一种镍基氧化物前驱体及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN106784780A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201710123881.X

    申请日:2017-03-03

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/485 H01M4/505 H01M4/525

    Abstract: 本发明公开了一种镍基氧化物前驱体及其制备方法和应用,包括按目标高镍层状正极材料产物的化学计量比配置金属氯盐溶液,所述金属氯盐溶液为NiaCobMcCl2,其中x≥0.8,M为Mn或Al,其中,a≥0.8,0.2≥b>0,0.2≥c≥0且a+b+c=1;将所述金属氯盐溶液超声雾化后,在650℃~950℃条件下,以O2为载气,载气流速为0.5L/min~20L/min进行喷雾热解,喷雾热解的反应时间为5秒~30秒,得到所述镍基氧化物前驱体。本发明的方法过程简单,采用本发明的镍基氧化物前驱体可用于合成结构及电化学性能优异的镍基正极材料,在电动车(EV)或混合电动车(HEV)的高能量电池正极材料领域具有极大的应用价值。

    一种降低金属氯化物喷雾热解制备氧化物过程中氯含量的方法

    公开(公告)号:CN105692722A

    公开(公告)日:2016-06-22

    申请号:CN201610195086.7

    申请日:2016-03-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种降低金属氯化物喷雾热解制备氧化物过程中氯含量的方法,包括以下步骤:在粉体收集器中安装温度控制装置;将金属氯化物溶液超声雾化后进行热解实验,通过温度控制装置将粉体收集器中的温度分别控制在一系列不同的温度,然后对不同温度下收集到的粉体材料进行物相或成分分析,选择粉体物料中不含有氯或氯含量低于0.8wt%时的温度作为临界温度;把粉体收集器温度控制在所述的临界温度以上,开始进行金属氯化物喷雾热解制备氧化物的生产过程。本发明的方法可以直接得到高纯度氧化物粉体材料,无需后续单独除氯流程,从而避免了水洗、高温灼烧、电渗析等除氯方法对粉体材料物理化学性质所造成的负面影响。

    一种集成CMOS探测器及制备工艺

    公开(公告)号:CN110581125B

    公开(公告)日:2020-12-22

    申请号:CN201910886527.1

    申请日:2019-09-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种集成CMOS探测器及制备工艺,属于半导体技术领域,本发明器件制作工艺简单,AlxGayIn2‑x‑yO3活性层生长工艺成熟,成本低,易于实施,可以大规模推广。在预先制作好CMOS电路和引出电极的Si衬底上,直接通过与Si基CMOS生长工艺兼容的方法生长AlxGayIn2‑x‑yO3材料作为探测器活性层。制作叉指电极与Si衬底的引出电极互连,且叉指电极在AlxGayIn2‑x‑yO3活性层材料的下面,入射光则从AlxGayIn2‑x‑yO3活性层材料上方入射,即相对叉指电极背入射,从而避免叉指电极对光的吸收。选择AlxGayIn2‑x‑yO3材料体系,可通过进一步调整Al,Ga,In各元素的组分,以及AlxGayIn2‑x‑yO3材料的生长位置,实现集成CMOS单芯片宽波段探测器阵列。

    一种集成CMOS探测器及制备工艺

    公开(公告)号:CN110581125A

    公开(公告)日:2019-12-17

    申请号:CN201910886527.1

    申请日:2019-09-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种集成CMOS探测器及制备工艺,属于半导体技术领域,本发明器件制作工艺简单,AlxGayIn2-x-yO3活性层生长工艺成熟,成本低,易于实施,可以大规模推广。在预先制作好CMOS电路和引出电极的Si衬底上,直接通过与Si基CMOS生长工艺兼容的方法生长AlxGayIn2-x-yO3材料作为探测器活性层。制作叉指电极与Si衬底的引出电极互连,且叉指电极在AlxGayIn2-x-yO3活性层材料的下面,入射光则从AlxGayIn2-x-yO3活性层材料上方入射,即相对叉指电极背入射,从而避免叉指电极对光的吸收。选择AlxGayIn2-x-yO3材料体系,可通过进一步调整Al,Ga,In各元素的组分,以及AlxGayIn2-x-yO3材料的生长位置,实现集成CMOS单芯片宽波段探测器阵列。

