一种具有梯度结构层状钠离子电池正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113889613B

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202110973503.7

    申请日:2021-08-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有梯度结构层状钠离子电池正极材料及其制备方法,将采用共沉淀法制备的P2‑NaxMnyTM(1‑y)O2层状氧化物正极材料与一定量的易分解Mg盐或MgO混合均匀。通过低温熔盐反应的方法使得Mg2+向层状氧化物中扩2+散,形成一种具有梯度Mg 掺杂的层状氧化物正极材料。同时,由于表层在低温熔盐过程中形成的富Mg层状氧化物中的Na+浓度相对较低,因此表层的层状氧化物倾向于形成P3相结构,从而得到颗粒由内到外依次为P2/P3@MgO具有梯度结构的层状氧化物钠电正极材料。掺杂到层状氧化物中的Mg2+能够有效抑制层状材料高电压下的有害相变,表面残留的MgO包覆层能够抵抗电解液对正极材料的腐蚀,从而显著提高层状氧化物正极材料的循环稳定性。

    一种具有梯度结构层状钠离子电池正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113889613A

    公开(公告)日:2022-01-04

    申请号:CN202110973503.7

    申请日:2021-08-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有梯度结构层状钠离子电池正极材料及其制备方法,将采用共沉淀法制备的P2‑NaxMnyTM(1‑y)O2层状氧化物正极材料与一定量的易分解Mg盐或MgO混合均匀。通过低温熔盐反应的方法使得Mg2+向层状氧化物中扩散,形成一种具有梯度Mg2+掺杂的层状氧化物正极材料。同时,由于表层在低温熔盐过程中形成的富Mg层状氧化物中的Na+浓度相对较低,因此表层的层状氧化物倾向于形成P3相结构,从而得到颗粒由内到外依次为P2/P3@MgO具有梯度结构的层状氧化物钠电正极材料。掺杂到层状氧化物中的Mg2+能够有效抑制层状材料高电压下的有害相变,表面残留的MgO包覆层能够抵抗电解液对正极材料的腐蚀,从而显著提高层状氧化物正极材料的循环稳定性。

    具有核壳结构的复合钠离子正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN109449418B

    公开(公告)日:2021-10-22

    申请号:CN201811307199.7

    申请日:2018-11-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种复合钠离子电池正极材料及制备方法,材料具有壳—核结构,材料的内部为层状结构;材料的表面隧道状结构。本发明采用简单的二次烧结法,将原料通过湿混或干混法分散到层状材料表面,在层状材料表面原位生成一层结构稳定的隧道状结构,获得了具有层状‑隧道状核壳结构的钠离子复合正极材料。本发明的复合钠离子电池正极材料兼具有层状材料高容量和隧道状结构稳定性好的优点,能够在空气中稳定存放,循环稳定性和高倍性能都要优于单一的层状材料或隧道状结构材料。且制备方法简单、成本低,能够有效的降低层状材料的生产和储存成本,具有较大的商业化应用前景。

    一种非晶/晶体复合结构铝基合金的制备方法

    公开(公告)号:CN102168231A

    公开(公告)日:2011-08-31

    申请号:CN201110057681.1

    申请日:2011-03-10

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种非晶/晶体复合结构铝基合金的制备方法。在成分为Al(84-x)Ni10Ce6Prx(at.%),或Al(84-x)Ni10Ce6Zrx(at.%),其中x=1~4的铝基合金熔体快速凝固制备非晶态合金的过程中,对熔体凝固过程施加稳恒磁场作用,控制合金凝固组织结构的形成,得到非晶/晶体复合结构材料。所施加的稳恒磁场的强度为900Gs~1200Gs;所选用的合金成分为可形成完全非晶态组织的合金,按照名义成分配料后,经真空电弧熔炼或真空感应熔炼制备母合金,然后对熔体凝固过程施加稳恒磁场,并按照该合金熔体快速凝固制备非晶的制备工艺,制备非晶/晶体复合结构组织材料。本发明提出了一种直接制备非晶/晶体复合结构组织的方法,制备的非晶/晶体复合结构中晶体相分布均匀,制备过程不改变原有的制备工艺,工艺过程简单。

    一种Al-Ni-Ce-Pr系铝基非晶态合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN101838778A

    公开(公告)日:2010-09-22

    申请号:CN201010195835.9

    申请日:2010-06-10

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种Al-Ni-Ce-Pr系铝基非晶态合金,其成分为:Al84Ni(10-x)Ce6Prx(at.%)、Al(84-y)Ni10Ce6Pry(at.%)或Al84Ni10Ce(6-z)Prz(at.%),其中x=0~4,y=1~4,z=1~6。制备所述Al-Ni-Ce-Pr系铝基非晶态合金的方法,是按照合金名义成分配料后经真空电弧熔炼或真空感应熔炼制备母合金;在Ar气氛中甩带制备非晶带,甩带时铜辊最小线速度为5m/s,熔体喷射压力为0.07MPa~0.08MPa,真空度为2Pa~10-1Pa。本发明组分配比合理、具有强的非晶形成能力,制备方法简单,真空度要求低。

    具有核壳结构的复合钠离子正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN109449418A

    公开(公告)日:2019-03-08

    申请号:CN201811307199.7

    申请日:2018-11-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种复合钠离子电池正极材料及制备方法,材料具有壳—核结构,材料的内部为层状结构;材料的表面隧道状结构。本发明采用简单的二次烧结法,将原料通过湿混或干混法分散到层状材料表面,在层状材料表面原位生成一层结构稳定的隧道状结构,获得了具有层状-隧道状核壳结构的钠离子复合正极材料。本发明的复合钠离子电池正极材料兼具有层状材料高容量和隧道状结构稳定性好的优点,能够在空气中稳定存放,循环稳定性和高倍性能都要优于单一的层状材料或隧道状结构材料。且制备方法简单、成本低,能够有效的降低层状材料的生产和储存成本,具有较大的商业化应用前景。

    一种具有多相复合层状结构的钠离子电池正极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN108023082A

    公开(公告)日:2018-05-11

    申请号:CN201711256230.4

    申请日:2017-12-04

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种钠离子电池正极及制备方法,材料的化学成分组成为NaxLiyMnaCobNicO2,包含由P型过渡金属相和Li2MnO3相形成的两相复合层状结构,材料在XRD图谱上,15.8°、15.9°、37.8°、39.7°、45.5°和49.2°的位置处有特征衍射强峰。上述材料的制备先在水中加入各金属的盐及助燃剂,之后在反应器中燃烧得到前驱体,最后对前驱体进行热处理,随炉冷却至室温。本发明的材料为Na‑P相与Li2MnO3相交互生长的复合结构,形成一种Li2MnO3/Na‑P相共存的复合结构层状材料,可以有效提高Na‑P相的循环稳定性和倍率性能。本发明提供的制备方法简单、条件易控制,便于产业化。

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