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公开(公告)号：CN111799468A
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN202010814125.3
申请日：2020-08-13
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种离子导体和异质结构共同改性的锂离子电池正极材料及制备方法和应用，所述改性锂离子电池正极材料由离子导体包覆和异质结构共同作用；所述改性锂离子电池正极材料包括离子导体包覆层、异质结构层和材料本体，所述离子导体包覆层由聚阴离子化合物、掺杂元素盐和材料表面残锂反应而成，所述异质结构层的相为尖晶石相或/和岩盐相，位于包覆层和材料本体之间。其制备方法为：将锂离子电池正极材料粉末与聚阴离子盐、掺杂元素盐和弱酸等化合物在溶液中混合均匀，蒸干后经过烧结获得产品。本发明所得产品用于储能设备中。
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公开(公告)号：CN112072114A
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN202010978224.5
申请日：2020-09-17
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种阴阳离子共掺杂的富锂锰基正极材料的制备方法和应用，将前驱体粉体、含锂化合物粉末与一定量的含碱金属M1的化合物粉体和含负价态M2的化合物的粉体混合均匀，之后于温度至300～600℃下热处理3～7小时，再升温至700～1000℃热处理8～20小时。其中元素M1取代Li，抑制过渡金属离子向锂层的迁移从而稳定结构；元素M2取代O，可以抑制氧气的释放。本发明的阴阳离子共掺杂的富锂锰基正极材料，层间距扩大，锂离子迁移速率增加，结构稳定，且平均工作电压较高，拥有良好的倍率性能和循环性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110380037A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910668935.X
申请日：2019-07-24
Applicant: 中南大学 , 深圳市国拓智能机械有限公司
Abstract: 本发明提供了一种改性锂离子电池正极材料及制备方法，材料由一次颗料团聚至二次颗粒形成粉体，在普通层状锂离子电池正极材料粉体一次颗粒、二次颗粒表面包覆化学式为AxMOy的化合物。将普通层状锂离子电池正极粉体与包括有元素M的化合物与含元素A的化合物的凝胶混合后，经干燥去除溶剂后，通过热处理，以反应溶渗的方式在普通层状锂离子电池正极粉体材料包覆化学式为AxMOy的化合物。本发明通过反应熔渗在材料表面形成离子导体层，并可熔渗进入颗粒内部，实现对一次颗粒的包覆，该方法可以隔绝电极材料与电解液直接接触，提高材料的循环稳定性，同时，材料的离子电导率和电子电导率、振实密度等性能也有明显提高。
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公开(公告)号：CN113889613B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202110973503.7
申请日：2021-08-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种具有梯度结构层状钠离子电池正极材料及其制备方法，将采用共沉淀法制备的P2‑NaxMnyTM(1‑y)O2层状氧化物正极材料与一定量的易分解Mg盐或MgO混合均匀。通过低温熔盐反应的方法使得Mg2+向层状氧化物中扩2+散，形成一种具有梯度Mg 掺杂的层状氧化物正极材料。同时，由于表层在低温熔盐过程中形成的富Mg层状氧化物中的Na+浓度相对较低，因此表层的层状氧化物倾向于形成P3相结构，从而得到颗粒由内到外依次为P2/P3@MgO具有梯度结构的层状氧化物钠电正极材料。掺杂到层状氧化物中的Mg2+能够有效抑制层状材料高电压下的有害相变，表面残留的MgO包覆层能够抵抗电解液对正极材料的腐蚀，从而显著提高层状氧化物正极材料的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN110380037B
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN201910668935.X
申请日：2019-07-24
Applicant: 中南大学 , 深圳市国拓智能机械有限公司
Abstract: 本发明提供了一种改性锂离子电池正极材料及制备方法，材料由一次颗料团聚至二次颗粒形成粉体，在普通层状锂离子电池正极材料粉体一次颗粒、二次颗粒表面包覆化学式为AxMOy的化合物。将普通层状锂离子电池正极粉体与包括有元素M的化合物与含元素A的化合物的凝胶混合后，经干燥去除溶剂后，通过热处理，以反应溶渗的方式在普通层状锂离子电池正极粉体材料包覆化学式为AxMOy的化合物。本发明通过反应熔渗在材料表面形成离子导体层，并可熔渗进入颗粒内部，实现对一次颗粒的包覆，该方法可以隔绝电极材料与电解液直接接触，提高材料的循环稳定性，同时，材料的离子电导率和电子电导率、振实密度等性能也有明显提高。
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公开(公告)号：CN113889613A
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202110973503.7
申请日：2021-08-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种具有梯度结构层状钠离子电池正极材料及其制备方法，将采用共沉淀法制备的P2‑NaxMnyTM(1‑y)O2层状氧化物正极材料与一定量的易分解Mg盐或MgO混合均匀。通过低温熔盐反应的方法使得Mg2+向层状氧化物中扩散，形成一种具有梯度Mg2+掺杂的层状氧化物正极材料。同时，由于表层在低温熔盐过程中形成的富Mg层状氧化物中的Na+浓度相对较低，因此表层的层状氧化物倾向于形成P3相结构，从而得到颗粒由内到外依次为P2/P3@MgO具有梯度结构的层状氧化物钠电正极材料。掺杂到层状氧化物中的Mg2+能够有效抑制层状材料高电压下的有害相变，表面残留的MgO包覆层能够抵抗电解液对正极材料的腐蚀，从而显著提高层状氧化物正极材料的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN110911687A
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201911250970.6
申请日：2019-12-09
Applicant: 中南大学 , 深圳市国拓智能机械有限公司
IPC: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种稀土元素改性的锂离子电池正极材料及制备方法和应用，所述改性锂离子电池正极材料包覆层相、岩盐相和材料本体相三相复合，所述岩盐相位于包覆层相和材料本体相之间；岩盐相由元素掺杂诱导产生；包覆相和材料本体相的之间的材料近表面区域存在氧空位。其制备方法为：将锂离子电池正极材料粉末与稀土元素化合物混合均匀，经过烧结获得稀土元素氧化物包覆与稀土元素掺杂的改性锂离子电池正极材料。本发明所得产品可抑制氧气释放，隔绝电极材料与电解液直接接触，所形成的岩盐相可进一步稳定晶体结构，减少Li+/Ni2+阳离子混排，提高材料的循环稳定性和倍率性能，同时，材料的离子电导率和电子电导率等性能也有明显提高。
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