公开(公告)号：CN115347182A

公开(公告)日：2022-11-15

申请号：CN202210915699.9

申请日：2022-08-01

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  高苏宁 ,  房恒义 ,  任猛 ,  张彤 ,  温波

IPC: H01M4/525 ,  H01M4/505 ,  H01M4/485 ,  H01M10/054 ,  C01G53/00

Abstract: 本发明属于电池材料合成技术领域，公开了一种长循环稳定和高倍率的钠离子电池正极材料及其制备方法和应用。本发明将钠、钾、镍、锰、铁和钛源前驱体按比例混合，球磨后将前驱体在高温煅烧并保温一段时间，经缓慢降温后得到层状O3‑Na1‑xKxNi0.4Fe0.2‑yMn0.4TiyO2(0＜x≤0.1，0＜y≤0.1)正极材料。本发明提供的钠离子电池正极材料具有长循环稳定和高倍率的特性，循环600周之后，晶体结构仍维持O3相，容量保持率95.7％。适用于商业钠离子电池正极。本发明公开的正极材料制备方法简单易控、成本低廉，具有很好的应用前景。

公开(公告)号：CN115051034A

公开(公告)日：2022-09-13

申请号：CN202210854442.7

申请日：2022-07-15

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  房恒义 ,  任猛 ,  黄耀辉

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明属于钠离子电池电解液技术领域，公开了一种宽温域钠离子电池电解液。电解液的溶质为六氟磷酸钠，高氯酸钠，三氟甲磺酸钠，双(三氟甲基磺酰基)亚胺钠，双氟磺酰亚胺钠一种或者几种，溶剂为四氢呋喃和2‑甲基四氢呋喃的一种或两种。这种超低温电解液具有沸点高、凝固点低、粘度低和高钠离子电导率等特点，能够有效改善钠离子的低温传输和扩散性质，构筑稳定的SEI界面，使钠离子电池能够在‑80℃～50℃温度范围内下安全稳定运行。

公开(公告)号：CN114597370A

公开(公告)日：2022-06-07

申请号：CN202210261687.9

申请日：2022-03-17

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  高苏宁 ,  任猛 ,  房恒义 ,  蒋卓良

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明公开了一种空气稳定、高电压和长循环寿命钠离子电池正极材料及其制备方法和应用，属于电池材料合成技术领域。本发明将含钠、镍、锰、锌和锆源的反应前驱体按比例混合，溶胶‑凝胶法之后将前驱体在高温煅烧并保温一段时间，经缓慢冷却过程得到层状O3‑NaNi0.5‑xZnxMn0.5‑yZryO2正极材料。本发明提供的钠离子电池正极材料具有优异的空气稳定性，在空气中暴露一周后，晶体结构仍维持O3相晶体结构，适用于商业钠离子电池正极。用作电极材料，展现出高电压和长循环寿命。本发明公开的正极材料制备方法简单易控、成本低廉，具有很好的应用前景。

公开(公告)号：CN115377341B

公开(公告)日：2024-10-22

申请号：CN202110549227.1

申请日：2021-05-20

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  房恒义 ,  高苏宁 ,  任猛

IPC: H01M4/04 ,  H01M4/38 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明公开了一种碱金属离子电池负极预碱金属化方法，经预锂、钠或钾化的碳负极(石墨、硬碳)可以减少首圈充放电过程中不可逆容量损失，提升了负极的首次库伦效率和循环稳定性。预锂化石墨作为锂离子电池负极材料，预钠化或钾化硬碳分别作为钠离子电池和钾离子电池负极材料，在50mAg‑1的电流密度下，石墨负极的首次库伦效率高达85.61％(Li)，硬碳负极的首次库伦效率高达99.24％(Na)和100.1％(K)，高于初始石墨负极的75.23％(Li)，硬碳负极的84.49％(Na)和71.87％(K)。本发明所提出的二苯甲酮‑锂，二苯甲酮‑钠或二苯甲酮‑钾溶液材料成本低，工艺简单，预锂、钠或钾化程度可控，易于工业化。

