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公开(公告)号：CN115084648B
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202210854548.7
申请日：2022-07-20
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0565 , H01M10/058 , H01M10/052
Abstract: 本发明属于固态电池技术领域，具体公开了一种固态电解质膜及锂金属固态电池。在制备聚合物复合固态电解质时加入弱酸或其他能与锂金属起温和反应的添加剂，使固态电解质与锂金属在界面处通过化学反应紧密结合，消除空间电荷层，降低界面阻抗。界面处形成的镀膜层可以隔绝活性填料与锂金属的接触，抑制两者的副反应。在电池循环过程中，添加剂可与刺入电解质内部的锂枝晶反应，消耗锂枝晶，抑制锂枝晶的生长。同时，由于在近负极侧该物质的浓度降低，在固态电解质内部产生浓度梯度，引起该物质向负极侧扩散，维持其抑制锂枝晶的能力。锂枝晶与添加剂的反应产物也可进一步促进离子传输。
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公开(公告)号：CN114497526B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202210104662.8
申请日：2022-01-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种合成三元正极材料的方法，包括：S1、将三元正极材料前驱体与氧化剂混合，以原料本身为磨球进行球磨预氧化；S2、将锂盐和氧化剂溶于溶剂中，形成混合液，然后将球磨预氧化后的三元正极材料前驱体加入所述混合液中；S3、进行回流反应，并在回流反应过程中泵入掺杂元素的悬浊液或溶液；S4、将回流反应后的浆料经固液分离、洗涤和干燥后即得三元正极材料。本方法能制备出结晶度好、嵌锂彻底、倍率性能好、振实密度高的三元正极材料，且还能有效解决传统工艺能耗和成本高、固液反应不充分等问题。
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公开(公告)号：CN115084648A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210854548.7
申请日：2022-07-20
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0565 , H01M10/058 , H01M10/052
Abstract: 本发明属于固态电池技术领域，具体公开了一种固态电解质膜及锂金属固态电池。在制备聚合物复合固态电解质时加入弱酸或其他能与锂金属起温和反应的添加剂，使固态电解质与锂金属在界面处通过化学反应紧密结合，消除空间电荷层，降低界面阻抗。界面处形成的镀膜层可以隔绝活性填料与锂金属的接触，抑制两者的副反应。在电池循环过程中，添加剂可与刺入电解质内部的锂枝晶反应，消耗锂枝晶，抑制锂枝晶的生长。同时，由于在近负极侧该物质的浓度降低，在固态电解质内部产生浓度梯度，引起该物质向负极侧扩散，维持其抑制锂枝晶的能力。锂枝晶与添加剂的反应产物也可进一步促进离子传输。
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公开(公告)号：CN112551600B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202011442301.1
申请日：2020-12-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 回收废旧锂离子电池正极材料联合电化学制氢气的方法，包括以下步骤：（1）将废旧正极材料球磨，过筛，干燥，得废旧正极材料二次团聚颗粒的回收粉料；（2）将所述废旧正极材料二次团聚颗粒的回收粉料与导电剂、粘接剂混合，涂布，干燥得极片；（3）以所述极片为正极，惰性电极为负极，在电解质溶液中，进行充电；（4）反应结束后，收集正极极片上的废旧正极材料一次颗粒；（5）以所述废旧正极材料一次颗粒为前驱体，与锂盐混合，高温煅烧，即得正极材料。本发明以一种简易、高效、环保、处理成本较低的方法实现了废旧正极材料回收，正极材料一次颗粒的合成，电化学制氢气以及高性能正极材料的再次制备四者的有机结合。
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公开(公告)号：CN113772748A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111064124.2
申请日：2021-09-10
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开锂离子电池正极材料的制备方法，将含有少量水分的前驱体作为原料，调节pH并加入氧化性锂盐进行嵌锂反应，因含水前驱体中水量少，且锂盐在水中的溶解度有限，使锂盐氧化剂最初不能全部溶解到水中，嵌锂反应进行时，随着锂盐氧化剂的消耗，锂盐氧化剂进一步溶解到水中使整个嵌锂反应过程水中锂盐氧化剂溶度一直保持饱和状态，从而提高嵌锂反应效率以及锂盐氧化剂的有效利用转化率。本方法不仅能高效地将Ni2+转化为Ni3+，而且实现了完全嵌锂，因而获得的正极材料具有良好的电化学性能。且本工艺流程短、锂盐氧化剂和水等原料用量降低，晶化温度降低，因而大大降低了成本，且未引入杂质，因此工艺绿色环保，具有可观的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110161174B
