公开(公告)号：CN113443652B

公开(公告)日：2023-06-20

申请号：CN202110506018.9

申请日：2021-05-10

Applicant: 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 ,  国家纳米科学中心

Inventor： 李忆非 ,  赵佳琦 ,  康晓红 ,  谭兴华 ,  褚卫国 ,  王耀国

IPC: C01G45/12 ,  H01M4/50 ,  H01M4/62 ,  H01M10/36

Abstract: 本申请公开了一种八面体型锰酸锂的制备方法及应用。所述八面体型锰酸锂的制备方法，将含有锂盐、碳酸锰、取向剂的混合溶液干燥，得到混合粉末，煅烧，冷却，得到所述八面体型锰酸锂。通过改进锰酸锂的制备方法，最大限度暴露尖晶石锰酸锂致密稳定的(111)晶面，作为正极材料用于水系电池，电化学性能优良，抑制循环过程中锰的溶解，提高水系电池的长期循环稳定性。该制备方法工艺简单，操作方便，易于实现大规模生产。

公开(公告)号：CN111525123A

公开(公告)日：2020-08-11

申请号：CN202010354621.5

申请日：2020-04-29

Applicant: 国家纳米科学中心

Inventor： 褚卫国 ,  谭兴华

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/62 ,  H01M10/36 ,  C01G45/12

Abstract: 本发明涉及一种水系锂离子电池正极材料及其制备方法和用途，所述水系锂离子电池正极材料中M对锰酸锂中的锰位进行掺杂，得到掺杂型的锰酸锂，其为多孔片状微纳复合结构，化学式为LiMn2‑xMxO4，其中，0＜x≤0.3，且M选自锂、镍、铝、钴、锌、镁、铁或铬中的至少一种；本发明所述水系锂离子电池正极材料中通过M的掺杂，使得掺杂后的锰酸锂晶体结构和表面稳定性提高，降低了Mn3+含量，从而减少了锰溶解、抑制Jahn‑teller效应，且其多孔片状微纳复合结构提高了电子和离子的导电性，M的掺杂及其结构特性使得所述水系锂离子电池正极材料具有优异的电化学性能。

公开(公告)号：CN106972171B

公开(公告)日：2020-06-30

申请号：CN201710317113.8

申请日：2017-05-08

Applicant: 国家纳米科学中心

Inventor： 褚卫国 ,  谭兴华 ,  张娟 ,  王汉夫

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/485 ,  H01M4/1391 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明涉及一种三维网络结构材料、制备方法及其用途，本发明的方法包括：1)将金属离子源物质和碳源物质混合，得前驱体；2)对前驱体进行烧结，烧结过程中碳源物质被氧化去除，得到由尺寸均一、形状规则、纯度高且结晶性好的金属化合物颗粒组装而成的三维网络结构材料。本发明进一步选用制备正极活性材料的原料作为金属离子源物质，通过与碳源物质直接混合烧结的简单方法，得到放电容量高、倍率和循环性能好的正极材料，采用三维网络结构钴掺杂锰酸锂材料作为正极材料制成的电池在1C倍率下的初次放电容量达115mAh/g；在10C倍率下的初次放电容量达108mAh/g；以10C倍率进行充放电循环1000周的容量保持率为90％。

公开(公告)号：CN105161711A

公开(公告)日：2015-12-16

申请号：CN201510567812.9

申请日：2015-09-08

Applicant: 国家纳米科学中心

Inventor： 褚卫国 ,  谭兴华 ,  王汉夫

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/583 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

CPC classification number: H01M4/505 ,  H01M4/502 ,  H01M4/583 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明涉及一种锰酸锂正极材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)混合锰源、锂源和碳源物质，得到前驱体；(2)将步骤(1)的前驱体在空气中烧结，冷却后得到锰酸锂正极材料。本发明通过在锰酸锂中加入碳材料，烧结后获得锂离子电池的正极材料，其比容量、倍率性能和循环性能均表现优异；且锰酸锂正极材料的纯度高，颗粒规则，能够满足锂离子电池在实际应用中的需要；本发明提供的锂离子电池锰酸锂正极材料的制备方法成本非常低，步骤简单，能耗小，易于工业化大规模生产。

公开(公告)号：CN107104233A

公开(公告)日：2017-08-29

申请号：CN201710385320.7

申请日：2017-05-26

Applicant: 国家纳米科学中心

Inventor： 褚卫国 ,  谭兴华 ,  张娟 ,  王汉夫

IPC: H01M4/505 ,  H01M10/0525 ,  C01G45/00

CPC classification number: H01M4/505 ,  C01G45/006 ,  C01P2002/72 ,  C01P2004/03 ,  C01P2006/40 ,  C01P2006/80 ,  H01M10/0525 ,  H01M2004/021 ,  H01M2004/028

Abstract: 本发明提供一种锂离子电池正极材料制备方法，所述方法将锂源物质、锰源物质、掺杂金属物质和碳源物质混合，得到前驱体；将得到的前驱体烧结，得到锂离子电池正极材料。本发明通过单步固相烧结直接合成了多孔球形金属(如铝)掺杂锰酸锂正极材料，其比容量、倍率性能和循环性能均表现优异，且纯度高，能够满足正极材料的实际应用要求。与其他多孔球形锰酸锂正极材料合成方法相比，该方法优势突出，即为一步法直接固相烧结制备，工艺步骤很少、简单、成本低，十分适用于大规模生产。

公开(公告)号：CN106972171A

公开(公告)日：2017-07-21

申请号：CN201710317113.8

申请日：2017-05-08

Applicant: 国家纳米科学中心

Inventor： 褚卫国 ,  谭兴华 ,  张娟 ,  王汉夫

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/485 ,  H01M4/1391 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明涉及一种三维网络结构材料、制备方法及其用途，本发明的方法包括：1)将金属离子源物质和碳源物质混合，得前驱体；2)对前驱体进行烧结，烧结过程中碳源物质被氧化去除，得到由尺寸均一、形状规则、纯度高且结晶性好的金属化合物颗粒组装而成的三维网络结构材料。本发明进一步选用制备正极活性材料的原料作为金属离子源物质，通过与碳源物质直接混合烧结的简单方法，得到放电容量高、倍率和循环性能好的正极材料，采用三维网络结构钴掺杂锰酸锂材料作为正极材料制成的电池在1C倍率下的初次放电容量达115mAh/g；在10C倍率下的初次放电容量达108mAh/g；以10C倍率进行充放电循环1000周的容量保持率为90％。