一种利用Li+/H+交换制备无钴层状正极材料的方法

    公开(公告)号:CN118145721A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410263401.X

    申请日:2024-03-07

    Applicant: 宁夏大学

    Inventor: 王海龙 杨佳

    Abstract: 本发明属于正极材料技术领域,具体涉及一种利用Li+/H+交换制备无钴层状正极材料的方法。本发明提供了一种利用Li+/H+交换制备无钴层状正极材料的方法,包括以下步骤:将金属硫酸盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液滴加至氨水溶液中,进行沉淀络合反应,得到前驱体;将所述前驱体和锂源混合,依次进行第一煅烧和第二煅烧,得到所述无钴层状正极材料;所述第一煅烧的温度低于第二煅烧的温度;所述金属硫酸盐溶液中的金属硫酸盐为非钴过渡金属硫酸盐中的至少两种。本发明在沉淀剂和络合剂的共同作用下,在络合反应和沉淀络合反应的竞争下金属离子同时沉淀达到原子级的混合得到氢氧化物前驱体;再和锂源混合后,通过进行低温预烧,使氢氧前驱体M(OH)2的H+与锂源的Li+充分交换形成亚稳中间体,为形成良好无钴层状结构奠定基础;然后在较高的结晶温度进行结晶,能够形成良好的层状结构(I(003)/I(104)>1.2),最终使得到的无钴层状正极材料具有充放电容量大、循环稳定性好的优势。

    一种利用混合锂盐制备无钴层状正极材料的方法

    公开(公告)号:CN118125516A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410251186.1

    申请日:2024-03-05

    Applicant: 宁夏大学

    Inventor: 王海龙 李博文

    Abstract: 本发明属于正极材料技术领域,具体涉及一种利用混合锂盐制备无钴层状正极材料的方法。本发明提供了一种利用混合锂盐制备无钴层状正极材料的方法,包括以下步骤:将过渡金属氢氧化物前驱体和锂盐混合,在含氧条件下进行煅烧,得到所述无钴层状正极材料;所述锂盐包括LiNO3和LiOH·H2O。本发明采用LiNO3和LiOH·H2O作为混合锂盐来制备正极材料,通过LiNO3和LiOH·H2O的共晶作用,能够降低混合锂盐的熔点。较低的熔点使得在低温下锂盐即可以熔化覆盖在前驱体表面,在较低的温度下就能发生锂的嵌入,使得锂的嵌入更加充分。本发明提供的制备方法得到的正极材料结构有序化更好、表面残余锂含量更低,最终使得电化学性能提升。

    一种毛线团状SiOx/C及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113428866B

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202110695238.0

    申请日:2021-06-23

    Applicant: 宁夏大学

    Inventor: 王海龙 何苗

    Abstract: 本发明涉及负极材料技术领域,尤其涉及一种毛线团状SiOx/C及其制备方法和应用,本发明提供的制备方法,包括以下步骤:将正硅酸乙酯、第一乙醇和水混合,得到硅源溶液;将氨水和第二乙醇混合,得到氨水混合液;将所述硅源溶液和氨水混合液混合后,与柠檬酸溶液在回流的条件下混合后,加入乙二醇,得到胶体;将所述胶体依次进行干燥、预烧和焙烧,得到所述毛线团状SiOx/C;所述毛线团状SiOx/C中x的取值范围为1~2。利用所述制备方法制备得到的SiOx/C具有较高的导电性、振实密度和能量密度。

    一种纳米二氧化硅/石墨烯高密度复合的硅碳负极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115548319A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211331245.3

    申请日:2022-10-28

    Applicant: 宁夏大学

    Inventor: 王海龙 王哲

    Abstract: 本发明提供了一种纳米二氧化硅/石墨烯高密度复合的硅碳负极材料及其制备方法和应用,属于负极材料技术领域,本发明首先对二氧化硅进行氨基化,然后通过有机酸缩合反应连接形成微米级二次颗粒,加强整体的电子运输,且在煅烧过程中有机酸形成碳层包裹,提高负极材料导电性,并能抑制负极材料的体积膨胀,通过静电作用在最外层包裹石墨烯片层且氧化石墨烯的羧基能够像“触手”进入颗粒间与二氧化硅表面氨基反应形成共价键,使结构更加稳定,也为电子传输提供了新的通道,提高锂电池的循环稳定性及高负载量下锂电池的容量。