公开(公告)号：CN115602826B

公开(公告)日：2024-07-30

申请号：CN202110781742.2

申请日：2021-07-09

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  高苏宁 ,  房恒义 ,  任猛

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/58 ,  H01M10/054 ,  C01G45/12

Abstract: 本发明公开了一类空气和水稳定的钠离子电池正极材料及其制备方法和应用，属于电池材料合成技术领域。本发明将含钠、镓、锰的反应物按比例混合，将均匀球磨后的前驱体在高温煅烧并保温一段时间，经淬火或缓慢冷却得到层状P'2‑Na0.67GaxMn1‑xO2(0≤x≤0.12)或层状P2‑Na0.67GaxMn1‑xO2(0≤x≤0.12)材料。本发明提供的钠离子电池正极材料具有优异的空气、水稳定性，在空气中暴露一周和水中浸泡24h后，晶体结构以及微观形貌均没有被破坏，适合用于商业钠离子电池的正极材料。本发明公开的正极材料制备方法简单易控、成本低廉，具有很好的应用前景。

公开(公告)号：CN117855576A

公开(公告)日：2024-04-09

申请号：CN202211205862.9

申请日：2022-09-30

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  吴权 ,  耿嘉润 ,  任猛 ,  高苏宁

IPC: H01M10/054 ,  H01M4/505 ,  H01M10/0569 ,  H01M50/417 ,  H01M50/437 ,  H01M50/44

Abstract: 本发明提供了一种超宽温域钠离子电池，采用具有三维钠离子扩散通道的隧道型Na0.44MnO2正极材料，匹配以醚类电解液，使其能够在‑60℃～70℃的宽温域范围内稳定运行。在该体系中，隧道型Na0.44MnO2可在‑50℃的超低温条件下展现出约100mAh/g的高可逆容量，在70℃的超高温条件下可提供接近其在室温条件下运行时的容量，同时具备良好的循环稳定性。

公开(公告)号：CN115347182B

公开(公告)日：2024-02-02

申请号：CN202210915699.9

申请日：2022-08-01

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  高苏宁 ,  房恒义 ,  任猛 ,  张彤 ,  温波

IPC: H01M4/525 ,  H01M4/505 ,  H01M4/485 ,  H01M10/054 ,  C01G53/00

Abstract: 本发明属于电池材料合成技术领域，公开了一种长循环稳定和高倍率的钠离子电池正极材料及其制备方法和应用。本发明将钠、钾、镍、锰、铁和钛源前驱体按比例混合，球磨后将前驱体在高温煅烧并保温一段时间，经缓慢降温后得到层状O3‑Na1‑xKxNi0.4Fe0.2‑yMn0.4TiyO2(0＜x≤0.1，0＜y≤0.1)正极材料。本发明提供的钠离子电池正极材料具有长循环稳定和高倍率的特性，循环600周之后，晶体结构仍维持O3相，容量保持率95.7％。适用于商业钠离子电池正极。本发明公开的正极材料制备方法简单易控、成本低廉，具有很好的应用前景。

公开(公告)号：CN114447314A

公开(公告)日：2022-05-06

申请号：CN202011219791.9

申请日：2020-11-05

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  任猛 ,  刘彦辰

IPC: H01M4/485 ,  H01M4/525 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明提供了一类空气稳定、长循环寿命的钠离子电池正极活性材料及其制备方法和应用，属于电池材料合成技术领域。本发明是将钠源，镍源，锰源和钛源按照比例混合，球磨获得前驱体，再经高温煅烧并保温一段时间淬火得到层状P’2‑Na0.67NixMn1‑x‑yTiyO2(0＜x≤0.10,0＜y≤0.20)正极活性材料。本发明提供的钠离子电池正极材料具有优异的空气稳定性，在水中浸泡24h后，结构没有破坏，同时具有长循环稳定性，特别适合用作商业钠离子电池的正极。本发明提供的正极材料制备方法简单易控、成本低廉，具有很好的应用前景。