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公开(公告)号：CN111933951B
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202010863794.X
申请日：2020-08-25
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M10/052
Abstract: 本发明属于锂金属电池领域，具体公开了一种锂金属活性前驱材料，包括多孔碳颗粒，以及包覆在多孔碳颗粒外表面的有机聚合物；所述的多孔碳颗粒为具有薄壁封闭孔和/或通孔结构的碳材料；且多孔碳颗粒的孔结构中复合有的小分子化合物。本发明研究发现，所述的形貌以及结构的材料，可使金属锂全部沉积至多孔碳材料的内部空腔，提高金属锂的利用率，同时有效降低锂负极循环过程中的体积效应，提高锂金属阳极的库伦效率和循环寿命，且该方法简单有效，适用于工业化大面积生产。
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公开(公告)号：CN109585832B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201811477200.0
申请日：2018-12-05
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/583 , H01M4/62 , H01M10/054 , C01B32/205
Abstract: 本发明公开了一种硫掺杂微晶石墨及其制备方法和作为钠离子电池负极材料的应用。将微晶石墨进行球磨粉碎及提纯预处理后，与活化剂混合进行热活化处理，活化微晶石墨粉与硫源置于有机溶剂中进行溶剂热反应，即得。该方法简单，绿色环保，成本低廉，可规模化生产；制备的硫掺杂微晶石墨负极材料具有活性位点多、平均层间距大、导电性好和快速充放等优点；用于钠离子电池，展示出良好的循环稳定性和较高比容量，具有规模化应用前景。
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公开(公告)号：CN111244445A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010049622.9
申请日：2020-01-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种新型锂硫电池正极材料。更具体地，本发明涉及一种锂硫电池复合正极活性材料，包括若干模板刻蚀孔具有通孔结构的多孔碳；原位填充在多孔碳的孔腔室内的硒化钒纳米片；以及单质硫源。本发明还提供了所述的材料的制备和应用。本发明所述的材料，在锂硫电池充放电区间内作为导电基底的硒化钒材料能通过插层反应贡献出一部分容量，同时硒化钒材料可大大改善传统多孔碳基底材料吸液量大的问题，显著降低锂硫电池的液硫比，另外硒化钒能够提高碳基底对多硫化物的吸附能力并高效催化多硫化物的转化，协同多孔碳抑制穿梭效应。因此，根据本发明的锂硫电池具有能量密度高、大倍率放电良好，并显示出优异的放电容量和寿命特性。
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公开(公告)号：CN109616640A
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201811476842.9
申请日：2018-12-05
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/587 , H01M4/62 , H01M10/0525 , C01B32/21
Abstract: 本发明公开了一种改性微晶石墨及其制备和在锂离子电池中的应用，改性微晶石墨具有核壳结构，内核为微晶石墨微球，外壳为氮掺杂石墨化碳。制备过程为将微晶石墨通过球磨后与柠檬酸铁铵、表面活性剂及微晶石墨微球分散至水中，固液分离，得到柠檬酸铁铵包覆微晶石墨微球，柠檬酸铁铵包覆微晶石墨微球置于惰性气氛中进行煅烧处理，即得。该方法工艺简单，重复性好，且原料易得；获得的氮掺杂石墨化碳包覆微晶石墨微球具有活性位点丰富、比表面积适中、导电性好，机械强度高等特点，作为锂离子二次电池的负极，具有较高库伦效率、倍率性能优异和长循环稳定性能。
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公开(公告)号：CN111261833A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010059411.3
申请日：2020-01-19
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/38 , H01M4/66 , H01M10/052
Abstract: 本发明属于锂金属电池技术领域，具体涉及一种自支撑金属锂负极的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)：将聚合物裂解，获得聚合物碳材料，将聚合物碳材料和石墨烯混合、压制成膜，制得所述的自支撑导热碳膜；步骤(2)：采用高温熔融灌入或者电化学沉积方式将金属锂沉积在自支撑导热碳膜中，获得所述的自支撑金属锂负极。本发明还公开了所述的制备方法制得的锂金属电池负极及其应用。本发明制备方法制得的负极具有轻质柔性、机械性能高、孔隙率可调，厚度可控的优点，用作金属锂负极时可以降低电流密度，均匀锂的沉积，获得高库伦效率和长循环稳定性的金属锂电池。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111244390A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010059435.9
