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公开(公告)号：CN115692682A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211620751.4
申请日：2022-12-16
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明通过在富锂锰基表面引入Zr(HPO4)2·H2O或Zr(HPO4)2，在高温烧结过程中，Zr(HPO4)2·H2O或Zr(HPO4)2中的H可以发生质子化反应与富锂锰基中的Li进行离子交换，而后在高温下反应生成具有尖晶石相和O空位的表面，并留下一层磷酸盐惰性保护层。这种独特的结构不但可以提高富锂锰基的首次库伦效率、倍率性能，而且能抑制表面活性O的逸出，维持结构稳定性，提升锂离子扩散能力。同时，表面的惰性磷酸盐保护层也可以阻隔电解液的侵蚀，确保材料在长循环过程中维持稳定性。
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公开(公告)号：CN114497526A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210104662.8
申请日：2022-01-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种合成三元正极材料的方法，包括：S1、将三元正极材料前驱体与氧化剂混合，以原料本身为磨球进行球磨预氧化；S2、将锂盐和氧化剂溶于溶剂中，形成混合液，然后将球磨预氧化后的三元正极材料前驱体加入所述混合液中；S3、进行回流反应，并在回流反应过程中泵入掺杂元素的悬浊液或溶液；S4、将回流反应后的浆料经固液分离、洗涤和干燥后即得三元正极材料。本方法能制备出结晶度好、嵌锂彻底、倍率性能好、振实密度高的三元正极材料，且还能有效解决传统工艺能耗和成本高、固液反应不充分等问题。
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公开(公告)号：CN114436345A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210133431.X
申请日：2022-02-14
Applicant: 中南大学
IPC: C01G53/00 , H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供一种锂离子电池三元正极材料的制备方法，通过先制备三元正极材料前驱体NaxNiaMbM’1‑a‑bO2，然后通过和锂源溶液于一定温度和压力下进行液相离子交换，制备得到钠离子掺杂的锂离子电池三元正极材料。本发明的制备方法可对正极材料合成过程中的锂镍混排现象进行源头调控，合成Li/Ni混排低、材料形貌为一次颗粒紧密团聚成球形的二次颗粒，一次粒子为均匀且密集分布的小薄块片状，且表面附着少许的更小粒子的层状结构材料，有效稳定了材料层状结构，提高了循环性能，同时本方法反应条件温和，物相均一、粒径小且分布均匀、分散性好，过程简单且能耗低，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN107732220B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN201711200440.1
申请日：2017-11-27
Applicant: 中南大学
Abstract: 氮掺杂介孔碳包覆的锂离子电池三元正极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将三元正极材料超声分散于水中，再加入苯胺单体，超声分散，加入酸溶液，得前驱体溶液；（2）将过硫酸铵溶液加入前驱体溶液中，加热搅拌，离心分离后，洗涤沉淀≥2次，真空干燥，得聚苯胺包覆锂离子电池三元正极材料；（3）置于管式炉中，在惰性气氛下，煅烧，自然冷却至室温，即成。本发明方法所得氮掺杂介孔碳包覆的锂离子电池三元正极材料粒径为5～15μm，氮掺杂介孔碳包覆层均匀，厚度为3～20nm；将其组装成电池，具有较好的循环稳定性和大倍率放电性能；本发明方法成本低，工艺简单，适宜于大工业生产。
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公开(公告)号：CN107946578B
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN201711200471.7
申请日：2017-11-27
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 一种钴酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法，所述材料中钴酸锂的质量百分含量为1～10wt%，钴酸锂形成厚度5～30nm的包覆层包覆在镍钴铝酸锂上；所述正极材料为粒径5～15μm的球形颗粒。所述方法，包括以下步骤：（1）将水溶性表面活性剂溶于水中，加热，进行超声搅拌反应；（2）将氢氧化镍钴铝、可溶性钴盐和可溶性锂盐同时加入，加热，进行超声搅拌反应；（3）在超声搅拌下进行喷雾干燥；（4）置于管式炉中，在氧化性气氛下，进行两段烧结，即成。本发明正极材料具有较好的循环稳定性和大倍率放电性能；本发明方法能有效降低常规包覆时表面残锂的问题，成本低，工艺简单，适宜于大工业生产。
