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公开(公告)号：CN114590838B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202210292010.1
申请日：2022-03-24
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/50 , C01G45/00 , C01G45/02 , C01G45/12 , C01G53/00 , C01G53/04 , H01M4/36 , H01M4/58 , H01M10/054
Abstract: 本发明属于钠离子电池材料技术领域，公开了一种无定型金属硫化物包覆改性二元锰基钠电前驱体及其制备方法。该制备方法具体包括以下步骤：(1)将锰盐与过渡金属盐及添加剂加入球磨机中，充分球磨均匀，经过高温煅烧即得二元金属氧化物；(2)将二元金属氧化物、可溶性锰盐和对苯二甲酸分散于有机溶剂中，分散完成后将分散液置于聚四氟乙烯反应釜中进行水热反应；(3)水热反应完成后，将材料进行高温硫化处理，结束后进行快速冷却处理，即得无定型金属硫化物包覆改性的二元锰基钠电前驱体。本发明所制备的材料包覆均匀，稳定性高；工艺简单，易操作。通过对钠电正极二元锰基前驱体进行表面包覆，提高了材料的结构稳定性和电化学性能。
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公开(公告)号：CN113871742A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202110965343.1
申请日：2021-08-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种废旧电池中石墨负极的回收及再利用方法，属于固废资源化利用技术领域。其方法包括如下步骤：将负极极片剪切成小片，放入乙醇中搅拌一定时间后，抽滤并去除铜箔，烘干后得到未处理的石墨。将石墨与一定量的碱NaOH/KOH、硫粉研磨混合，在惰性气氛下煅烧，后经过洗涤、抽滤、干燥，得到S掺杂的多孔石墨材料。可用作做钾电负极。本发明通过对负极石墨材料进行简单处理后，进一步进行硫化反应，得到性能良好的再生石墨负极材料，能实现石墨的再利用，石墨的回收率高达95％以上。
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公开(公告)号：CN114604896B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202210297656.9
申请日：2022-03-25
Applicant: 中南大学
IPC: C01G45/00 , C01G53/00 , C01G51/00 , C01B32/921 , H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/58 , H01M10/054
Abstract: 本发明属于钠离子电池材料技术领域，公开了一种MXene复合改性的二元锰基钠电前驱体及其制备方法，首先通过一步酸浸结合离心分离法成功制备出二维层状MXene分散液；然后通过固相煅烧法合成二元金属氧化物；最后将二元金属氧化物分散于MXene分散液中充分混合处理后，经过低温热解处理，得到二维MXene复合改性的二元锰基钠电前驱体。本发明的工艺简单，易操作；制备的材料结构分层均匀，复合效果好。通过将二维MXene与钠电正极二元锰基前驱体进行有效复合，大大提升了材料的反应活性位点，改善了材料在电化学过程中的结构稳定性。
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公开(公告)号：CN113871611A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202110965375.1
申请日：2021-08-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于锂离子电池材料技术领域，公开了一种高熵氧化物材料复合三元材料及其制备方法，将Co、Fe、Cu、Mg、Ni、Zn、Al中的五种元素的硝酸盐按一定的摩尔比溶于水中并搅干，后再经高温(>1000℃)煅烧，得到高熵氧化物。将三元材料均匀分散在乙醇溶液中，后将高熵氧化物加入到上述溶液，搅干后，低温煅烧，得到高熵氧化物包覆的三元材料。本发明通过制备高熵氧化物对三元材料进行包覆改性，既提高了材料的离子导电率和结构稳定性，同时也提高了材料的储存性能，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN114725364A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210298760.X
申请日：2022-03-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于钠离子电池材料技术领域，公开了一种层状过渡金属氧化物正极材料及其制备方法。该发明主要采用MOF模板法合成层状多孔过渡金属氧化物纳米颗粒。主要包括以下步骤：首先通过水热法结合石墨烯材料合成石墨烯复合的过渡金属MOF框架材料；再将MOF材料与钠氧化物、其他金属氧化物进行固相混合，进一步高温煅烧，即可制得具有层状结构的还原氧化石墨烯复合的多孔过渡金属氧化物纳米颗粒。本发明的工艺简单、易重复、成本低，可实现大规模合成应用。同时，该方法合成的材料结构可控、元素分布均匀、颗粒尺寸大小一致，证明了该方法的可行性和有效性。这将对钠电性能的提升提供了稳定的结构保障。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114639819A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202210291894.9