申请日：2020-01-19
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/04 , H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M10/052 , H01M4/62
Abstract: 本发明属于锂金属电池技术领域，具体公开了一种金属氧化物复合自支撑导热碳膜的制备方法，其包括：(1)将聚合物裂解，获得聚合物碳材料，将聚合物碳材料和石墨烯混合、压制成膜，制得所述的自支撑导热碳膜；(2)将包含自支撑导热碳膜、M金属源、有机配体的溶液进行配位反应，获得金属有机框架@自支撑导热碳膜材料，随后再进行碳化处理，得到所述的自支撑金属氧化物复合导热碳膜。本发明还提供了一种由所述的金属氧化物复合自支撑导热碳膜填锂获得的负极及其在锂金属电池中的应用方法。本发明所述技术方案获得的材料具有优异的性能，能够显著改善锂金属电池的长循环性能。
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公开(公告)号：CN109592677A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201811476835.9
申请日：2018-12-05
Applicant: 中南大学
IPC: C01B32/205 , C01B32/215 , H01M4/587 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种扩大层间距微晶石墨材料及其制备方法和在钠离子电池中的应用，扩大层间距微晶石墨材料制备过程为将微晶石墨微粉通过酸液提纯处理，得到纯化微晶石墨；所述纯化微晶石墨进行氧化插层处理，得到氧化微晶石墨；所述氧化微晶石墨通过还原处理，即得比表面积为10～100m2/g；层间距为0.373～0.394nm的扩大层间距微晶石墨材料；该方法原料易得，制备工艺简单，重复性好；制备扩大层间距微晶石墨具有大的层间距、丰富的表面官能团、适中的比表面积、优异的导电性和良好的机械强度等特点，作为钠离子二次电池的负极，具有较高的库伦效率、优异的倍率性能和长循环稳定性能，同时具有高的振实密度和低的成本。
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公开(公告)号：CN111933951A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010863794.X
申请日：2020-08-25
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M10/052
Abstract: 本发明属于锂金属电池领域，具体公开了一种锂金属活性前驱材料，包括多孔碳颗粒，以及包覆在多孔碳颗粒外表面的有机聚合物；所述的多孔碳颗粒为具有薄壁封闭孔和/或通孔结构的碳材料；且多孔碳颗粒的孔结构中复合有的小分子化合物。本发明研究发现，所述的形貌以及结构的材料，可使金属锂全部沉积至多孔碳材料的内部空腔，提高金属锂的利用率，同时有效降低锂负极循环过程中的体积效应，提高锂金属阳极的库伦效率和循环寿命，且该方法简单有效，适用于工业化大面积生产。
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公开(公告)号：CN111244390B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202010059435.9
申请日：2020-01-19
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/04 , H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M10/052 , H01M4/62
Abstract: 本发明属于锂金属电池技术领域，具体公开了一种金属氧化物复合自支撑导热碳膜的制备方法，其包括：(1)将聚合物裂解，获得聚合物碳材料，将聚合物碳材料和石墨烯混合、压制成膜，制得所述的自支撑导热碳膜；(2)将包含自支撑导热碳膜、M金属源、有机配体的溶液进行配位反应，获得金属有机框架@自支撑导热碳膜材料，随后再进行碳化处理，得到所述的自支撑金属氧化物复合导热碳膜。本发明还提供了一种由所述的金属氧化物复合自支撑导热碳膜填锂获得的负极及其在锂金属电池中的应用方法。本发明所述技术方案获得的材料具有优异的性能，能够显著改善锂金属电池的长循环性能。
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公开(公告)号：CN111261833B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202010059411.3
申请日：2020-01-19
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/38 , H01M4/66 , H01M10/052
Abstract: 本发明属于锂金属电池技术领域，具体涉及一种自支撑金属锂负极的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)：将聚合物裂解，获得聚合物碳材料，将聚合物碳材料和石墨烯混合、压制成膜，制得所述的自支撑导热碳膜；步骤(2)：采用高温熔融灌入或者电化学沉积方式将金属锂沉积在自支撑导热碳膜中，获得所述的自支撑金属锂负极。本发明还公开了所述的制备方法制得的锂金属电池负极及其应用。本发明制备方法制得的负极具有轻质柔性、机械性能高、孔隙率可调，厚度可控的优点，用作金属锂负极时可以降低电流密度，均匀锂的沉积，获得高库伦效率和长循环稳定性的金属锂电池。
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