公开(公告)号：CN115064693B

公开(公告)日：2024-05-28

申请号：CN202210728072.2

申请日：2022-06-24

Applicant: 中南大学

Inventor： 纪效波 ,  王浩吉 ,  侯红帅 ,  邹国强 ,  邓文韬

IPC: H01M4/525 ,  H01M4/505 ,  H01M4/485 ,  C01G53/00 ,  H01M4/04 ,  H01M4/131 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明提供了一种O3相高熵层状金属氧化物及其制备方法和应用，该金属氧化物的化学通式为：Nax(M1M2…Mn)yO2，其晶体结构呈O3相层状结构，其中，M1M2…Mn为Li、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Ti、Mg、Zn、Al中的至少5种，n为n≥5的整数，0＜x≤1，0.05≤y≤0.35。该金属氧化物具有良好的离子、电子电导率，可作为正极材料应用于钠离子电池中。本发明提供的制备方法得到的金属氧化物物相纯度高、结晶性好且粒径均匀，并且所需设备要求低、操作简单、成本低、可控性强、合成样品纯度高且重复性好，可适性好，满足工业生产的要求。

公开(公告)号：CN116143194B

公开(公告)日：2024-05-07

申请号：CN202310161223.5

申请日：2023-02-24

Applicant: 中南大学

Inventor： 纪效波 ,  刘欢庆 ,  侯红帅 ,  邹国强 ,  邓文韬

IPC: H01M4/505 ,  C01G53/00 ,  H01M4/525 ,  H01M4/131 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明公开了一种三相共生层状氧化物电极材料的制备方法，该方法包括以下步骤：将钠和锂的碳酸化合物、铜的氧化物、镍的氧化物、铁的氧化物、锰的氧化物以及金属M的氧化物混合，然后加入熔盐，混合均匀，得到混合物料；将混合物料加热至烧结温度400~500℃并保温，然后冷却，破碎成粉末，得到前驱体颗粒；将前驱体颗粒升温至退火温度800~1000℃并保温，得到所述三相共生层状氧化物电极材料；其中，金属M为Zn、Mg、Sb、Zr、Sn、Si、Ru、Ti中的一种；该氧化物中，P2、O3和富钠相三相共生；将其应用于钠离子电池中，表现出优异的倍率性能和循环稳定性。

公开(公告)号：CN117963891A

公开(公告)日：2024-05-03

申请号：CN202410153047.5

申请日：2024-02-04

Applicant: 中南大学

Inventor： 侯红帅 ,  罗定中 ,  纪效波 ,  邹国强 ,  邓文韬

IPC: C01B32/15 ,  C09K11/65 ,  B82Y20/00 ,  B82Y30/00

Abstract: 本发明涉及一种电解铝废旧阴极制备功能化碳点的方法，该方法包括以下步骤：将电解铝废旧阴极与硫脲或L‑半胱氨酸进行球磨活化后，得到活化混合粉末；将活化混合粉末加入碱溶液中，然后在密封反应容器中进行水热反应，固液分离，得到共掺杂的电解铝阴极碳粉；将共掺杂后的电解铝阴极碳粉加入浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中，在密封反应容器中进行水热反应，接着固液分离，收集第一滤液，将第一滤液用热碱溶液中和，固液分离，收集第二滤液，然后用透析袋透析、干燥，得到功能化碳点；通过本发明的方法可以有效将电解铝废旧阴极转化为功能化碳点，避免电解铝废旧阴极对环境的污染，在对电解铝废旧阴极进行除杂的同时实现向高价值的功能化碳点的转化。

