公开(公告)号：CN118125407A

公开(公告)日：2024-06-04

申请号：CN202410185381.9

申请日：2024-02-19

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  罗瑞 ,  张霞辉 ,  罗玉红 ,  李沛垚 ,  黄英德

IPC: C01B25/45 ,  H01M4/58 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明以钠源、钒源、还原性酸和磷酸为原料，通过湿法球磨，合成Na(VO)2(PO4)2·4H2O，再将合成的材料经低温烧结后，得到层状磷酸钒基正极材料Na(VO)2(PO4)2。本发明实现了在室温下合成纯相层状磷酸钒基正极材料Na(VO)2(PO4)2，该材料相比于其他磷酸盐正极材料，具有明显提高的电导率，无需包碳即表现出优良的放电容量，且该方法合成温度低，操作简单，成本低，可控性强，重复性好，适宜于工业化生产。

公开(公告)号：CN110518219B

公开(公告)日：2023-08-01

申请号：CN201910832272.0

申请日：2019-09-04

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  毛高强 ,  黄英德 ,  余荣天 ,  喻万景 ,  丁治英

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/052

Abstract: 核壳结构高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料及其制备方法。本发明四元正极材料呈平均粒径为8~10μm的球形颗粒，内核的直径为4~6μm，壳层厚度为2~3μm，所述壳层表面呈片状；其中，镍含量从内核中心至壳层结构表面逐渐降低，锰含量从内核中心至壳层结构表面逐渐升高，钴的含量均匀分布，铝含量呈梯度分布。本发明制备方法是，将低镍溶液I连续加入高镍溶液中，使得其中的镍含量不断减小，然后将其连续泵入氨水溶液中，形成镍含量减小的连续反应体系，进而，先后以氢氧化物和碳酸盐为沉淀剂，氨水为络合剂，依次共沉淀生成核壳结构的前驱体；然后将前驱体配锂烧结，制得核壳结构的高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料。用本发明核壳结构高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料制成的正极组装的电池，容量较高且循环和倍率性能优异，充放电反应高度可逆。

公开(公告)号：CN115092902A

公开(公告)日：2022-09-23

申请号：CN202210787306.0

申请日：2022-07-04

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  乐丁豪 ,  黄英德 ,  贺振江 ,  杨培

IPC: C01B25/45 ,  H01M4/58 ,  H01M10/0525

Abstract: 利用富铁锰渣制备磷酸铁锰锂正极材料的方法，包括下列步骤：（1）将富铁锰渣回收，制成矿粉；（2）向步骤（1）所得的矿粉加入硫酸，进行两段浸出，合并两次浸出液，得混合浸出液；（3）将步骤（2）所得的混合浸出液净化除杂，得磷酸铁锰共沉淀产物；（4）将步骤（3）所得的磷酸铁锰共沉淀产物烧结脱水，配锂煅烧，得磷酸铁锰锂正极材料。本发明采用分段浸出回收锰渣中的铁锰元素，铁锰元素的浸出效果好，之后采用磷酸和双氧水来合成磷酸铁锰共沉淀产物，能够直接利用回收所得的产品，耗能低，经济高效；本发明所得磷酸铁锰锂正极材料电化学性能优异，具有卓越的的长循环性能。

公开(公告)号：CN114944481A

公开(公告)日：2022-08-26

申请号：CN202210711997.6

申请日：2022-06-22

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  韦韩信 ,  汤林波 ,  罗玉红 ,  黄英德 ,  李沛垚 ,  贺振江

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/58 ,  H01M10/0525 ,  C01B32/921 ,  C01B32/949 ,  C01B32/914 ,  C01B32/907 ,  C01B21/076 ,  C01B21/082 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明公开了一种采用Mxene优化的富锂锰基复合正极材料，该少层Mxene的层间距为10～16Å。通过对刻蚀后的Mxene前驱体进行超声处理时加入乙醇，制备得到的多层Mxene分散液经离心处理得到少层Mxene分散液，再与富锂锰基正极材料进行复合，制备出层间距为10～16Å的少层Mxene改性富锂锰基正极材料，其可在放电过程中约2.2V处提供一个嵌锂电压平台，因而能够有效提高首次库伦效率，而且在长循环过程中，该平台能够长久保持，能够削弱富锂锰基材料的电压衰减和容量衰退，进而能够明显改善倍率性能，以及循环性能。

公开(公告)号：CN114447309A

公开(公告)日：2022-05-06

申请号：CN202210135310.9

申请日：2022-02-15

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  罗玉红 ,  韦韩信 ,  汤林波 ,  黄英德 ,  贺振江

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525 ,  C01G53/00

Abstract: 本发明提供一种钠离子掺杂锂离子电池正极材料，该正极材料的化学式为Lix‑yNayNizM1‑zO2，其中M为Mn、Mg、Ti、Al、Co中的一种或多种，0 1.2，I006与I012分峰明显，该正极材料是通过先制备前驱体材料NaxNizM1‑zO2，再通过熔盐离子交换和热处理得到。该正极材料Li/Ni混排低，且材料的结构稳定，一次颗粒之间的空隙较少，材料不易发生裂纹扩展，材料的电化学性能优异。

公开(公告)号：CN111293300B

公开(公告)日：2022-04-22

申请号：CN202010129345.2

申请日：2020-02-28

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  龚竹月 ,  余荣天 ,  黄英德 ,  喻万景 ,  丁治英 ,  李文章 ,  刘敏 ,  陈根

