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公开(公告)号：CN102780001A
公开(公告)日：2012-11-14
申请号：CN201210264667.3
申请日：2012-07-27
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池正极材料及其制备方法，该正极材料是由介孔金属-有机框架与单质硫原位复合而成，介孔金属-有机框架具有由大孔、中孔和微孔构成层次孔状结构，且孔结构间相互贯通，此结构会吸附更多的单质硫，同时会抑制硫单质及多硫化合物在电解液中的溶解，这样有利于提高锂硫电池循环性能和保持高的正极材料活性物质利用率。采用“低温液相复合+硫的浸取”二步工艺制备硫与金属-有机框架材料复合正极材料，采用液相制备方法可在低温下原位复合得到均匀分散高负载硫含量的复合材料前躯体，然后选用有机溶剂浸取前驱体表面及孔道中多余的硫，可进一步高效调控复合材料的孔径并实现硫的选择性分布，得到电化学性能优异的复合材料。这种制备方法能高效改善硫在复合材料中的分布，优化复合材料电化学性能，同时，制备工艺简单，易于在工业上实施和大批量生产。
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公开(公告)号：CN102780001B
公开(公告)日：2014-09-17
申请号：CN201210264667.3
申请日：2012-07-27
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池正极材料及其制备方法，该正极材料是由介孔金属-有机框架与单质硫原位复合而成，介孔金属-有机框架具有由大孔、中孔和微孔构成层次孔状结构，且孔结构间相互贯通，此结构会吸附更多的单质硫，同时会抑制硫单质及多硫化合物在电解液中的溶解，这样有利于提高锂硫电池循环性能和保持高的正极材料活性物质利用率。采用“低温液相复合+硫的浸取”二步工艺制备硫与金属-有机框架材料复合正极材料，采用液相制备方法可在低温下原位复合得到均匀分散高负载硫含量的复合材料前躯体，然后选用有机溶剂浸取前驱体表面及孔道中多余的硫，可进一步高效调控复合材料的孔径并实现硫的选择性分布，得到电化学性能优异的复合材料。这种制备方法能高效改善硫在复合材料中的分布，优化复合材料电化学性能，同时，制备工艺简单，易于在工业上实施和大批量生产。
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公开(公告)号：CN102569816B
公开(公告)日：2014-03-12
申请号：CN201210032447.8
申请日：2012-02-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池正极及其制备方法。本发明的锂硫电池正极包括两个部分，一层为集流体上的低活性物质含量的覆碳层，一层为高活性物质含量的活性层。集流体表面的覆碳层可以提高集流体的耐腐蚀性，保护集流体不被氧化或免受化学侵蚀。这种结构的正极减少了集流体与活性层的界面阻抗，电池正极片的导电性增强，有助于活性物质材料的容量发挥。将这种结构的正极应用于锂硫电池中，有利于减小电池的内阻，电池循环寿命和倍率性能得到了提高。
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公开(公告)号：CN103035893B
公开(公告)日：2015-02-25
申请号：CN201210535305.3
申请日：2012-12-12
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/38
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池正极材料的制备方法，该制备方法采用“石墨烯与介孔金属-有机框架原位复合+硫的液相渗透”二步工艺制备硫与石墨烯包覆介孔金属-有机框架材料复合正极材料，采用石墨烯与介孔金属-有机框架原位复合的方法，将石墨烯包覆在介孔金属-有机框架的层次孔状结构的表面和孔道之中，形成有效的导电网络；采用液相渗透方法可有效调控硫颗粒的大小并实现硫的选择性分布，且在低温下复合得到均匀分散、高电导率、高负载硫含量的复合正极材料。这种制备方法能高效改善硫在复合材料中的分布，优化复合材料的电化学性能，同时，制备工艺简单，易于在工业上实施和大批量生产。
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公开(公告)号：CN103050667A
公开(公告)日：2013-04-17
申请号：CN201210538945.X
申请日：2012-12-13
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/1397 , H01M4/04 , H01M4/136
Abstract: 本发明公开了一种用于锂硫二次电池的多层次结构复合正极及制备方法，其特征在于：将正极活性物质、导电剂、粘结剂混合均匀，涂覆在集流体上，干燥后，在其表面喷涂一层导电薄膜。该正极表面薄膜在循环过程中起到导电和截硫两方面的作用，从而有效提高了电池的首次容量保持率及循环稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102324507A