    一种具有富钴表层的高镍三元材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN106898751B

    公开(公告)日:2019-10-11

    申请号:CN201710209086.2

    申请日:2017-03-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有富钴表层的高镍三元材料及其制备方法,所述方法包括如下步骤:(1)将氯化钴溶液通过喷雾热解制备得到多孔球形Co3O4;(2)将多孔球形Co3O4与高镍三元氢氧化物前驱体、锂盐混合均匀后烧结得到所述具有富钴表层的镍基三元正极材料。该正极材料表面具有均匀的富钴包覆层,减少界面处Ni4+与电解液之间的反应。同时材料充放电过程中H2‑H3之间的相变得到了抑制,减小因此相变所引起的晶胞体积变化,从而使材料层状结构更稳定,循环性能得到提高。该制备方法中所用的原料简单易得,工艺简单、流程短。

    一种球形Co2AlO4材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN106966438B

    公开(公告)日:2018-12-07

    申请号:CN201710212577.2

    申请日:2017-04-01

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种球形Co2AlO4材料及其制备方法和应用,球形Co2AlO4材料的制备方法包括如下步骤:(1)将可溶性钴源、铝源,按钴元素与铝元素的摩尔比为2:1溶于水中,搅拌得到前驱体溶液;(2)将步骤(1)搅拌得到的前驱体溶液经喷雾热解,制备得到所述球形Co2AlO4材料。采用本发明的球形Co2AlO4材料的制备方法制备得到的Co2AlO4材料,具有十分优异的电化学性能,可用作锂离子电池的负极材料。

    一种高镍层状正极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN106953095A

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201710124526.4

    申请日:2017-03-03

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/505 H01M4/1391 H01M4/525 H01M10/0525

    Abstract: 本发明公开了一种高镍层状正极材料的制备方法,包括如下步骤:(1)按目标高镍层状正极材料产物的化学计量比配置金属氯盐溶液,所述金属氯盐溶液为NiaCobMcCl2,其中,M为Mn或Al,其中,a≥0.8,0.2≥b≥0,0.2≥c≥0且a+b+c=1;(2)将金属氯盐溶液超声雾化后,在650℃~950℃条件下,以O2为载气,载气流速为0.5L/min~20L/min进行喷雾热解,喷雾热解的反应时间为5秒~30秒,得到所述镍基氧化物前驱体;(3)将所述镍基氧化物前驱体与碳酸锂混合后,经烧结制备得到所述高镍层状正极材料。采用本发明制备得到的高镍层状正极材料中的镍元素主要以Ni3+形式存在,较少的Ni2+可以降低高镍层状正极材料中锂镍混排低,使高镍层状正极材料的电性能得到明显提高。

    一种改性氧化镍负极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105514421A

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201610040226.3

    申请日:2016-01-21

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/525 H01M4/1391 H01M10/0525

    Abstract: 本发明公开了一种改性氧化镍负极材料,以中空结构氧化镍为基体,在中空结构氧化镍中掺杂金属元素(锂、钠、钾中的一种或几种)。本发明的改性氧化镍负极材料的制备方法为:将金属元素硝酸盐和硝酸镍溶于水中混合均匀形成混合液,然后将所得的混合液通过喷雾热解处理即得到所述改性氧化镍负极材料;其中所述金属元素为锂、钠、钾中的一种或几种,混合液中金属离子与镍离子的摩尔浓度比为(1:100)~(10:100)。本发明的氧化镍负极材料为中空球形形貌,能减小锂离子的扩散路径,并在一定程度上减小循环过程中的体积变化;通过在氧化镍中掺杂锂、钠、钾金属元素可提高材料的导电性能,降低电荷转移阻抗,改善电池的电化学性能。

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