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M4/583 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种锌钴硫化物/碳纳米负极材料及其制备方法，所述负极材料为锌钴硫化物纳米颗粒分布于碳基质内部和表面所形成的中空不规则球壳状结构；锌钴硫化物与碳的质量比为0.5～4.0:1。所述方法为：（1）将表面活性剂和2‑甲基咪唑加入醇溶液中，搅拌，将锌源醇溶液加入，搅拌，静置，离心；（2）溶于醇溶液，加入表面活性剂和2‑甲基咪唑，搅拌，将钴源醇溶液加入，搅拌，溶剂热反应，冷却，离心，洗涤，干燥；（3）与三羟甲基氨基甲烷加入醇溶液中，搅拌，将盐酸多巴胺加入，搅拌，抽滤，洗涤，干燥；（4）预焙烧，冷却，与硫粉混合，焙烧，冷却，即成。本发明材料电化学性能优异；本发明方法温和，成本低，环境友好，适于工业化生产。

公开(公告)号：CN108565410B

公开(公告)日：2020-09-15

申请号：CN201810132800.7

申请日：2018-02-09

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  王旭 ,  黄英德 ,  陈核章 ,  张宝 ,  喻万景 ,  郑俊超

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/48 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  B82Y30/00

Abstract: 锂离子电池二氧化锡/石墨烯复合负极材料及其制备方法，所述复合负极材料由以下方法制成：（1）将氧化石墨烯分散在低元醇中，得氧化石墨烯分散液；（2）将有机锡源溶于氧化石墨烯分散液中，加热，恒温搅拌至溶剂蒸干；（3）在空气中煅烧，冷却，即成。本发明复合负极材料电子导电性和离子导电性高，离子扩散通道短，体积效应小，组装成电池，在0.01～2.00V，50mA/g下，首次放电克容量高达1846.8mAh/g，循环10次后，比容量可达800mAh/g以上，1A/g下，比容量可稳定在500mAh/g以上，2.5A/g下，比容量仍可达400mAh/g；本发明简单，周期短，反应温度低，成本低，可大量合成。

公开(公告)号：CN109686938A

公开(公告)日：2019-04-26

申请号：CN201811549074.5

申请日：2018-12-18

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  姚赢赢 ,  黄英德 ,  王旭 ,  周其杰 ,  喻万景 ,  郑俊超

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525

Abstract: 镁离子掺杂梯度镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法，所述正极材料的化学式为LiNixCoyMnzMg(1-x-y-z)O2，其中，0.5＜x＜0.9，0.05＜y＜0.20，0.05＜z＜0.30，1-x-y-z＞0；镍含量从所述正极材料颗粒的中心至表面逐渐降低，锰含量从所述正极材料颗粒的中心至表面逐渐升高，钴和镁的含量在所述正极材料中均匀分布。本发明还公开了所述正极材料的制备方法。本发明正极材料在充放电过程中结构及循环性能稳定，容量较高，充放电反应高度可逆的镁离子掺杂梯度镍钴锰酸锂正极材料。本发明方法工艺简单，反应温度低，原材料成本低，适宜于工业化生产。

公开(公告)号：CN115092902B

公开(公告)日：2024-04-12

申请号：CN202210787306.0

申请日：2022-07-04

Applicant: 中南大学

Inventor： 郑俊超 ,  乐丁豪 ,  黄英德 ,  贺振江 ,  杨培

IPC: C01B25/45 ,  H01M4/58 ,  H01M10/0525

Abstract: 利用富铁锰渣制备磷酸铁锰锂正极材料的方法，包括下列步骤：（1）将富铁锰渣回收，制成矿粉；（2）向步骤（1）所得的矿粉加入硫酸，进行两段浸出，合并两次浸出液，得混合浸出液；（3）将步骤（2）所得的混合浸出液净化除杂，得磷酸铁锰共沉淀产物；（4）将步骤（3）所得的磷酸铁锰共沉淀产物烧结脱水，配锂煅烧，得磷酸铁锰锂正极材料。本发明采用分段浸出回收锰渣中的铁锰元素，铁锰元素的浸出效果好，之后采用磷酸和双氧水来合成磷酸铁锰共沉淀产物，能够直接利用回收所得的产品，耗能低，经济高效；本发明所得磷酸铁锰锂正极材料电化学性能优异，具有卓越的的长循环性能。

公开(公告)号：CN110518220B

公开(公告)日：2023-08-11

申请号：CN201910833051.5

申请日：2019-09-04

Applicant: 中南大学

Inventor： 童汇 ,  毛高强 ,  黄英德 ,  余荣天 ,  喻万景 ,  丁治英

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/052

Abstract: 一种高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料及其制备方法。本发明正极材料呈平均粒径为5～8μm的球形颗粒，其镍含量从球形颗粒的中心至表面逐渐降低，锰含量从球形颗粒的中心至表面逐渐升高，钴的含量在球形颗粒中均匀分布，铝的含量在球形颗粒中呈均匀或梯度分布；本发明制备方法将低镍含量的溶液I连续加入高镍含量的溶液II中，然后镍含量逐渐变小的溶液II连续泵入氨水溶液中，形成镍含量减小的连续反应体系，进而以氢氧化物为沉淀剂，氨水为络合剂，在惰性气体环境中共沉淀生成镍钴锰铝含量梯度变化的前驱体；然后将镍钴锰铝氢氧化物前驱体配锂烧结，制备高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料。本发明制备方法得到的四元正极材料容量较高且循环和倍率性能优异，充放电反应高度可逆。