公开(公告)号：CN116443947B

公开(公告)日：2024-11-12

申请号：CN202310304848.2

申请日：2023-03-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  李沛垚 ,  陈核章 ,  汤林波

IPC: H01M4/505 ,  C01G53/00 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明提供一种传质梯度驱动制备锂离子电池三元正极材料的方法，包括：S1、配制可溶性锂盐溶液、配制混合金属盐溶液、配制氨水溶液；S2、配制反应釜底液并加入反应釜中，然后将可溶性锂盐溶液、混合金属盐溶液、氨水溶液并流通入反应釜底液中，并加入碱作为沉淀剂，控制pH值在搅拌条件下进行反应，得到浆料1；S3、将反应釜升温到一定温度，继续搅拌反应，得到浆料2；S4、将浆料2进行固液分离，得到固体和含锂母液；S5、将所得固体干燥后，进行热处理，即得。该方法通过高浓度锂离子的传质驱动实现锂化反应，三元正极材料在湿法阶段已经合成，有效解决阳离子混排问题，提高材料性能，且制备方法简单、工艺流程短。

公开(公告)号：CN118173697A

公开(公告)日：2024-06-11

申请号：CN202410401887.9

申请日：2024-04-03

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  文庆 ,  张霞辉 ,  傅浩 ,  陈核章 ,  汤林波 ,  赵曼

IPC: H01M4/02 ,  H01M4/04 ,  H01M10/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/58

Abstract: 本发明提供改性水系锌离子电池负极，包括锌负极，以及原位包覆于锌负极表面的改性层，改性层包括位于锌负极表面的含Sn金属层和位于含Sn金属层表面的ZnS层。还提供该改性水系锌离子电池负极的制备方法，先在锌箔表面形成Sn金属层，然后在加热条件下利用Sn的熔融以及Zn在熔融Sn中的扩散，以及Zn与气体硫源的反应，在Sn表面原位形成ZnS层，得到改性负极。该改性负极中能够明显提高锌负极的电化学稳定性和电化学性能，且与常规的改性方法制备的改性材料相比，该方法得到的表面改性层与锌负极的结合更牢固，能防止修饰层从负极表面剥落，提高稳定性。

公开(公告)号：CN115084700B

公开(公告)日：2024-06-04

申请号：CN202210747260.X

申请日：2022-06-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  李沛垚 ,  汤林波 ,  陈核章 ,  韦韩信 ,  王振宇 ,  文庆 ,  贺振江

IPC: H01M10/54 ,  H01M10/44

Abstract: 一种热敏性放电粒子，包含导电导热材料、保护涂层和粘结剂；所述保护涂层包覆在导电导热材料材料表面，形成微米颗粒，所述粘结剂将微米颗粒相互粘结，形成热敏性放电粒子；所述保护涂层为正温度系数材料。本发明还包括一种使用热敏性放电粒子的废旧锂离子电池安全放电方法。本发明热敏性放电粒子具有过温阻断导电的自保护作用，避免了放电过程中电池过热带来的安全隐患；具有较好的导热能力，能快速地完成废旧锂离子电池的放电；本发明热敏性放电粒子易回收，可反复使用；原料来源广泛，成本低廉；使用本发明热敏性放电粒子的废旧锂离子电池安全放电方法工艺简单，操作方便，适配性好，可适用于不同材料体系的多种电池型号。

公开(公告)号：CN107611367B

公开(公告)日：2020-08-18

申请号：CN201710660827.9

申请日：2017-08-04

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  陈核章 ,  张宝 ,  姚赢赢 ,  王旭 ,  董鹏远 ,  郑俊超 ,  喻万景 ,  张佳峰

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M4/62 ,  H01M10/054 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 一种多孔球形碳包覆磷酸钒钠复合正极材料及其制备方法，所述复合正极材料由以下方法制成：（1）将钒源化合物和还原剂溶于水，加热，再加入磷源化合物和钠源化合物，得混合溶液；（2）加入极性大于水的有机溶剂，置于密闭容器中加热反应，冷却，离心，洗涤沉淀并烘干，得前驱体粉末；（3）与葡萄糖混合，于保护性气氛中烧结，冷却，即成。本发明正极材料外观为球形，一次颗粒直径为50～200nm；将其组装成电池，在2.0～3.8V电压范围内，0.2C、10C倍率下，首次放电克容量分别可达110 mAh·g‑1、95 mAh·g‑1，10C倍率下，循环100圈后容量保持率可达99.47%；本发明方法简单，反应温度低。

公开(公告)号：CN107706381B

公开(公告)日：2020-05-19

申请号：CN201710887440.7

申请日：2017-09-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  姚赢赢 ,  张宝 ,  董鹏远 ,  陈核章 ,  王旭 ,  郑俊超 ,  喻万景 ,  张佳峰

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种六角状三氧化二铁/碳负极材料及其制备方法，所述负极材料由以下方法制成：（1）将水与N,N‑二甲基甲酰胺混合均匀，得均一溶液；（2）加入铁源与有机配体，搅拌，得混合溶液；（3）密封，加热反应，冷却，过滤，洗涤，干燥，得黄色粉末；（4）在惰性气氛中，焙烧，冷却，即成。本发明负极材料粒径为3～5μm，属于介孔材料，组装成电池，在3～0.01V，100 mA·g‑1下，首次充电比容量达923.5 mAh·g‑1，循环200圈后容量保持率≥95%，首次放电比容量达1368.8 mAh·g‑1，在充放电中体积膨胀小，导电性好，充放电性能稳定，循环性能好；本发明方法简单，反应温度低，周期短，成本低。

