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公开(公告)号：CN111170369A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010016319.9
申请日：2020-01-08
Applicant: 济南大学
IPC: C01G45/12 , C01G53/00 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种锰酸锂或镍锰酸锂材料及其制备方法和应用，通过多次高温固相反应的新方法制备微米级单晶尖晶石正极材料：首先将Mn基和Ni0.25Mn0.75基目标前驱体与锂源混合，其中锂元素与过渡金属元素的摩尔比控制在0＜x≤0.2之间，高温固相反应生成非整比尖晶石相Li2xMn2O4或Li2xNi0.5Mn1.5O4；继续加入锂源，使得摩尔比提高至0.2≤x≤0.5，继续高温固相反应，并重复上述步骤至Li/TM＝0.5后高温固相反应。该微米级单晶尖晶石材料具有更低比表面积，能够显著降低电极表面副反应导致的锰溶解，有助于提高尖晶石正极材料的循环稳定性，满足市场上对长寿命锂离子电池的需要。
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公开(公告)号：CN111170369B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202010016319.9
申请日：2020-01-08
Applicant: 济南大学
IPC: C01G45/12 , C01G53/00 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种锰酸锂或镍锰酸锂材料及其制备方法和应用，通过多次高温固相反应的新方法制备微米级单晶尖晶石正极材料：首先将Mn基和Ni0.25Mn0.75基目标前驱体与锂源混合，其中锂元素与过渡金属元素的摩尔比控制在0＜x≤0.2之间，高温固相反应生成非整比尖晶石相Li2xMn2O4或Li2xNi0.5Mn1.5O4；继续加入锂源，使得摩尔比提高至0.2≤x≤0.5，继续高温固相反应，并重复上述步骤至Li/TM＝0.5后高温固相反应。该微米级单晶尖晶石材料具有更低比表面积，能够显著降低电极表面副反应导致的锰溶解，有助于提高尖晶石正极材料的循环稳定性，满足市场上对长寿命锂离子电池的需要。
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公开(公告)号：CN109360984B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201811485963.X
申请日：2018-12-06
Applicant: 济南大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开一种锂离子电池用具有杂化表面的层状正极材料的制备方法：首先将前驱体置于聚阴离子(XO4)n‑(X＝P或Si)溶液，由于聚阴离子与过渡金属离子溶度积常数Ksp更低，且化学反应会优先在前驱体表面发生，因此会发生前驱体表面氢氧化物相或碳酸盐相向聚阴离子相的转变反应，得到表面聚阴离子相包覆的前驱体；然后加入计量比的锂源，使得锂与过渡金属摩尔比Li/Ni‑Co‑Mn＝(1+z)/(1‑z)～(1+z)/(1‑z)+0.05，在高温下煅烧，此时由于聚阴离子较大的离子半径，只能～1.5mol％聚阴离子能够掺杂到层状材料的主体结构，而剩余的聚阴离子则会与锂离子在层状材料表面形成快锂离子导体相Li3PO4或Li2SiO3，最终形成表面聚阴离子(XO4)n‑掺杂与快锂离子导体相共生具有杂化表面的锂离子电池用层状正极材料。
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公开(公告)号：CN109585828B
公开(公告)日：2020-05-29
申请号：CN201811446302.6
申请日：2018-11-29
Applicant: 济南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开一种一步法原位制备rGO/VS4/S复合物作为锂硫电池正极材料的制备方法：首先将化学计量比钒源和硫源加入到氧化石墨烯(GO)溶液，使得硫元素与钒元素的摩尔比S/V＞10，并加入适量氧化剂，搅拌均匀，上述溶液加入到水热反应釜，在一定温度进行水热反应，此时S2–被氧化剂氧化为S22–，首先在rGO表面生成VS4，得到rGO/VS4复合物，而剩余S22‑与氧化剂继续反应生成单质S，并沉积在rGO/VS4复合物空隙或表面，最终制备rGO/VS4/S复合物，由于rGO和VS4都具有高电子导电性，并且电负性VS4能够抑制多硫离子的“穿梭效应”，因此rGO/VS4/S复合物可以作为高性能锂硫电池正极材料，具有更高的放电比容量，可显著提高硫正极材料的循环寿命和快速充放电能力，加快对长寿命、高倍率锂硫电池的开发。
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公开(公告)号：CN107311242B
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201710681021.8
申请日：2017-08-10
Applicant: 济南大学
IPC: C01G53/00 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用大单晶层状正极材料改进的制备方法，包括：首先将Co‑Mn前驱体与锂源混合，其中锂元素与过渡金属元素的摩尔比在0−1之间，高温煅烧，此时由于锂元素不足而形成尖晶石相，尖晶石相有助于一次晶粒的融合与生长，得到微米级尺寸较大的复合相一次晶粒或纯相一次晶粒；然后向上述制备的一次晶粒中补充化学计量比的锂源和镍源，使得镍元素与钴锰元素的摩尔比Ni/Co/Mn=(1‑x‑y)/x/y，锂元素与过渡金属元素的摩尔比Li/Ni‑Co‑Mn=(1+z)/(1‑z)~(1+z)/(1‑z)+0.05，在高温下煅烧中锂离子和镍离子的扩散引发固相反应，即得到锂离子电池用大单晶层状正极材料。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106910882B
