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公开(公告)号：CN103794783B
公开(公告)日：2015-12-09
申请号：CN201410081415.6
申请日：2014-03-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/1397
Abstract: 本发明提供了一种核壳结构的高压锂离子电池正极材料的制备方法，所述高压锂离子电池正极材料为核壳结构，其核层材料为LiNi0.5-xMxMn1.5O4，其中x为0.002～0.12，M＝Co、Al、Cr、Cu或Fe；壳层材料为LiNi0.5Mn1.5O4，壳层材料占核层材料的质量分数为2～20％。其制备方法为：通过共沉淀法制备核壳结构的前驱体，然后经高温煅烧和退火处理制备核壳结构的高压锂离子电池正极材料。该材料中核层材料通过掺杂高价态元素，使部分锰的化学价由正四价降为正三价，三价锰的存在提高了材料的倍率性能，并且由于掺杂元素在高电压充放电范围内参与反应，材料容量并未降低。壳层材料不含Mn3+，避免了三价锰引起的锰的溶解问题，提高了材料循环性能。
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公开(公告)号：CN103682316A
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201310711940.7
申请日：2013-12-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/1391
Abstract: 长寿命、高容量锂离子电池三元正极材料的制备方法，属于材料合成技术领域。所述方法为：称取锂源和NixCoyMnz(OH)2均匀混合，400~600℃预烧2~6h，700~1000℃煅烧6~16h；将三元正极材料、锂源及纳米TiO2混合均匀；在700~950℃煅烧3~8h，得到二次加锂煅烧三元正极材料。本发明通过二次加锂煅烧制备三元正极材料，利用二次加锂煅烧引入的额外锂源对负极进行电化学预嵌锂。同时，Ti4+掺杂能有效提高Li+扩散速率，减少不可逆容量损失。在2.3~4.6V区间内，放电平台延长，材料的首次放电容量、循环性能和倍率性能显著提高。本发明简单有效，经济实用，工业化应用效果明显。
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公开(公告)号：CN105489881A
公开(公告)日：2016-04-13
申请号：CN201610017264.7
申请日：2016-01-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/131 , H01M10/0525
CPC classification number: H01M4/505 , H01M4/131 , H01M4/525 , H01M10/0525 , H01M2004/028
Abstract: 本发明公开了一种提高锂离子电池三元镍钴锰正极材料振实密度的方法，其步骤为：一、筛分大中小三种粒径三元材料前驱体NixCoyMnz(OH)2；二、将步骤一筛分好的三元材料前驱体分别与锂盐进行球磨湿混焙烧，得到大中小三种粒径的三元镍钴锰正极材料；三、将步骤二得到的大粒径三元镍钴锰正极材料与中粒径和/或小粒径三元镍钴锰正极材料混合后进行二次低温焙烧，得到高振实密度三元镍钴锰正极材料。本发明可提高锂离子电池三元镍钴锰正极材料的振实密度和体积比能量，在保证材料在循环过程中稳定性基础上，提高材料克容量，改善倍率性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103811748B
公开(公告)日：2016-02-24
申请号：CN201410081413.7
申请日：2014-03-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种核壳结构的锂离子电池正极材料及其制备方法，所述锂离子电池正极材料为核壳结构，其核层材料为LiNi0.5Mn1.5-xNxO4，其中x为0.002~0.12，N=Mo或Cr，壳层材料为LiNi0.5Mn1.5O4，壳层材料占核层材料的质量分数为2~20%。其制备方法为：通过共沉淀法制备核壳结构的前驱体，然后经高温煅烧和退火处理制备核壳结构的锂离子电池正极材料。该材料中核层材料通过掺杂高价态元素，使部分锰的化学价由正四价降为正三价，三价锰的存在提高了材料的倍率性能，壳层材料不含Mn3+，避免了三价锰引起的锰的溶解问题，提高了材料循环性能。
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公开(公告)号：CN104157831A
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201410409800.9
申请日：2014-08-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/131 , H01M4/1391
Abstract: 一种核壳结构的尖晶石镍锰酸锂、层状富锂锰基复合正极材料及其制备方法，属于材料合成技术领域。本发明制备的锂离子复合正极材料以层状富锂锰基Li[Lia(NixCoyMnz)1-a]O2为内核材料，以尖晶石镍锰酸锂LiNi0.5Mn1.5O4为壳层材料；采用共沉淀的方法获得核壳前驱体，利用核壳前驱体与锂源进行均匀混合、煅烧，得到核壳结构的尖晶石镍锰酸锂、层状富锂锰基复合正极材料。本发明分别以层状富锂锰基与尖晶石镍锰酸锂为内核与壳层材料，可在不牺牲材料克容量的前提下，提高材料结构稳定性，改善材料循环、倍率与安全性能，实现了内核材料与壳层材料的功能复合与互补，解决了大容量与高安全性不可兼得的难题。本发明工艺简单、性能提升明显可靠。
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公开(公告)号：CN103682315A
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201310711939.4
申请日：2013-12-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/505 , C01G45/1257
Abstract: 高容量、长寿命锂离子电池锰酸锂正极材料的制备方法，属于材料合成技术领域。所述方法为：一、称取锂源、锰盐和掺杂微量金属元素均匀混合，在400~600℃下预烧2~6h，再在700~1000℃下煅烧6~16h，分级除去细小颗粒，磁性吸附金属离子后得到锰酸锂或一次掺杂锰酸锂；二、将步骤一得到的锰酸锂或一次掺杂锰酸锂二次掺入锂源，均匀混合；三、将混合物在600~850℃下煅烧3~8h，得到一次或二次掺杂煅烧锰酸锂材料。本发明通过二次引入活性物质有效提高Li+的扩散速率，减少不可逆容量损失，从而提高正极材料的可逆比容量和循环稳定性。本发明工艺简单、高温性能提升明显可靠，制备的锰酸锂材料具有较高的容量与优异的高温循环性能。
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公开(公告)号：CN103490059A
公开(公告)日：2014-01-01
申请号：CN201310469869.6
申请日：2013-10-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 多孔形貌高电压镍锰酸锂正极材料的制备方法，属于材料合成技术领域。所述方法如下：将锰盐在200~800℃下煅烧3~10h，得到多孔的锰氧化物A；按摩尔比Li:Ni:Mn=1~1.1:0.5:1.5称取锂源、镍源和锰氧化物A，混合得到前驱体；将前驱体放入马弗炉空气气氛中，在300~500℃下预烧3~8h，然后升温至700~1000℃煅烧8~20h，得到镍锰酸锂材料。本发明制备的镍锰酸锂材料颗粒为多孔结构，形貌可控。多孔的镍锰酸锂中的孔隙可缓冲由锂脱嵌引起的结构应力和体积变化，提高循环性能，并且缩短锂离子传输距离，增大电极和电解液的接触面积，提高倍率性能，从而具有优异的倍率性能和循环性能。
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