    一种高纯硅酸铁锂的制备方法

    公开(公告)号:CN108910901B

    公开(公告)日:2019-11-19

    申请号:CN201811036427.1

    申请日:2018-09-06

    Applicant: 宁夏大学

    Inventor: 王海龙 何苗

    Abstract: 本发明提供了一种高纯硅酸铁锂的制备方法。本发明以溶胶凝胶法为基础,利用正硅酸乙酯、乙醇和水存在混溶区间的特点,将三者的体积比控制在混溶区内,在混溶区间内进行凝胶以获得颗粒尺寸和成分均匀的凝胶,再通过预烧结和烧结得到高纯的硅酸铁锂。进一步的,本发明提供的制备方法通过凝胶温度控制胶体颗粒尺寸,综合考虑凝胶温度对胶体颗粒尺寸的影响,以及颗粒尺寸与表面活性的关系,针对不同预烧结产物的粒径来确定严格的烧结温度,实现了通过调控前驱体尺寸和反应温度控制产物纯度的目的。

    一种高纯硅酸铁锂的制备方法

    公开(公告)号:CN108910901A

    公开(公告)日:2018-11-30

    申请号:CN201811036427.1

    申请日:2018-09-06

    Applicant: 宁夏大学

    Inventor: 王海龙 何苗

    Abstract: 本发明提供了一种高纯硅酸铁锂的制备方法。本发明以溶胶凝胶法为基础,利用正硅酸乙酯、乙醇和水存在混溶区间的特点,将三者的体积比控制在混溶区内,在混溶区间内进行凝胶以获得颗粒尺寸和成分均匀的凝胶,再通过预烧结和烧结得到高纯的硅酸铁锂。进一步的,本发明提供的制备方法通过凝胶温度控制胶体颗粒尺寸,综合考虑凝胶温度对胶体颗粒尺寸的影响,以及颗粒尺寸与表面活性的关系,针对不同预烧结产物的粒径来确定严格的烧结温度,实现了通过调控前驱体尺寸和反应温度控制产物纯度的目的。

    一种纳米级硅颗粒的制备方法

    公开(公告)号:CN108147414A

    公开(公告)日:2018-06-12

    申请号:CN201711428161.0

    申请日:2017-12-26

    Applicant: 宁夏大学

    Inventor: 王海龙

    CPC classification number: C01B33/023 B82Y30/00 B82Y40/00

    Abstract: 本发明公开了一种纳米级硅颗粒的制备方法,该方法包括以下步骤:以廉价的二氧化硅和其它氧化物材料如B2O3为原料,利用简单的烧结结合热处理的方法,诱发Si基氧化物材料自发的条幅分解,首先实现极小纳米级SiO2颗粒与其它元素氧化物的分离,再利用不同氧化物升华温度的差异,快速加热制升华点,去除其它氧化物,最后利用还原技术如镁热还原等方法获得纳米级硅颗粒。

    一种锂电池正极材料Li2FeSiO4及其制备方法

    公开(公告)号:CN107445174A

    公开(公告)日:2017-12-08

    申请号:CN201710586227.2

    申请日:2017-07-18

    Applicant: 宁夏大学

    Inventor: 王海龙 何苗

    Abstract: 本发明公开了一种锂电池正极材料Li2FeSiO4及其制备方法,涉及锂电池技术领域。本发明方法包括:按化学计量比将锂盐、铁盐及第三种原料混合得到第一混合物;第三种原料为正硅酸乙酯或二氧化硅;第一混合物在空气中并且温度为300℃-500℃的条件下预烧2h-10h后,粉碎过筛再混合得到第二混合物;第二混合物在真空、惰性气体或还原气体中并且温度为700℃-1200℃的条件下烧结2h-24h得到第一产物;第一产物在真空或惰性气体且温度为300℃-600℃的条件下保温2h-72h后的第二产物即为锂电池正极材料Li2FeSiO4。本发明方法制备的Li2FeSiO4的导电性和电池容量性能均较好。

    一种铁基氧化物/有序碳管锂离子电池负极材料及制备

    公开(公告)号:CN110085824A

    公开(公告)日:2019-08-02

    申请号:CN201910322246.3

    申请日:2019-04-22

    Applicant: 宁夏大学

    Abstract: 本发明公开了一种铁基氧化物/有序碳管锂离子电池负极材料及制备,该复合材料由四氧化三铁纳米颗粒和直径大约为5~10nm的有序碳纳米管组成。本发明所制备的材料用于锂离子电池负极时,具有优异的长循环稳定性和倍率性能:在200mA g-1的电流下,其循环比容量可以达到925mAh g-1;在2A g-1的电流下,1000次循环后其容量仍然可以达到800mAh g-1左右;在10A g-1的电流下,16000次循环后其容量仍然可以达到400mAh g-1。本发明涉及的锂离子电池负极材料制备方法简便可控,为大功率、长寿命型锂离子电池提供了切实可行的方案,在动力电池领域具有广阔的应用前景。

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