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公开(公告)号：CN115692682B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202211620751.4
申请日：2022-12-16
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明通过在富锂锰基表面引入Zr(HPO4)2·H2O或Zr(HPO4)2，在高温烧结过程中，Zr(HPO4)2·H2O或Zr(HPO4)2中的H可以发生质子化反应与富锂锰基中的Li进行离子交换，而后在高温下反应生成具有尖晶石相和O空位的表面，并留下一层磷酸盐惰性保护层。这种独特的结构不但可以提高富锂锰基的首次库伦效率、倍率性能，而且能抑制表面活性O的逸出，维持结构稳定性，提升锂离子扩散能力。同时，表面的惰性磷酸盐保护层也可以阻隔电解液的侵蚀，确保材料在长循环过程中维持稳定性。
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公开(公告)号：CN114944481A
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210711997.6
申请日：2022-06-22
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/58 , H01M10/0525 , C01B32/921 , C01B32/949 , C01B32/914 , C01B32/907 , C01B21/076 , C01B21/082 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种采用Mxene优化的富锂锰基复合正极材料，该少层Mxene的层间距为10～16Å。通过对刻蚀后的Mxene前驱体进行超声处理时加入乙醇，制备得到的多层Mxene分散液经离心处理得到少层Mxene分散液，再与富锂锰基正极材料进行复合，制备出层间距为10～16Å的少层Mxene改性富锂锰基正极材料，其可在放电过程中约2.2V处提供一个嵌锂电压平台，因而能够有效提高首次库伦效率，而且在长循环过程中，该平台能够长久保持，能够削弱富锂锰基材料的电压衰减和容量衰退，进而能够明显改善倍率性能，以及循环性能。
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公开(公告)号：CN114497519A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210104651.X
申请日：2022-01-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种湿法嵌锂合成磷酸铁锰锂正极材料的方法，以微米级粒径的三价磷酸铁锰前驱体作为原料，采用醇和水的混合液作为溶剂，采用回流法制备磷酸铁锰锂正极材料中，能够实现磷酸锰铁的均匀还原，从而获得结晶性良好、倍率佳的产品。本制备方法通过采用微米球结构的前驱体作为原料，能够对磷酸锰铁锂的结构和性能进行有效调控，获得质量稳定、振实密度高、倍率性能优良的产品，且操作流程简便、一致性高，原料来源广、无需高温烧结、能耗低、成本低、无需添加表面活性剂和生长抑制剂来控制形貌，工艺的可控性好，易于大规模推广。
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公开(公告)号：CN114447309A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210135310.9
申请日：2022-02-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种钠离子掺杂锂离子电池正极材料，该正极材料的化学式为Lix‑yNayNizM1‑zO2，其中M为Mn、Mg、Ti、Al、Co中的一种或多种，0 1.2，I006与I012分峰明显，该正极材料是通过先制备前驱体材料NaxNizM1‑zO2，再通过熔盐离子交换和热处理得到。该正极材料Li/Ni混排低，且材料的结构稳定，一次颗粒之间的空隙较少，材料不易发生裂纹扩展，材料的电化学性能优异。
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公开(公告)号：CN109119624A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201811135072.1
申请日：2018-09-28
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 一种磷酸钛锂包覆富锂锰基正极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将富锂锰基前驱体与锂源混合、研磨，在空气气氛下煅烧，冷却；（2）将富锂锰基正极材料分散于无水有机溶剂Ⅰ中，搅拌均匀；再加入钛源，搅拌均匀，得黑色悬浊液a；（3）称取锂源和磷源，在无水有机溶剂Ⅱ中加入锂源和磷源，搅拌均匀，得混合悬浊液b；（4）将混合悬浊液b加入黑色悬浊液a中反应，油浴蒸干，得干凝胶粉；（5）将干凝胶粉置于还原性气氛下煅烧，即成。本发明磷酸钛锂作为表面包覆层，不仅可以缓解二次颗粒的破裂和层状-尖晶石相变，而且能提高正极-电解质界面动力学，使磷酸钛锂包覆富锂锰基正极材料复合材料具有优异的循环稳定性。
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Patent Agency Ranking
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：CN109119624B
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN201811135072.1
申请日：2018-09-28
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 一种磷酸钛锂包覆富锂锰基正极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将富锂锰基前驱体与锂源混合、研磨，在空气气氛下煅烧，冷却；（2）将富锂锰基正极材料分散于无水有机溶剂Ⅰ中，搅拌均匀；再加入钛源，搅拌均匀，得黑色悬浊液a；（3）称取锂源和磷源，在无水有机溶剂Ⅱ中加入锂源和磷源，搅拌均匀，得混合悬浊液b；（4）将混合悬浊液b加入黑色悬浊液a中反应，油浴蒸干，得干凝胶粉；（5）将干凝胶粉置于还原性气氛下煅烧，即成。本发明磷酸钛锂作为表面包覆层，不仅可以缓解二次颗粒的破裂和层状‑尖晶石相变，而且能提高正极‑电解质界面动力学，使磷酸钛锂包覆富锂锰基正极材料复合材料具有优异的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN107946579B
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN201711200473.6
申请日：2017-11-27
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法，所述材料中锰酸锂的质量百分含量为1～10wt%，锰酸锂形成厚度2～20nm的包覆层包覆在镍钴铝酸锂上；所述正极材料为粒径5～15μm的球形颗粒。所述方法，包括以下步骤：（1）将表面活性剂溶于水中，加热搅拌；（2）加入锰源，搅拌溶解后，再加入氢氧化镍钴铝，加热搅拌，蒸干；（3）在空气气氛中进行煅烧，冷却；（4）加入锂盐，在流动的氧化性气氛下，进行两段烧结，即成。本发明正极材料具有较好的循环稳定性和大倍率放电性能，包覆层可稳定材料结构，有效抑制电解液与活性物质之间的副反应；本发明方法成本低，工艺简单，适宜于大工业生产。
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公开(公告)号：CN111082009A
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201911288644.4
申请日：2019-12-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种采用磷酸盐改善的富锂锰基复合正极材料及制备方法。本发明正极材料包括富锂锰基材料和金属磷酸盐，所述金属磷酸盐为LiFePO4或Li3V2(PO4)3。本发明正极材料具备优异的稳定性和循环稳定性。本发明制备方法包括以下步骤：（1）将富锂锰基前驱体与锂源研磨混合，经固相法煅烧后冷却，得富锂锰基材料；（2）将金属源、锂源、磷源和有机碳源加入水中，得混合液，加热反应，喷雾干燥，煅烧，得磷酸盐；（3）将步骤（2）所得磷酸盐与步骤（1）所得富锂锰基材料混合，球磨，得所述富锂锰基复合材料。本发明制备方法工艺简单，原料成本低。
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