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公开(公告)号：CN112652771A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011525363.9
申请日：2020-12-22
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种多阴离子掺杂单晶高镍正极材料及其制备方法，包括以下步骤：S1、将阴离子A与锂盐和高镍单晶三元前驱体三者在无水乙醇中混合均匀，得到第一混合物；S2、将第一混合物置于管式炉中进行煅烧，得到单阴离子掺杂的单晶高镍正极材料；S3、将阴离子B与S2中得到的单晶高镍正极材料分别置于管式炉中进行气相掺杂即得。本发明通过将掺有一种阴离子的前驱体煅烧得到单阴离子掺杂的单晶高镍三元正极材料，随后将另一种阴离子与已得到的单阴离子掺杂的高镍单晶三元正极材料进行气相掺杂，成功得到了多阴离子掺杂的高镍单晶正极材料，克服了传统方式不能有效实现多阴离子掺杂的缺陷，掺杂效果优异，成功提高了单晶高镍三元材料的倍率性能。
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公开(公告)号：CN112670511A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN202011543075.6
申请日：2020-12-22
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种具有表层锂浓度梯度的NCM三元正极材料及其制备方法，包括以下步骤：S1、将弱酸与溶剂混合配制成弱酸溶液；S2、将NCM三元正极材料加入弱酸溶液中，在50‑80℃下搅拌反应，得到悬浊液，将悬浊液减压抽滤得到固体过滤材料；S3、将固体过滤材料置于管式炉中，在氧气氛围中于400‑800℃下热处理5‑20h即得。本发明先将NCM三元正极材料与弱酸反应，利用质子交换作用进行热处理，通过在NCM三元材料表层构建Li+浓度梯度，从而加快Li+在材料内部的扩散，Li+的快速运动有助于提高材料整体的活性锂含量，在提高放电比容量的同时也能降低Li+扩散带来的晶格畸变，缓解了晶格参数的剧烈变化，提高了材料的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN110970616A
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201911333077.X
申请日：2019-12-23
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种表面高密度位错的NCM三元正极材料的制备方法。所述方法是首先将NCM三元正极材料浸泡在酸性缓冲溶液中一定时间，在随后的惰性气体氛围中退火煅烧时，调控煅烧时间及温度并最终在材料表面形成大量氧空位。氧空位的形成导致材料表面层状结构出现高密度位错。高密度位错的交割作用会抑制在长循环充放电过程中由于材料颗粒相互挤压产生的位错向材料内部移动，因此材料的颗粒完整性得到保持；同时颗粒的完整性减少了材料新鲜表面的暴露，降低电解液对正极材料的侵蚀，同时降低界面副反应，从而提高材料在循环充放电过程中的循环稳定性。本发明所示方法中所用原料无毒环保，符合绿色化学的要求，操作简单，便于实施，具有良好的工业应用前景和经济效益。
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公开(公告)号：CN112652771B
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202011525363.9
申请日：2020-12-22
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种多阴离子掺杂单晶高镍正极材料及其制备方法，包括以下步骤：S1、将阴离子A与锂盐和高镍单晶三元前驱体三者在无水乙醇中混合均匀，得到第一混合物；S2、将第一混合物置于管式炉中进行煅烧，得到单阴离子掺杂的单晶高镍正极材料；S3、将阴离子B与S2中得到的单晶高镍正极材料分别置于管式炉中进行气相掺杂即得。本发明通过将掺有一种阴离子的前驱体煅烧得到单阴离子掺杂的单晶高镍三元正极材料，随后将另一种阴离子与已得到的单阴离子掺杂的高镍单晶三元正极材料进行气相掺杂，成功得到了多阴离子掺杂的高镍单晶正极材料，克服了传统方式不能有效实现多阴离子掺杂的缺陷，掺杂效果优异，成功提高了单晶高镍三元材料的倍率性能。
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公开(公告)号：CN112670511B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202011543075.6
申请日：2020-12-22
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种具有表层锂浓度梯度的NCM三元正极材料及其制备方法，包括以下步骤：S1、将弱酸与溶剂混合配制成弱酸溶液；S2、将NCM三元正极材料加入弱酸溶液中，在50‑80℃下搅拌反应，得到悬浊液，将悬浊液减压抽滤得到固体过滤材料；S3、将固体过滤材料置于管式炉中，在氧气氛围中于400‑800℃下热处理5‑20h即得。本发明先将NCM三元正极材料与弱酸反应，利用质子交换作用进行热处理，通过在NCM三元材料表层构建Li+浓度梯度，从而加快Li+在材料内部的扩散，Li+的快速运动有助于提高材料整体的活性锂含量，在提高放电比容量的同时也能降低Li+扩散带来的晶格畸变，缓解了晶格参数的剧烈变化，提高了材料的循环稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110970616B