公开(公告)号：CN114613980B

公开(公告)日：2024-05-03

申请号：CN202210328740.2

申请日：2022-03-30

Applicant: 中南大学

Inventor： 纪效波 ,  侯红帅 ,  邹国强 ,  邓文韬 ,  张豪

IPC: H01M4/38 ,  H01M4/583 ,  H01M4/02 ,  H01M10/36

Abstract: 本发明提供了一种锌离子电池复合负极及其制备方法和应用，该复合负极负极是由功能化碳点(CDs)、粘结剂混合后涂覆在锌金属基体表面复合而成。本发明所提供的碳点涂层原料易得，成本低廉，低毒安全，操作简单；所提供碳点涂层在水溶液不溶但是有很强的亲锌性，可作为电化学惰性的固体涂层材料。同时，功能化碳点涂层可以均匀电场分布，诱导锌离子在碳点涂层下面均匀沉积；并且功能化碳点表面的丰富的官能团也可以促进锌离子的电荷转移，降低成核势磊、降低锌负极腐蚀和析氢速率、有效抑制锌枝晶的形成和生长，从而大大提高电池的安全性能和循环性能。

公开(公告)号：CN117727898A

公开(公告)日：2024-03-19

申请号：CN202311765364.4

申请日：2023-12-21

Applicant: 中南大学

Inventor： 纪效波 ,  侯红帅 ,  邹国强 ,  邓文韬 ,  王浩吉

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01G11/30 ,  H01G11/46 ,  H01G11/86 ,  H01G11/22

Abstract: 本发明涉及一种异质阳离子掺杂改性的P2/O3双相层状氧化物正极材料及其制备方法和应用，正极材料具有P2和O3双相共晶格结构，正极材料中的P2/O3双相共晶格结构由杂原子M和/或N掺杂在碱金属层和/或过渡金属层诱导得到；所述正极材料的分子式为：Nax‑nyMyn+NiaFeb‑zMncNzO2；其中：0.7≤x≤0.85，0≤y≤0.1，0≤z≤0.1，a+b+c＝1，n＝1或者2；该材料中，M原子主要取代体相结构中Na位点，N原子主要取代体相结构中Fe位点，在体相掺杂以及P2/O3共晶格的双重作用下，正极材料有效地稳定晶格氧，缓解应力的累积，提高结构稳定性，具备优异的电化学性能。

公开(公告)号：CN116903877A

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202310910871.6

申请日：2023-07-24

Applicant: 中南大学

Inventor： 纪效波 ,  邹国强 ,  曹紫薇 ,  陶书胜 ,  侯红帅 ,  邓文韬

IPC: C08G83/00 ,  H01M4/60 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明提供了一种高熵金属有机骨架材料，该高熵金属有机骨架材料的中心离子包括锰，以及铁、铜、镍、锡、锑、钴、锌、镁和铝中的至少四种，有机配体为对苯二甲酸；本申请引入多种特定金属为中心离子制成高熵MOF，使金属有机骨架材料具有丰富的孔隙结构，熵效应的引入，提高了MOFs材料的构型熵值，有效提高材料的电导率；该材料应用于电化学储能装置中，具有更优异的循环稳定性和可逆比容量；另外，本发明的制备方法具有简单高效的优点，有助于促进高熵MOFs材料在钠离子电池的应用。

公开(公告)号：CN116190641B

公开(公告)日：2023-08-08

申请号：CN202310435990.0

申请日：2023-04-23

Applicant: 中南大学

Inventor： 纪效波 ,  高金强 ,  侯红帅 ,  邹国强 ,  邓文韬

IPC: H01M4/58 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明提供了一种锂钠钾混合型正极活性材料及其制备方法和应用，该正极活性材料包括包括基体和碳包覆层，所述基体的化学式为：LixNayKzFe3(PO4)2P2O7；其中，x=1~2，y=1~2，z=1~2，且x+y+z=4；该基体材料能够同时进行锂、钠、钾三种离子的脱嵌，适用于锂离子电池、钠离子电池和钾离子电池的任意一种或混合型离子电池，而碳包覆层可进一步有效提高表面的导电性，解决了磷酸盐材料电子电导率差的问题；本发明提供的制备方法操作简单、工艺流程短、产品稳定且成功率高，有利于降低生产成本、提升生产效率、便于扩大产业规模，加快钠离子电池商业化发展。