公开(公告)号：CN108358249A

公开(公告)日：2018-08-03

申请号：CN201810133721.8

申请日：2018-02-09

Applicant: 中南大学

Inventor： 张宝 ,  周其杰 ,  童汇 ,  陈核章 ,  王旭 ,  姚赢赢 ,  喻万景 ,  郑俊超

IPC: C01G53/00 ,  H01M4/485 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种锂离子电池正极材料钼酸镍的制备方法，包括以下步骤：（1）将镍源和钼源按照钼酸镍的计量比混合，加水超声分散，搅拌，得混合溶液；（2）将甘氨酸水溶液加入混合溶液中，搅拌，再在油浴下，搅拌至蒸干，得蓝色固体；（3）预烧，研磨，得钼酸镍前驱体粉末；（4）烧结，冷却，即成。本发明方法所得正极材料钼酸镍为纯相超钠离子导体，单相及结晶性好，分散均匀，粒径≤1μm；所组装的电池，在室温，0.1C倍率下，首次放电比容量可高达158mAh/g，循环25圈之后仍稳定在130mAh/g，保持率高达82.3%，有较好的循环性能；本发明方法简单，反应温度低，工艺要求低，易于工业批量化生产。

公开(公告)号：CN107706381A

公开(公告)日：2018-02-16

申请号：CN201710887440.7

申请日：2017-09-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  姚赢赢 ,  张宝 ,  董鹏远 ,  陈核章 ,  王旭 ,  郑俊超 ,  喻万景 ,  张佳峰

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种六角状三氧化二铁/碳负极材料及其制备方法，所述负极材料由以下方法制成：（1）将水与N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，得均一溶液；（2）加入铁源与有机配体，搅拌，得混合溶液；（3）密封，加热反应，冷却，过滤，洗涤，干燥，得黄色粉末；（4）在惰性气氛中，焙烧，冷却，即成。本发明负极材料粒径为3～5μm，属于介孔材料，组装成电池，在3～0.01V，100 mA·g-1下，首次充电比容量达923.5 mAh·g-1，循环200圈后容量保持率≥95%，首次放电比容量达1368.8 mAh·g-1，在充放电中体积膨胀小，导电性好，充放电性能稳定，循环性能好；本发明方法简单，反应温度低，周期短，成本低。

公开(公告)号：CN107611409A

公开(公告)日：2018-01-19

申请号：CN201710885630.5

申请日：2017-09-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  姚赢赢 ,  张宝 ,  陈核章 ,  王旭 ,  董鹏远 ,  郑俊超 ,  喻万景 ,  张佳峰

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  B82Y30/00

Abstract: 一种片状纳米FeS2/C负极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将铁源和有机配体溶于溶剂一中，搅拌均匀，得到均一溶液；（2）将步骤（1）中所得均一溶液进行水热反应，再自然冷却至室温，过滤，洗涤沉淀，干燥后得到黄色或红色粉末；（3）将步骤（2）所得黄色或红色粉末与硫源化合物按照1：3-4的质量比分散于溶剂二中，再将混合溶液进行水热反应，再自然冷却至室温，过滤，洗涤沉淀，干燥后得黑色粉末；（4）将步骤（3）中所得黑色粉末在保护性气氛中焙烧，再冷却至室温，得到片状纳米FeS2/C负极材料。本发明所得片状纳米FeS2/C负极材料，产品形貌和尺寸均匀，碳材料能够有效的与二硫化亚铁复合，提高材料的离子导电性和电子导电性。且其二维结构，具有缩短锂离子扩散距离、传输速率快、比表面积高、导电性高、离子传输速度快等特性。

公开(公告)号：CN107611367A

公开(公告)日：2018-01-19

申请号：CN201710660827.9

申请日：2017-08-04

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  陈核章 ,  张宝 ,  姚赢赢 ,  王旭 ,  董鹏远 ,  郑俊超 ,  喻万景 ,  张佳峰

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M4/62 ,  H01M10/054 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 一种多孔球形碳包覆磷酸钒钠复合正极材料及其制备方法，所述复合正极材料由以下方法制成：（1）将钒源化合物和还原剂溶于水，加热，再加入磷源化合物和钠源化合物，得混合溶液；（2）加入极性大于水的有机溶剂，置于密闭容器中加热反应，冷却，离心，洗涤沉淀并烘干，得前驱体粉末；（3）与葡萄糖混合，于保护性气氛中烧结，冷却，即成。本发明正极材料外观为球形，一次颗粒直径为50～200nm；将其组装成电池，在2.0～3.8V电压范围内，0.2C、10C倍率下，首次放电克容量分别可达110 mAh·g-1、95 mAh·g-1，10C倍率下，循环100圈后容量保持率可达99.47%；本发明方法简单，反应温度低。

公开(公告)号：CN107445214A

公开(公告)日：2017-12-08

申请号：CN201710791364.X

申请日：2017-09-05

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  王旭 ,  张宝 ,  陈核章 ,  姚嬴赢 ,  郑俊超 ,  喻万景 ,  张佳峰

IPC: C01G53/00 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种锂离子电池用镍钴锰三元正极材料及其制备方法，所述三元正极材料由以下方法制成：（1）将镍源、钴源、锰源和软模板溶于多元醇中，得混合溶液；（2）进行回流反应，冷却，离心，洗涤，干燥，得金属醇盐；（3）在空气或氧气中煅烧，冷却，得前驱体；（4）与锂源分散于低级醇中，加热搅拌至蒸干，得黑色粉末；（5）在空气或氧气气氛中煅烧，冷却，即成。本发明材料前驱体和三元正极材料颗粒均匀，均呈空心球状结构；所得三元正极材料组装成电池，在3.00～4.40V，15mA/g下，首次放电克容量可高达196mAh/g，首效可高达81.5%，循环20圈，保持率可高达95%；本发明方法简单，成本低，适用于工业化生产。