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN201911333077.X
申请日：2019-12-23
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种表面高密度位错的NCM三元正极材料的制备方法。所述方法是首先将NCM三元正极材料浸泡在酸性缓冲溶液中一定时间，在随后的惰性气体氛围中退火煅烧时，调控煅烧时间及温度并最终在材料表面形成大量氧空位。氧空位的形成导致材料表面层状结构出现高密度位错。高密度位错的交割作用会抑制在长循环充放电过程中由于材料颗粒相互挤压产生的位错向材料内部移动，因此材料的颗粒完整性得到保持；同时颗粒的完整性减少了材料新鲜表面的暴露，降低电解液对正极材料的侵蚀，同时降低界面副反应，从而提高材料在循环充放电过程中的循环稳定性。本发明所示方法中所用原料无毒环保，符合绿色化学的要求，操作简单，便于实施，具有良好的工业应用前景和经济效益。
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公开(公告)号：CN113193190B
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202110366456.X
申请日：2021-04-06
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种纤维增强的NCM三元正极复合材料及其制备方法，属于化学储能电池领域。所述材料中无机氧化物纳米纤维分布在NCM三元正极材料二次颗粒内部。所述方法通过在共沉淀法合成NCM三元正极材料前驱体的合成过程中，将无机纳米纤维加入到反应釜中，无机纳米纤维可以作为NCM前驱体材料晶体形核的核心，使得NCM前驱体材料的纳米片能够在堆积生长的过程中将纳米纤维包埋进NCM前驱体材料内部。在后续的混锂高温煅烧过程中，纳米纤维能保持稳定不分解，最终稳定保存在NCM三元正极材料内部。所述材料可增强材料颗粒的剪切强度，降低二次颗粒在循环过程中的破碎现象。
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公开(公告)号：CN113526571A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110777548.7
申请日：2021-07-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种钛酸钡包覆的NCM三元正极材料，属于化学储能电池领域。通过采用湿化学法将有机钡盐和有机钛盐包覆在NCM三元材料表面，进一步通过水解作用水解两种有机盐，然后在高温下进行二次煅烧，最终制备得到钛酸钡包覆的NCM三元材料。钛酸钡材料具有压电特性，能够在电池正极片辊压过程中将NCM三元材料二次颗粒之间相互挤压产生的应力作用转化为电荷分布，也即将机械能转化为电能，从而缓解NCM三元材料二次颗粒直接接触及挤压带来的开裂和破碎问题，抑制界面副反应，提高锂离子电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN113562779B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202110778487.6
申请日：2021-07-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: C01G53/00 , C01G25/00 , H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525 , C30B9/12 , C30B29/52
Abstract: 本发明涉及一种原位包覆锆酸铝锂的单晶NCM三元材料，属于化学储能电池领域。首先通过共沉淀法合成单晶NCM三元材料的前驱体，随后将其与锂盐按照一定比例混合，并干混入同时作为助熔剂和包覆原料的铝和锆的无机盐，在高温下进行煅烧，最终制备得到原位包覆锆酸铝锂的单晶NCM三元材料。所述单晶NCM三元材料表面包覆的锆酸铝锂能够隔绝电解液与单晶NCM三元材料的直接接触，从而降低界面副反应，提高单晶NCM材料的化学稳定性和结构稳定性；同时锆酸铝锂具有快离子导体特性，能够加快锂离子的输运，从而降低材料极化现象，提高其电化学性能。
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公开(公告)号：CN114975914A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210497170.X
申请日：2022-05-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种表面同时包覆多种物质的高镍NCM三元正极材料及其应用，属于锂离子电池技术领域。通过将九水合硝酸铝和磷酸二氢铵加入无水乙醇中超声分散均匀，然后于50℃～70℃下磁力搅拌12～18h，然后加入高镍NCM三元正极材料，密封并继续磁力搅拌2h～3h，密封搅拌结束后除去无水乙醇，得到的材料于氧气氛围中，400℃～550℃下煅烧240min～360min，煅烧结束后得到所述材料。通过简单的一步包覆改性提升了材料结构及电化学性能；同时通过提升包覆物中锂离子导体电化学活性物质的比例，降低了由于电化学惰性包覆物的存在所导致的材料容量降低的消极影响。
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