一种锂金属复合负极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN115528213A

    公开(公告)日:2022-12-27

    申请号:CN202211343463.9

    申请日:2022-10-31

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明属于锂金属电池技术领域,具体公开了一种锂金属复合负极材料及其制备方法。该锂金属复合负极材料通过水热法将银化合物原位生长在碳纤维布上,随后浸入熔融态金属锂中得到。本发明通过在碳布纤维表面包覆一层均匀的银化合物Ag‑X层,将疏锂性的碳纤维布转变成亲锂性的三维多孔骨架Ag‑X@CFC。此外,在锂化过程中,Ag‑X包覆层可以转化成高导电亲锂的Ag和锂离子传导的锂化合物Li‑X,不仅可以提供均匀且丰富的锂成核活性位点,而且能够在锂金属复合负极内部形成电子和锂离子交叉传导的三维骨架网络结构,从而长期高效的抑制负极锂枝晶生长,明显促进锂金属的均匀沉积,极大提升锂金属负极的长期循环性能。

    一种低温气相沉积包覆的高镍三元层状正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN112768662A

    公开(公告)日:2021-05-07

    申请号:CN202110105751.X

    申请日:2021-01-26

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明属于电化学储能电池领域,具体涉及一种低温气相沉积包覆的高镍三元正极材料及其制备方法。正极材料为单质X(X分别为低熔沸点的磷、硫、硒、碲和碘等)包覆的LiNi1‑x‑yCoxMnyO2,利用低温气相沉积的方法,将低熔沸点的单质X均匀包覆在高镍三元正极材料LiNi1‑x‑yCoxMnyO2表面。LiNi1‑x‑yCoxMnyO2界面的Ni,Co和Mn金属原子可以与上述单质X形成金属‑X化合键,通过其强烈的键合作用,确保了单质X在LiNi1‑x‑yCoxMnyO2表面的均匀完整紧密包覆。这种均匀完整紧密的包覆层能够有效降低高镍三元材料表面的残锂含量,同时抑制LiNi1‑x‑yCoxMnyO2正极材料与电解液的接触反应,避免了电池充放电过程中的产气问题,提升了高镍三元正极材料LiNi1‑x‑yCoxMnyO2的循环稳定性和安全性能。

    一种酸蚀辅助金属氧化物包覆高镍三元正极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117416998A

    公开(公告)日:2024-01-19

    申请号:CN202311587888.9

    申请日:2023-11-27

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明属于电化学储能电池领域,具体涉及一种酸蚀辅助金属氧化物包覆高镍三元正极材料及其制备方法和应用。本发明将Ni1‑x‑yCoxMny(OH)2三元前驱体和强酸弱碱盐和高分子聚合物混合溶解得到高分子聚合物辅助强酸弱碱盐包覆的三元前驱体,然后将三元前驱体和锂源均匀混合后,在氧气氛围下热处理,获得最终的酸蚀辅助金属氧化物包覆高镍三元正极材料。该正极材料使高分子聚合物均匀的吸附在三元材料前驱体表面,从而促进金属氧化物在高镍三元正极材料表面的均匀包覆,能够有效阻挡高镍正极材料与电解液等的直接接触及其副反应,具有更好的循环性能和倍率性能,有望推进高镍三元正极材料的产业化应用。

    一种多功能人工SEI膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116779858A

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202310543269.3

    申请日:2023-05-15

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明属于锂金属电池技术领域,具体涉及一种多功能人工SEI膜及其制备方法和应用。该方法先将有机聚合物和无机金属硝酸盐溶于THF中,得到聚合物和混合溶液;然后将混合溶液涂布到金属锂表面,使金属锂与聚合物和混合溶液发生反应,待溶剂THF挥发后,得到锂金属负极界面的多功能人工SEI膜。本发明中的多功能人工SEI膜通过简单的涂布法将有机聚合物和无机金属硝酸盐的混合溶液涂布到锂金属负极表面,利用金属硝酸盐和聚合物与锂金属间的自发反应,产生包括亲锂性金属颗粒、无机氮氧化锂和柔性有机聚合物的多功能人工SEI膜。该多功能人工SEI膜可以有效地防止充放电循环过程中锂枝晶的不可控生长,提高锂金属负极的循环稳定性。