申请日：2022-03-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料，包括锰基氢氧化物自支撑正极前驱体及富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料。还提供了一种富钠锰基氧化物复合基底氧化物自支撑二元正极材料制备方法。本发明通过对金属网状集流体进行改性，原位生长锰基氢氧化物，在后续预钠化过程后，锰基氧化物与基底氧化物复合有效降低材料内部钠离子扩散势垒,增加离子电导率，另外也一定程度上增加内部电子电导。由于复合材料内部特殊的微观结构，为钠离子传输提供更加稳定的传输通道，减小极化，提升材料稳定性。富钠的结构为首圈SEI膜形成提供额外的钠原，提升电池整体循环效率。由于以上因素，该材料表现出出色的循环稳定性和优异的倍率性能。本发明的前驱体制备方法成本低，易实现、简单有效，为钠电正极材料的结构改性和工艺设计提供了一种可行性方案。
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公开(公告)号：CN114604896A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210297656.9
申请日：2022-03-25
Applicant: 中南大学
IPC: C01G45/00 , C01G53/00 , C01G51/00 , C01B32/921 , H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/58 , H01M10/054
Abstract: 本发明属于钠离子电池材料技术领域，公开了一种MXene复合改性的二元锰基钠电前驱体及其制备方法，首先通过一步酸浸结合离心分离法成功制备出二维层状MXene分散液；然后通过固相煅烧法合成二元金属氧化物；最后将二元金属氧化物分散于MXene分散液中充分混合处理后，经过低温热解处理，得到二维MXene复合改性的二元锰基钠电前驱体。本发明的工艺简单，易操作；制备的材料结构分层均匀，复合效果好。通过将二维MXene与钠电正极二元锰基前驱体进行有效复合，大大提升了材料的反应活性位点，改善了材料在电化学过程中的结构稳定性。
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公开(公告)号：CN114639819B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210291894.9
申请日：2022-03-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料，包括锰基氢氧化物自支撑正极前驱体及富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料。还提供了一种富钠锰基氧化物复合基底氧化物自支撑二元正极材料制备方法。本发明通过对金属网状集流体进行改性，原位生长锰基氢氧化物，在后续预钠化过程后，锰基氧化物与基底氧化物复合有效降低材料内部钠离子扩散势垒,增加离子电导率，另外也一定程度上增加内部电子电导。由于复合材料内部特殊的微观结构，为钠离子传输提供更加稳定的传输通道，减小极化，提升材料稳定性。富钠的结构为首圈SEI膜形成提供额外的钠原，提升电池整体循环效率。由于以上因素，该材料表现出出色的循环稳定性和优异的倍率性能。本发明的前驱体制备方法成本低，易实现、简单有效，为钠电正极材料的结构改性和工艺设
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公开(公告)号：CN116613282A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310286145.1
申请日：2023-03-23
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/1395 , H01M4/134 , H01M4/74 , H01M4/04 , H01M10/0525 , H01M4/66 , H01M10/42
Abstract: 本发明属于锂离子电池材料技术领域，公开了一种复合锂金属的改性三维铜骨架锂电负极材料及制备方法。该制备方法具体包括以下步骤：(1)将铜网放置于柠檬酸和锂盐的溶液中，加热蒸干，在保护气氛下煅烧得到预处理集流体；(2)将预处理集流体与硫原、硒原和还原剂在有机溶剂中混合进行溶剂热反应；(3)将溶剂热后的极片在氩气手套箱中浸润在熔融金属锂中，冷却，即得到复合锂金属的改性三维铜骨架锂电负极材料。本发明所制备的材料结构稳定性高，工艺简单，易操作。通过对铜网集流体的预处理增加沉积锂的平整度，提高了材料的结构稳定性和电化学性能。
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公开(公告)号：CN114639822A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202210292018.8
申请日：2022-03-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本专利公开了一种具有元素梯度分布的镍钴锰三元MOF正极材料前驱体及其制备方法。本发明通过加入络合剂实现MOF材料制备，在后续处理中成功制备原位导电碳阵列，提升内部电子电导率。另外利用不同温度溶液定速混合的方法，成功实现三元MOF正极材料中金属元素的梯度分布，一方面在材料内部构建内建电场，提升电子电导率，另一方面结构缺陷的产生有利于改善Na+的传输路径，进一步提高离子电导率，减小极化。因此综合提升三元正极材料的倍率性能和循环稳定性。本发明的前驱体制备方法成本低，易实现、简单有效，且能制备所需结构、组成和性能的改性前驱体。
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