公开(公告)日：2012-01-18
申请号：CN201110269592.3
申请日：2011-09-10
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/38
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池复合正极材料制备方法。制备方法包括以下步骤：(1)用固体碱化学活化气相沉积碳纤维；(2)活化后的气相沉积碳纤维与硫混合均匀；(3)在惰性气氛中加热保温，使硫通过毛细管作用进入气相沉积碳纤维孔洞中，即可得硫-气相沉积碳纤维复合材料。本发明采用的气相沉积碳纤维具有优秀的导电性、良好的机械性能和大的长径比，有利于形成天然的三维导电网络，提高硫电极的导电性，改善锂硫电池的循环性能。
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公开(公告)号：CN103035893A
公开(公告)日：2013-04-10
申请号：CN201210535305.3
申请日：2012-12-12
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/38
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池正极材料的制备方法，该制备方法采用“石墨烯与介孔金属-有机框架原位复合+硫的液相渗透”二步工艺制备硫与石墨烯包覆介孔金属-有机框架材料复合正极材料，采用石墨烯与介孔金属-有机框架原位复合的方法，将石墨烯包覆在介孔金属-有机框架的层次孔状结构的表面和孔道之中，形成有效的导电网络；采用液相渗透方法可有效调控硫颗粒的大小并实现硫的选择性分布，且在低温下复合得到均匀分散、高电导率、高负载硫含量的复合正极材料。这种制备方法能高效改善硫在复合材料中的分布，优化复合材料的电化学性能，同时，制备工艺简单，易于在工业上实施和大批量生产。
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公开(公告)号：CN102856611A
公开(公告)日：2013-01-02
申请号：CN201210101118.4
申请日：2012-04-09
Applicant: 中南大学
IPC: H01M12/02
Abstract: 本发明公开了一种锂空气电池用微纳结构正极材料。所述正极材料为中空多孔复合纤维，是由用于锂空气电池正极反应的催化剂纳米颗粒，与中空构造的长度为微米级的碳纤维载体复合而成；所述碳纤维管壁由多个纳米孔洞构成，且孔洞间相互贯通，催化剂纳米颗粒分散负载在所述的碳纤维管壁表面及其孔洞内。制备的正极材料能提供充足的活性物质反应场所，同时管壁形成的多孔结构增加了活性物质的反应活性，管内的中空结构又保证了氧气的输运通道畅通。本发明提供的正极材料具有管内中空、管壁多孔的结构，且与纳米级催化剂复合，形成微纳结构复合正极材料，兼具优良的导电性能，可有效提高锂空气电池的充放电容量，降低充放电极化，提高锂空气电池的大倍率性能和功率密度，减小电池内阻，是一种理想的正极材料。
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公开(公告)号：CN102569816A
公开(公告)日：2012-07-11
申请号：CN201210032447.8
申请日：2012-02-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池正极及其制备方法。本发明的锂硫电池正极包括两个部分，一层为集流体上的低活性物质含量的覆碳层，一层为高活性物质含量的活性层。集流体表面的覆碳层可以提高集流体的耐腐蚀性，保护集流体不被氧化或免受化学侵蚀。这种结构的正极减少了集流体与活性层的界面阻抗，电池正极片的导电性增强，有助于活性物质材料的容量发挥。将这种结构的正极应用于锂硫电池中，有利于减小电池的内阻，电池循环寿命和倍率性能得到了提高。
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公开(公告)号：CN102856611B
公开(公告)日：2015-02-04
申请号：CN201210101118.4
申请日：2012-04-09
Applicant: 中南大学
IPC: H01M12/02
Abstract: 本发明公开了一种锂空气电池用微纳结构正极材料。所述正极材料为中空多孔复合纤维，是由用于锂空气电池正极反应的催化剂纳米颗粒，与中空构造的长度为微米级的碳纤维载体复合而成；所述碳纤维管壁由多个纳米孔洞构成，且孔洞间相互贯通，催化剂纳米颗粒分散负载在所述的碳纤维管壁表面及其孔洞内。制备的正极材料能提供充足的活性物质反应场所，同时管壁形成的多孔结构增加了活性物质的反应活性，管内的中空结构又保证了氧气的输运通道畅通。本发明提供的正极材料具有管内中空、管壁多孔的结构，且与纳米级催化剂复合，形成微纳结构复合正极材料，兼具优良的导电性能，可有效提高锂空气电池的充放电容量，降低充放电极化，提高锂空气电池的大倍率性能和功率密度，减小电池内阻，是一种理想的正极材料。
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