.2
申请日：2023-05-29
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种锌电池用负极材料及其制备方法和应用。该负极材料包括纤维素/导电剂复合骨架以及氧化锌，所述纤维素/导电剂复合骨架由导电剂均匀负载在3D纤维素网络上构成，所述氧化锌均匀生长在纤维素/导电剂复合骨架上。本发明的负极材料具有优良的导电性能，能够有效抑制枝晶生长和电极形变，将其应用于锌二次电池时，显著提升循环寿命及比容量。
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公开(公告)号：CN115911245A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211461628.2
申请日：2022-11-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种具有取向保护层的金属锌负极及其制备方法与应用。所述具有取向保护层的金属锌负极的制备方法，包括如下步骤：1)制备取向片状氧化物；2)将取向片状氧化物、电子导电剂和粘结剂加入到有机溶剂中，获得取向保护层浆料；3)将取向保护层浆料涂覆在金属锌基底上，经真空烘干，得到所述金属锌负极极片。本发明在金属锌片表面修饰了有较高亲锌性和与Zn(002)晶面晶格匹配的晶面，其能吸附Zn2+并使其稳定存在于取向保护层表面，且能诱导Zn2+以(002)晶面方向沉积，达成外延生长界面，以抑制锌枝晶产生，延长锌二次电池使用寿命。
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公开(公告)号：CN113782731B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202110957965.X
申请日：2021-08-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种水系锌二次电池用负极材料及其制备方法，所述负极材料是以N和P共掺杂的无定型多孔碳为包覆层，包覆于氧化锌表面而成的氧化锌/碳复合材料；以氧化锌为基底材料，碳源、N源和P源在络合剂作用下，于强氧化性环境下得到凝胶产物，保护性气氛下煅烧制得出形貌、粒度均匀的N和P共掺杂的无定型多孔碳包覆氧化锌复合材料。本发明通过杂原子的掺杂形成碳导电网络，减小电极极化，增强碳材料的结构强度，且具有离子筛作用的多孔碳层可限制较大尺寸的锌酸根离子的进出，达到抑制枝晶生长和电极变形的目的。
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公开(公告)号：CN113782716B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202110957988.0
申请日：2021-08-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种锌二次电池用负极材料及其制备方法，所述负极材料具有核壳结构，其核为氧化锌，壳为均匀镶嵌有金属纳米颗粒的无定型碳；所述金属纳米颗粒由N1、N2和N3组成，其中N1为Bi和Sn中的至少一种，N2为In和Ag中的至少一种，N3为Hg、Pb和Cd中的至少一种；以氧化锌为原料，采用两步水热处理将嵌有金属纳米颗粒的无定型碳包覆于氧化锌表面，获得了具有核壳结构的锌二次电池用负极材料。本发明的锌二次电池用负极材料，以氧化锌为核，以均匀镶嵌有金属纳米颗粒的无定型碳为壳，在提高锌负极析氢过电位抑制析氢腐蚀的同时，还可减少活性物质的溶解抑制枝晶生长和电极变形，显著提高了电池的循环性能和寿命。
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