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公开(公告)号：CN118039843A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410145507.X
申请日：2024-02-01
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本发明涉及钠离子电池，特别涉及一种钠离子电池正极活性物质及其制备方法和钠离子电池。钠离子电池正极活性物质呈核壳结构，从内至外分别为内核层、保护层和无定形碳层。内核层的成份包括Na4‑yFe3‑x‑yMnxAly(PO4)2P2O7，其中0≤x＜3，0＜y＜0.3，0＜x+y≤3，保护层的成分包括氧化铝，无定形碳层的成分包括单质碳。将钠源、磷源、铝源以及铁源和锰源中的一种或多种按元素摩尔比为Na:(Fe+Mn):Al:P＝(4.0‑y～5.0‑1.2y)：(2.4‑y～3.6‑y)：(0.8y～1.2y)：(3.2～4.8)的比例称量混合并分散于分散剂，其中0＜y＜0.3。活化并干燥处理后预烧，得到产物分散于溶解有含铝原料和有机碳源的溶剂中，干燥后烧结得到钠离子电池正极活性物质。这种钠离子电池正极活性物质具有较高的比容量、电导率和循环寿命。
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公开(公告)号：CN116924371A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310582881.1
申请日：2023-05-23
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本发明公开了一种核壳结构磷酸焦磷酸铁锰钠正极材料的制备方法，特点是具体步骤如下：1)称取钠源、锰源、磷源和球磨分散剂球磨后烘干，继续用球磨机球磨得到磷酸焦磷酸锰钠前驱体粉末；2)称取钠源、铁源、磷源、螯合剂和溶胶分散剂，将钠源、铁源、磷源和螯合剂加入溶胶分散剂中，溶解形成均一的磷酸焦磷酸铁钠前驱体溶胶；3)将磷酸焦磷酸锰钠前驱体粉末和碳量子点加入到磷酸焦磷酸铁钠前驱体溶胶中，通过磁子搅拌分散均匀后形成凝胶，经处理得到壳层包埋碳量子点的核壳结构磷酸焦磷酸铁锰钠；4)球磨法构建表面无序岩盐层得到表面修饰、壳层包埋碳量子点的核壳结构磷酸焦磷酸铁锰钠，优点是高电压、优异倍率性能和循环性能。
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公开(公告)号：CN119873816A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510372021.4
申请日：2025-03-27
Applicant: 苏州大学
IPC: C01B32/318 , C01B32/348 , C01B32/336 , H01M4/133 , H01M4/1393 , H01M4/587 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种生物质衍生硬碳负极材料的制备方法及钠离子电池，涉及电池储能技术领域。制备方法包括如下步骤：将生物质原料和氧化剂加入至碱液中，得到水解混合溶液；对水解混合溶液进行声活化处理，并依次进行洗涤、烘干，以制备生物质前驱体；对生物质前驱体依次进行预碳化和粉碎处理，制备获得低温热解碳；将低温热解碳与有机酸盐混合得到包覆前驱体，对包覆前驱体进行梯度煅烧制备得到高温热解碳；对高温热解碳依次进行酸洗处理、水洗处理和干燥处理，制备获得硬碳负极材料；其中，梯度煅烧包括第一梯度、第二梯度和第三梯度。本发明制备的硬碳负极材料具有较高的储能性能、首次库伦效率以及倍率性能。
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公开(公告)号：CN119873801A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510372023.3
申请日：2025-03-27
Applicant: 苏州大学
IPC: C01B32/05 , H01M4/583 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种生物质基硬碳负极材料及其制备方法、钠离子电池，涉及电池储能技术领域。制备方法包括如下步骤：制备获得第一混合溶液，第一混合溶液包括低熔点金属氯化盐、高熔点金属硝酸盐、酸液和水溶剂，第一混合溶液的pH为1.0‑5.0中任一值；将生物质原料加入第一混合溶液，混合均匀后制备获得第二混合溶液；对第二混合溶液依次进行抽滤、干燥，制备获得生物质前驱体；将生物质前驱体放置于惰性保护气体中并对其进行分段煅烧，并对煅烧产物依次进行粉碎、过筛，制备获得硬碳负极材料。本发明制备的硬碳负极材料的结构缺陷和开孔结构得到优化，从而提高硬碳负极材料的钠离子储能性能和首轮库伦效率。
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公开(公告)号：CN116936766A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310969073.0
申请日：2023-08-03
Applicant: 苏州大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/62 , H01M4/58 , H01M4/136 , H01M10/054
Abstract: 本申请涉及钠离子电池领域，公开了一种钠离子电池复合正极材料及其制备方法和应用。本申请通过两种以上金属阳离子掺杂稳定Na3MnZr(PO4)3的晶体结构，在其表面形成复合的金属氧化物包覆层，抑制其Jahn‑Teller效应及Mn溶解，同时保持Na3MnZr(PO4)3本体结构，并保护本体Na3MnZr(PO4)3免受电解质腐蚀，提升材料的循环寿命；同时通过电化学活性掺杂层保持表面上的离子和电荷传输通道，从而提升材料的离子/电子电导率，减小充放电极化；此外，作为外壳的复合包覆层能抑制充放电过程中活性物质因体积反复膨胀/收缩而脱离集流体，提升材料稳定性从而提升材料的倍率和循环性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116177607A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310157031.7