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公开(公告)号：CN114368736B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202210104652.4
申请日：2022-01-28
Applicant: 中南大学
IPC: C01B25/45 , H01M4/58 , H01M10/0525 , H01M4/04
Abstract: 本发明公开了一种橄榄石型磷酸铁钠正极材料的制备方法，包括：将磷酸铁锂于一定温度下保温，经淬冷后和钠盐混合后，再进行球磨、熔盐离子交换烧结、冷却，获得块状材料；将所得的块状材料进行清洗、固液分离和干燥，得到所需材料。本发明的制备方法能有效解决现有技术中磷酸铁钠合成困难的问题，所合成的橄榄石型磷酸铁钠倍率和循环性能优良。
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公开(公告)号：CN115084700A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210747260.X
申请日：2022-06-27
Applicant: 中南大学
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。
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公开(公告)号：CN111115713B
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN201911315562.4
申请日：2019-12-18
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/50
Abstract: 一种LaMnO3包覆富锂锰基正极材料及其制备方法，该LaMnO3包覆富锂锰基正极材料的化学式为(1‑x)Li2MnO3.xLi(NiaCobMnc)O2@yLaMnO3；其制备方法包括以下步骤：（1）将富锂锰基前驱体与锂源研磨混合，煅烧，冷却，得富锂锰基材料；（2）：将步骤（1）所得富锂锰基材料加入溶剂、表面活性剂，超声分散，加热搅拌，得溶液A；将镧源分散至溶剂中，搅拌，得溶液B；将溶液A加入溶液B中，搅拌，得前驱体溶液；（3）将步骤（2）所得前驱体溶液蒸干，干燥，得前驱体粉末；（4）将步骤（3）所得前驱体粉末烧结，冷却，即成。本发明LaMnO3包覆富锂锰基正极材料倍率佳、循环性好，首效高，且其制备工艺简单，且易操作。
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公开(公告)号：CN111082009B
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN201911288644.4
申请日：2019-12-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种采用磷酸盐改善的富锂锰基复合正极材料及制备方法。本发明正极材料包括富锂锰基材料和金属磷酸盐，所述金属磷酸盐为LiFePO4或Li3V2(PO4)3。本发明正极材料具备优异的稳定性和循环稳定性。本发明制备方法包括以下步骤：（1）将富锂锰基前驱体与锂源研磨混合，经固相法煅烧后冷却，得富锂锰基材料；（2）将金属源、锂源、磷源和有机碳源加入水中，得混合液，加热反应，喷雾干燥，煅烧，得磷酸盐；（3）将步骤（2）所得磷酸盐与步骤（1）所得富锂锰基材料混合，球磨，得所述富锂锰基复合材料。本发明制备方法工艺简单，原料成本低。
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公开(公告)号：CN107732194B
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN201710933234.5
申请日：2017-10-10
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 磷酸锰锂‑磷酸钒锂/石墨烯/碳正极材料及其制备方法，所述石墨烯/碳均匀的包覆在正极材料的表面，相互堆积形成均一的多孔结构。所述方法为：（1）将氧化石墨烯悬浊液加入有机溶剂的水溶液中，超声分散；（2）先将草酸加入溶解，再加入钒源反应；（3）加入锰源、磷源、锂源和有机碳源，反应，冷冻干燥；（4）烧结，冷却，即成。本发明材料组装的电池，2.5～4.5V，0.2C倍率下，首次放电克容量高达147.1mAh/g，5C循环30圈，保持率高达96.7%，说明本发明正极材料导电性能良好，循环性能、倍率性能优异；本发明方法简单，周期短，反应温度低，适于工业化生产。
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