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN201910451807.X
申请日：2019-05-28
Applicant: 中南大学
IPC: G01N31/10
Abstract: 一种含锰材料界面修饰完整度的检测装置及方法，该含锰材料界面修饰完整度的检测装置，包括送样装置、反应装置和测量装置。所述含锰材料界面修饰完整度的检测方法，包括以下步骤：将反应液加到零刻度线的液位；然后将待测含锰材料放置在加料杆的盛料槽中，加料杆插入反应罐体后，确认密封装置密封效果后，旋转加料杆将待测含锰材料倒入双氧水溶液中，通过流量计统计数据或者观测刻度管液面上升速度即可判断含锰材料界面修饰完整度的情况。本发明能够快速且准确的判断含锰材料界面是否实现了完整的修饰，并对比不同材料界面修饰的效果，且该装置结构简单，操作简便。
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公开(公告)号：CN112680596A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202011402729.3
申请日：2020-12-04
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种联合废旧三元正极材料回收和电化学制氢气的方法，包括以下步骤：（1）将废旧三元正极材料回收进行机械活化、过筛和干燥，得废旧三元正极材料回收粉料；（2）将所述废旧三元正极材料回收粉料与导电剂、粘接剂混合，分散在N‑甲基吡咯烷酮溶液中，进行涂布、干燥得极片；（3）以所述极片为正极，以惰性电极作为负极，在电解质溶液中，进行充电，在正极产生镍和锰的氢氧化物沉淀，在负极产生氢气；（4）反应结束，将反应体系进行固液分离，得富锂溶液、镍和锰的氢氧化物沉淀、正极极片，将正极极片进行高温煅烧，得钴的氧化物。本发明以一种简易、快速、低能耗、环保的方法实现了废旧三元正极材料的资源化回收利用。
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公开(公告)号：CN109256538B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201810915977.4
申请日：2018-08-13
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/485 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00
Abstract: 一种锡改性二氧化钛/石墨烯复合材料及其制备方法，所述复合材料按照以下方法制成：（1）将氧化石墨烯在无水乙醇中进行超声分散，得氧化石墨烯分散液；（2）将纳米二氧化钛在无水乙醇中进行超声分散，对其进行表面电荷改性，离心洗涤，干燥；（3）将表面电荷改性的二氧化钛无水乙醇分散液，加入到氧化石墨烯分散液中，搅拌，加入锡源，搅拌，直至锡源溶解；（4）加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP），搅拌；（5）加热至溶剂挥发，调浆，均匀涂覆在铜箔上；（6）在惰性气体气氛中，进行热处理，即成。本发明方法操作简单，成本低，可控性强，适宜于工业化生产。
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公开(公告)号：CN110429270B
公开(公告)日：2021-03-05
申请号：CN201910841625.3
申请日：2019-09-06
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 一种负极复合材料Sn/MXene@C及其制备方法。本发明负极复合材料Sn/MXene@C是表层由碳封装的多层夹心结构，所述多层夹心结构是层间嵌入有Sn纳米粒子的MXene。本发明制备方法是将PVP、可溶性二价锡盐以依次加入MXene分散液中，混合均匀，加热蒸发，得沉积物；将沉积物在还原气氛下热处理，得所述Sn/MXene@C。本发明负极复合材料具备稳定的框架结构，采用其制备的正极所组装的电池比容量高、循环稳定性好、倍率性能好。本发明制备方法操作简单、制作成本低。
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公开(公告)号：CN111180689A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201911393780.X
申请日：2019-12-30
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/054
Abstract: 微米空心多孔复合球状钠离子电池正极材料及其制备方法，该正极材料为微米尺寸的空心多孔复合球状结构，由片状结构和针状结构共同自组装而成，化学式为NaxMn1-y-zNiyCozO2，其中0＜x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤y+z≤1；本发明还包括该电池正极材料的制备方法。本发明正极材料的空心球结构缩短了钠离子的脱嵌路径；针状结构为钠离子提供了更多的附着位点，并有利于防止颗粒间的团聚；多孔结构有利于材料与导电剂和电解液的接触，提高了该材料所制电极的导电性能；该电池正极材料的结构稳定性好，该材料所制电极组装的电池倍率性能好；本发明方法工艺简单，所需设备与现有产业化的钴酸锂和镍钴锰三元正极材料工艺相一致，可用现有生产线直接生产。
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