    一种锂金属复合负极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN115528213B

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202211343463.9

    申请日:2022-10-31

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明属于锂金属电池技术领域,具体公开了一种锂金属复合负极材料及其制备方法。该锂金属复合负极材料通过水热法将银化合物原位生长在碳纤维布上,随后浸入熔融态金属锂中得到。本发明通过在碳布纤维表面包覆一层均匀的银化合物Ag‑X层,将疏锂性的碳纤维布转变成亲锂性的三维多孔骨架Ag‑X@CFC。此外,在锂化过程中,Ag‑X包覆层可以转化成高导电亲锂的Ag和锂离子传导的锂化合物Li‑X,不仅可以提供均匀且丰富的锂成核活性位点,而且能够在锂金属复合负极内部形成电子和锂离子交叉传导的三维骨架网络结构,从而长期高效的抑制负极锂枝晶生长,明显促进锂金属的均匀沉积,极大提升锂金属负极的长期循环性能。

    一种浓度梯度型TexSeySz复合正极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115548320A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211343318.0

    申请日:2022-10-31

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明属于锂电池电极材料领域,具体公开了一种浓度梯度型TexSeySz复合正极材料及其制备方法和应用。该浓度梯度型TexSeySz复合正极材料是通过将Se和Te中的至少一种,以及S、导电剂、粘结剂混匀制得正极材料后,加热使S升华,使得正极材料在厚度方向上形成S元素含量梯度分布而制得。本发明所制得的浓度梯度型TexSeySz复合正极材料中,S元素的含量在厚度方向上呈梯度分布,相比于均匀型Tex SeySz复合正极,浓度梯度型TexSeySz复合正极材料在充放电循环过程中能够更有效的抑制活性物质的溶解和“飞梭效应”;同时更有利于Li+从电极外表面向内部传导,提高硫基正极的可逆容量和循环性能。

    一种基于MOF的锂金属负极人工SEI膜、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN118712331A

    公开(公告)日:2024-09-27

    申请号:CN202410969011.4

    申请日:2024-07-19

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明属于锂金属电池技术领域,具体公开了一种基于MOF的锂金属负极人工SEI膜、制备方法及其应用。该人工SEI膜通过由金属离子和有机配体配合反应一步合成MOF材料,再将其与聚合物配制成混合溶液,然后通过简单的涂覆法在锂金属负极表面形成SEI保护膜;本发明还提供了上述制得的基于MOF的人工SEI膜的应用,应用于锂金属电池的负极。本发明通过在锂金属负极表面制备基于MOF的人工SEI膜,在一定程度上解决锂金属负极自发形成的SEI膜不稳定的问题,具有制备工艺简单的特点,此外,该膜具备MOF材料的刚性和聚合物的柔性。

    一种浓度梯度型TexSeySz复合正极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115548320B

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202211343318.0

    申请日:2022-10-31

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明属于锂电池电极材料领域,具体公开了一种浓度梯度型TexSeySz复合正极材料及其制备方法和应用。该浓度梯度型TexSeySz复合正极材料是通过将Se和Te中的至少一种,以及S、导电剂、粘结剂混匀制得正极材料后,加热使S升华,使得正极材料在厚度方向上形成S元素含量梯度分布而制得。本发明所制得的浓度梯度型TexSeySz复合正极材料中,S元素的含量在厚度方向上呈梯度分布,相比于均匀型Tex SeySz复合正极,浓度梯度型TexSeySz复合正极材料在充放电循环过程中能够更有效的抑制活性物质的溶解和“飞梭效应”;同时更有利于Li+从电极外表面向内部传导,提高硫基正极的可逆容量和循环性能。

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