公开(公告)号：CN113871589B

公开(公告)日：2023-10-24

申请号：CN202111084700.X

申请日：2021-09-16

Applicant: 南开大学

Inventor： 程方益 ,  刘九鼎 ,  李海霞 ,  严振华 ,  陈军

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/58 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法，其化学式为Li2TiO3@Li1+xM1‑yO2，0＜x＜y＜1，M包含的组合有Mn与Ni，Mn与Co，或Mn、Co与Ni，钛酸锂质量分数为0.25％‑5％。制备方法是将富锂材料与二氧化钛和低熔点盐混合、研磨并加热到盐的熔点以上沸点以下温度，使体系熔融，二氧化钛溶解并与富锂材料发生反应，经水洗、过滤、干燥获得钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料。本发明使用熔盐作为反应介质，在富锂锰基正极材料一次颗粒表面生成均匀的钛酸锂包覆层，抑制活性氧与电解液副反应，降低过渡金属元素溶解损失，提升富锂正极材料的循环寿命并减少电压衰减，具有较高的实用价值。

公开(公告)号：CN111600036A

公开(公告)日：2020-08-28

申请号：CN202010484074.2

申请日：2020-06-01

Applicant: 南开大学

Inventor： 程方益 ,  邱晓光 ,  刘芳名 ,  刘九鼎 ,  严振华 ,  李海霞 ,  陈军

IPC: H01M4/66 ,  H01M4/70 ,  H01M4/74 ,  H01M10/052

Abstract: 一种用于锂金属电池集流体的三维多孔氧化铜改性铜箔及其制备方法和应用，属于电池技术领域。三维多孔氧化铜改性铜箔制备是：将氢氧化钠和硫代硫酸铵溶液按比例混合得到刻蚀液，随后将洁净的铜箔浸入刻蚀液中进行反应，得到氧化铜纳米线改性的铜箔，分别用去离子水和无水乙醇清洗后真空烘干，即得到最终的改性铜箔(附图4)。本发明所得到的铜箔可用作锂金属电池负极集流体，其表层氧化铜纳米线具有良好电解液浸润性，涂覆性能好，可电化学储锂，引导锂金属均匀沉积，抑制锂枝晶生长；充放电循环中形成致密含氧化锂的固体电解质间相(SEI)膜，机械强度好，可抑制金属锂与电解液的副反应，从而提高电池的库伦效率、安全性和循环寿命。

公开(公告)号：CN113871589A

公开(公告)日：2021-12-31

申请号：CN202111084700.X

申请日：2021-09-16

Applicant: 南开大学

Inventor： 程方益 ,  刘九鼎 ,  李海霞 ,  严振华 ,  陈军

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/58 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法，其化学式为Li2TiO3@Li1+xM1‑yO2，0＜x＜y＜1，M包含的组合有Mn与Ni，Mn与Co，或Mn、Co与Ni，钛酸锂质量分数为0.25％‑5％。制备方法是将富锂材料与二氧化钛和低熔点盐混合、研磨并加热到盐的熔点以上沸点以下温度，使体系熔融，二氧化钛溶解并与富锂材料发生反应，经水洗、过滤、干燥获得钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料。本发明使用熔盐作为反应介质，在富锂锰基正极材料一次颗粒表面生成均匀的钛酸锂包覆层，抑制活性氧与电解液副反应，降低过渡金属元素溶解损失，提升富锂正极材料的循环寿命并减少电压衰减，具有较高的实用价值。

公开(公告)号：CN114039098A

公开(公告)日：2022-02-11

申请号：CN202111438078.8

申请日：2021-11-30

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  王佳齐 ,  刘俊祥 ,  刘九鼎 ,  倪优璇 ,  李海霞 ,  张凯

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/0567 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明涉及一种用于锂金属电池的高效阻燃电解液及其制备方法，应用于锂金属电池技术领域。该锂金属电池电解液中的溶剂为具有阻燃性质的含磷有机化合物中的一种或多种的组合，采用四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂等中的一种或多种组合和硝酸锂构成共盐体系，并搭配能够在电极表面发生开环聚合反应进而成膜的有机分子。本发明使用锂基负极、阻燃电解液和层状、尖晶石过渡金属氧化物等无机正极材料或具有电化学活性的有机正极材料构建高安全性及长循环寿命的可充锂金属电池。本发明的制备方法易于调控溶剂与溶质的种类和比例，操作简单灵活、可控性强、一致性好，为锂金属电池提供高安全性和具有应用前景的阻燃电解液，适宜大规模生产。

公开(公告)号：CN111490241A

公开(公告)日：2020-08-04

申请号：CN202010301667.0

申请日：2020-04-16

Applicant: 南开大学

Inventor： 程方益 ,  刘九鼎 ,  刘芳名 ,  李海霞 ,  严振华 ,  陈军

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/58 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种磷酸锂原位包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法，其化学式为xLi2MnO3·(1-x)LiMO2@Li3PO4，其中0.3≤x≤0.7，M为Ni，或Ni与Co和Mn中的至少一种，磷酸锂质量分数为0.1％-5％。其制备方法是将氨水和碳酸钠的混合溶液、镍钴锰混合溶液并流加入反应釜中，共沉淀反应得到前驱体。将前驱体加入到含磷酸根离子的溶液中搅拌进行沉淀转化，过滤洗涤干燥后与锂源混合，在空气气氛下煅烧，得到磷酸锂包覆的富锂锰基正极材料。本发明通过前驱体沉淀转化的方法实现了煅烧过程中磷酸锂原位包覆改性富锂锰基正极材料，简化了包覆工艺，提高了富锂锰基材料的循环寿命和倍率性能，具有大规模生产应用的前景。