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201710216044.1
申请日：2017-04-01
Applicant: 济南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开一种锂离子电池用大单晶层状正极材料的制备方法，通过基于前驱体分步加锂的新方法制备微米级大单晶层状正极材料：首先将Ni‑Co‑Mn前驱体与化学计量比的锂源混合，其中锂元素与过渡金属元素的摩尔比在0‑1之间，在高温下煅烧，此时由于缺锂而形成的尖晶石相有助于一次晶粒的融合与生长，得到微米级尺寸较大的复合相或纯相一次晶粒；其次向上述制备的晶粒中补充计量比的锂源，使得锂元素与过渡金属元素的摩尔比Li/Ni‑Co‑Mn＝(1+z)/(1‑z)，在高温下煅烧后即得到大单晶层状正极材料。相比于普通层状正极材料，该微米级大单晶三元材料具有更高的振实密度与压实密度，可显著提高层状正极材料的体积能量密度，满足市场上对高体积能量密度锂离子电池的需要。
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公开(公告)号：CN115498169B
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202211302579.8
申请日：2022-10-24
Applicant: 济南大学
Abstract: 本发明公开一种核壳结构前驱体及正极材料的制备方法，其特征是制备得到核壳结构前驱体的结构通式为[(NiaM1‑a)x(NibM1‑b)y(NicM1‑c)z(NidM1‑d)m…](OH)2，其中M为Co、Mn、Al、Mg、Ti、W、Ta、Nb、Zr中一种或多种。相比于传统间歇式制备技术工艺，本发明技术路线可显著降低核壳结构前驱体的生产成本，提高核壳结构前驱体的生产批次稳定性。并且后续通过固相反应中添加剂的选取，可定向选择性地制备核壳或梯度结构正极材料。同时该方法步骤简单、易于控制，适合大规模的工业化生产。
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公开(公告)号：CN115360423A
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202211144352.5
申请日：2022-09-20
Applicant: 济南大学
IPC: H01M10/0567 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开一种改善金属离子二次电池性能的新方法，基于水分清除剂MP3O10作为有机电解液添加剂或/和电极材料添加剂，其中MP3O10添加剂会与有机电解液或/和电极材料中残留水分发生水合反应，生成MP3O10·nH2O水合物，能够有效抑制有机电解液遇水分解反应，避免电解液分解产生HF等酸性物质以及酸性物质对于电极材料表面的侵蚀，提高电极材料的结构稳定性，改善二次电池循环寿命。同时该方法步骤简单、易于控制，适合大规模的工业化生产。
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公开(公告)号：CN109585828A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811446302.6
申请日：2018-11-29
Applicant: 济南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开一种一步法原位制备rGO/VS4/S复合物作为锂硫电池正极材料的制备方法：首先将化学计量比钒源和硫源加入到氧化石墨烯(GO)溶液，使得硫元素与钒元素的摩尔比S/V＞10，并加入适量氧化剂，搅拌均匀，上述溶液加入到水热反应釜，在一定温度进行水热反应，此时S2–被氧化剂氧化为S22–，首先在rGO表面生成VS4，得到rGO/VS4复合物，而剩余S22-与氧化剂继续反应生成单质S，并沉积在rGO/VS4复合物空隙或表面，最终制备rGO/VS4/S复合物，由于rGO和VS4都具有高电子导电性，并且电负性VS4能够抑制多硫离子的“穿梭效应”，因此rGO/VS4/S复合物可以作为高性能锂硫电池正极材料，具有更高的放电比容量，可显著提高硫正极材料的循环寿命和快速充放电能力，加快对长寿命、高倍率锂硫电池的开发。
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公开(公告)号：CN115394994B
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202211143724.2
申请日：2022-09-20
Applicant: 济南大学
Abstract: 本发明涉及一种改善钠离子电池首周库伦效率及能量密度方法，其中O3相材料钠离子含量较高，首周循环中不可逆的活性钠可作为牺牲性钠源，补充碳基负极端所消耗的活性钠，提高钠离子电池首周库伦效率，改善钠离子电池可逆容量、能量密度和循环寿命。P2相正极材料的结构通式为NaxMO2，其中M为Ni、Zn、Cu、Fe、Co、Mn、Ti、Mg、Al中一种或多种；O3相正极材料的结构通式为NayMO2，其中M为Ni、Zn、Cu、Fe、Co、Mn、Ti、Mg、Al中一种或多种。该方法步骤简单、易于控制，适合大规模的工业化生产。
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