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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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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102157763A
公开(公告)日：2011-08-17
申请号：CN201110056293.1
申请日：2011-03-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 锂/空气电池，本发明属于化学电源领域。本发明要解决现有锂空气电池存在阳极金属锂腐蚀、易断电、循环性能差的技术问题。本发明壳体由固体无机电解质膜和隔膜分隔成阳极室、缓冲室和阴极室。本发明锂/空气电池采用疏水性离子液体作阳极电解质，具有不挥发、导电率高、电化学窗口宽、熔点低、粘度适中等优点，还可以保护金属锂不受水和氧气的侵蚀。阴极采用水基-弱酸性-缓冲溶液(4≤pH≤5)做电解质，与中性或碱性电解液相比，可以提高平均放电电压(0.1～0.2V)，延长放电平台，减少强碱性电解液对固体无机电解质膜的腐蚀，而且阴极放电产物为溶于水的LiOH，LiOH不会沉积在阴极表面或孔道之中导致断电，循环性能好。
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公开(公告)号：CN104157831B
公开(公告)日：2016-08-24
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：CN104157844A
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201410409799.X
申请日：2014-08-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/505 , H01M10/0525
Abstract: 一种纳微结构的高倍率富锂锰基正极材料及其制备方法，属于材料合成技术领域。所述正极材料的化学式为aLi2MnO3·(1-a)LiMO2，其中0.3≤a＜1，M＝NixCoyMn1-x-y，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5。制备方法为：一、称取锰盐、表面活性剂与氯酸钠均匀混合，进行水热反应得到由二氧化锰纳米棒自组装形成的辐射状空心纳微结构；二、将步骤一得到的纳微结构的二氧化锰与锂盐、钴盐与镍盐均匀混合得到前驱体；三、将前驱体高温煅烧，得到具有纳微结构的富锂锰基正极材料。本发明通过利用具有纳微结构中纳米结构本征载流子扩散路径短的优点，可有效提高材料的倍率容量，同时也可利用微米结构表面能低不易团聚、化学稳定性高等特性，保持材料的循环性能。
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公开(公告)号：CN103811748A
公开(公告)日：2014-05-21
申请号：CN201410081413.7
申请日：2014-03-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/366 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
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：CN103236537A
公开(公告)日：2013-08-07
申请号：CN201310126568.3
申请日：2013-04-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 锂离子电池梯度核壳正极材料及其合成方法，涉及一种锂离子电池正极材料及其合成方法。本发明的锂离子电池梯度核壳正极材料可以有以下两种核壳结构：二层结构：以三元材料为核材料，二元材料或一元材料为壳材料，在三元材料外层包覆二元材料或一元材料；三层结构：以三元材料为核材料，二元材料和一元材料为壳材料，在三元材料外层包覆二元材料，在二元材料外层包覆一元材料。其合成方法采用共沉淀的方法获得前驱体，然后加入锂源煅烧包覆，得到三元梯度核壳材料。本发明可以在不牺牲材料结构稳定性的前提下，降低成本，提高材料克容量，改善材料循环性能和倍率性能，提高三元正极材料的安全性能和低温性能，优化改进制备工艺。
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