申请日：2023-02-23
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本申请涉及锂电池领域，公开了一种梯度掺杂改性的阳离子无序富锂岩盐正极材料及其制备方法和应用。本申请所述正极材料在阳离子无序富锂岩盐结构材料基础上分步掺杂有与晶格氧有强相互作用的离子，使得掺杂离子在材料颗粒内由中心向表层呈现浓度提高的趋势，该离子与晶格氧的相互作用强于锰离子和过渡金属离子，可优化阳离子无序富锂岩盐结构材料晶胞参数、调控Mn的3d能带与O的2p能带之间的重叠，抑制氧的电荷补偿和晶格氧的迁移，提高Mn4+/Mn3+离子的稳定性，最终在不影响初始容量的前提下，达到缓解阳离子无序富锂岩盐结构材料在充放电循环过程中的电压衰退的效果。
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公开(公告)号：CN111785946A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010717054.5
申请日：2020-07-23
Applicant: 苏州大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/48 , H01M4/583 , H01M4/13 , H01M10/0525 , H01M10/054 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种负极活性材料，其包括核颗粒以及包覆在核颗粒外的碳包覆层；核颗粒包括多孔基体以及嵌入在多孔基体中的纳米红磷颗粒；多孔基体为多孔TiO2(B)纳米片。上述负极活性材料，TiO2(B)的理论比容量与振实密度高，TiO2(B)与高比容量的红磷组成的复合材料具有较高的能量密度和优异的振实密度；TiO2(B)开放的晶格通道结构及赝电容特征可提升复合材料的离子扩散速率；碳包覆层构成的高效导电网络能有效提高复合材料的电子电导率；多孔TiO2(B)纳米片、碳包覆层都能有效缓冲红磷颗粒在充放电过程中体积的剧烈变化，改善复合材料的循环性能。该复合材料有助于高性能锂/钠离子电池的研发。本发明还提供了负极活性材料的制备方法及其应用。
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公开(公告)号：CN116177607B
公开(公告)日：2025-05-23
申请号：CN202310157031.7
申请日：2023-02-23
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本申请涉及锂电池领域，公开了一种梯度掺杂改性的阳离子无序富锂岩盐正极材料及其制备方法和应用。本申请所述正极材料在阳离子无序富锂岩盐结构材料基础上分步掺杂有与晶格氧有强相互作用的离子，使得掺杂离子在材料颗粒内由中心向表层呈现浓度提高的趋势，该离子与晶格氧的相互作用强于锰离子和过渡金属离子，可优化阳离子无序富锂岩盐结构材料晶胞参数、调控Mn的3d能带与O的2p能带之间的重叠，抑制氧的电荷补偿和晶格氧的迁移，提高Mn4+/Mn3+离子的稳定性，最终在不影响初始容量的前提下，达到缓解阳离子无序富锂岩盐结构材料在充放电循环过程中的电压衰退的效果。
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公开(公告)号：CN119994059A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510467798.9
申请日：2025-04-15
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本申请涉及新能源领域，特别涉及一种钠离子电池正极活性材料及其制备方法和钠离子电池。钠离子电池正极活性材料由活性粒子组成，活性粒子包括核心层和依次包裹于核心层外侧的过渡层、包裹层和碳层。核心层、过渡层和包裹层均以磷酸焦磷酸铁钠掺杂改性后的盐为主要成分，核心层中掺杂常见价态高于或等于+3价的第一掺杂元素和锰元素，过渡层掺杂锰元素，包裹层掺杂电化学惰性的第二掺杂元素，这三层结构的掺杂量从内至外递减。碳层的主要成分为碳元素。通过使活性粒子内锰含量呈梯度递减的分布规律，从而破坏活性材料中锰的长程有序，进而抑制Jahn‑Teller协同效应和锰溶解，提高材料的结构稳定性。
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公开(公告)号：CN118062822B
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410459063.7
申请日：2024-04-17
Applicant: 苏州大学
IPC: C01B25/45 , H01M4/58 , H01M10/054 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明涉及钠离子电池领域，特别涉及一种磷酸焦磷酸铁钠衍生物及其制备方法和钠离子电池。将铁离子、磷酸根离子和掺杂元素离子以共沉淀的方式复合形成前驱体，并将前驱体与钠源、锰源和第二磷源混合烧结，得到掺杂有所述掺杂元素离子的磷酸焦磷酸铁钠衍生物。这种方法有助于使掺杂元素均匀掺杂于磷酸焦磷酸铁钠衍生物，还有助于抑制铁元素的富集，降低局部铁磷比，抑制电化学惰性相磷酸铁钠的生成。以这种方式制备得到的磷酸焦磷酸铁钠衍生物元素分布均匀且杂相含量极低。以这种磷酸焦磷酸铁钠衍生物作为正极活性物质的钠离子电池具有较好的电化学性能。
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