公开(公告)号：CN116443841A

公开(公告)日：2023-07-18

申请号：CN202310433810.5

申请日：2023-04-21

Applicant: 中南大学

Inventor： 纪效波 ,  高金强 ,  侯红帅 ,  邹国强 ,  邓文韬

IPC: C01B25/45 ,  C01B25/42 ,  C01B32/05 ,  B82Y30/00 ,  H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M4/62 ,  H01M10/054 ,  H01G11/86 ,  H01G11/30 ,  H01G11/32

Abstract: 本发明提供了一种铁基磷酸盐复合材料的制备方法、铁基磷酸盐复合材料及其应用，所述铁基磷酸盐复合材料包括焦磷酸磷酸钠基体和碳包覆层，该制备方法包括以下步骤：将钠源、铁源、磷源和络合剂混合，于真空或惰性气氛下，高速球磨使原料进行反应；将反应产物置于‑30℃以下进行冷却，得到所述铁基磷酸盐复合材料；该方法通过高能机械球磨快速制备铁基磷酸盐钠离子电池正极材料，借助研磨介质与物料之间高频机械碰撞产生的热量实现铁基磷酸盐的直接制备，无需高温烧结过程，显著降低了能源消耗，避免了高温烧结过程中的颗粒团聚和结块，缩短了生产周期，提升了电池的电化学性能特别是倍率性能。

公开(公告)号：CN116282238A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202211092957.4

申请日：2022-09-08

Applicant: 中南大学

Inventor： 纪效波 ,  梅雨 ,  侯红帅 ,  邹国强 ,  邓文韬

IPC: C01G55/00 ,  C01B13/14 ,  C01G53/00 ,  H01M4/36 ,  H01M4/485 ,  H01M4/525 ,  H01M4/505 ,  H01M10/054 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明提供了一种基于天然矿物制备高熵氧化物材料的方法、高熵氧化物材料及其应用，所述高熵氧化物材料的结构式为：Ax(M1M2M3…Mn)2‑xO2，其中，A为Na或Li，0.8＜x＜1.5，n≥5，M1、M2、M3、…Mn分别代表不同金属离子；该方法包括以下步骤：将含有相应金属元素的天然矿物精矿分别在空气中充分煅烧，得到煅烧产物；将煅烧产物按化学计量比和锂源或钠源粉末充分混合，然后压片，在空气气氛或惰性气氛中进行烧结，得到高熵氧化物材料；天然矿物精矿为纯度≥95％的精矿；煅烧温度为600～1200℃；本发明降低高熵电极材料的生产成本，并且得到的高熵氧化物材料纯度高，不含杂质相，晶体结构稳定。

公开(公告)号：CN116053470B

公开(公告)日：2023-06-20

申请号：CN202310339358.6

申请日：2023-04-03

Applicant: 中南大学

Inventor： 纪效波 ,  高金强 ,  侯红帅 ,  邹国强 ,  邓文韬

IPC: H01M4/58 ,  H01M4/62 ,  H01M10/054 ,  C01B25/45

Abstract: 本发明提供了一种铁基复合正极活性材料及其制备方法和应用，该正极活性材料的化学式为Na4FexNiyCozMnaMgbTic(PO4)2P2O7，其中，0.05≤y≤0.15，0.05≤z≤0.15，0.05≤a≤0.15，0.05≤b≤0.15，0.05≤c≤0.15，x+y+z+a+b+c=3；Fe为+2价，Ni为+2价，Co为+2价，Mn为+2价，Mg为+2价，Ti为+2价；本发明通过掺杂特定金属元素，有效提高其电压平台、导电率和结构稳定性；本发明提供的制备方法，工艺简单，可重复性好，适于工业化应用。