一种磷酸焦磷酸铁钠衍生物及其制备方法和钠离子电池

    公开(公告)号:CN118062822A

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202410459063.7

    申请日:2024-04-17

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明涉及钠离子电池领域,特别涉及一种磷酸焦磷酸铁钠衍生物及其制备方法和钠离子电池。将铁离子、磷酸根离子和掺杂元素离子以共沉淀的方式复合形成前驱体,并将前驱体与钠源、锰源和第二磷源混合烧结,得到掺杂有所述掺杂元素离子的磷酸焦磷酸铁钠衍生物。这种方法有助于使掺杂元素均匀掺杂于磷酸焦磷酸铁钠衍生物,还有助于抑制铁元素的富集,降低局部铁磷比,抑制电化学惰性相磷酸铁钠的生成。以这种方式制备得到的磷酸焦磷酸铁钠衍生物元素分布均匀且杂相含量极低。以这种磷酸焦磷酸铁钠衍生物作为正极活性物质的钠离子电池具有较好的电化学性能。

    一种磷酸焦磷酸铁锰钠正极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN116692810A

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN202310516491.4

    申请日:2023-05-09

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种磷酸焦磷酸铁锰钠正极材料的制备方法,特点是包括以下步骤:1)称取钠源、铁源、锰源、磷源、碳源、高分子聚合物和分散剂加入行星球磨机中球磨0.5~15h,真空干燥得到前驱体材料,其中Na:Fe:Mn:P:C的摩尔比为4:3~x:x:4:(0~25),x=0~3;磷酸焦磷酸铁锰钠:高分子聚合物的质量比=(9.9~10.1):1;2)称取熔盐粉末加入球磨机中,使熔盐:前驱体的质量比=(0.2~5):1,球磨时长0.5~5h,将熔盐粉末和前驱体粉末球磨混合均匀后,在惰性气氛下进行热处理后,将烧结粉末置于溶剂中超声分散,通过抽滤后烘干得到纯净的多孔磷酸焦磷酸铁锰钠正极材料,优点高电压、优异倍率性能和循环性能。

    一种锂离子电池负极复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113839026A

    公开(公告)日:2021-12-24

    申请号:CN202111209610.9

    申请日:2021-10-18

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池负极复合材料及其制备方法,该复合材料由多个球形纳米级红磷@碳一次颗粒叠合组合成微米级球形二次颗粒,纳米级红磷@碳一次颗粒为多孔碳层均匀包覆在介孔纳米红磷颗粒表面,其制备方法包括将商业红磷、有机胺、醇添加剂均匀混合,在一定工艺条件下反应得到介孔纳米红磷颗粒的步骤;将介孔纳米红磷和有机碳源及碳化剂混合,经高速剪切乳化调制成乳化液的步骤;将乳化液喷雾干燥处理,再置于充满惰性气体的密闭石英管中,经低温焙烧处理得到复合材料,优点是其孔隙结构可有效缓冲红磷体积膨胀,避免电极材料粉化,增强红磷与导电材料及电解液的接触面积,且具备较高的红磷含量和振实密度,有利于提升电池的能量密度。

    负极活性材料及其制备及应用

    公开(公告)号:CN111785920A

    公开(公告)日:2020-10-16

    申请号:CN202010716638.0

    申请日:2020-07-23

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种负极活性材料,其包括核颗粒以及包覆在所述核颗粒外的包覆层;所述核颗粒包括中空的磷化钴镍颗粒;所述包覆层为钛的氧化物。上述负极活性材料,其内核为中空的磷化钴镍颗粒,Ni-Co-P不同组元之间存在协同强化作用,使其电化学性能显著优于单金属磷化物;另外,独特的中空结构可有效缩短离子(例如Na+)的扩散距离,提高材料的离子电导率,从而使得材料的大电流放电能力也显著提高。核壳结构和包覆层能有效抑制磷化物在充放电过程中的体积膨胀,大幅提高材料的循环稳定性能。该复合材料具有高的比容量和优异的循环性能,有助于高性能锂/钠离子电池的研发和应用。本发明还提供了负极活性材料的制备方法及其应用。

    一种制备氟磷酸锰铁钠复合正极材料的方法

    公开(公告)号:CN109659525A

    公开(公告)日:2019-04-19

    申请号:CN201811522337.3

    申请日:2018-12-12

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种制备氟磷酸锰铁钠复合正极材料的方法,以钠源、铁源、锰源、磷酸源、氟源、螯合剂和高分子聚合物形成的纺丝液为外轴,油类纺丝液为内轴,同轴静电纺丝,萃取除去油相,烘干得中空纳米纤维前驱体,在非氧化性气氛下进行热处理,冷却得Na2Fe1-xMnxPO4F/C,加入到导电高分子聚合物溶液中,搅拌、过滤、洗涤干燥、烘干,得到Na2Fe1-xMnxPO4F/C-导电聚合物纳米纤维。本发明将Na2Fe1-xMnxPO4F与导电高分子复合,产生协同作用,获得电化学性能优异的复合材料,其比容量高、倍率性能好、循环寿命长、安全性能好,是一种高能量密度的新型电池复合正极材料,具有广阔应用前景。

    一种钠离子电池正极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN106340627A

    公开(公告)日:2017-01-18

    申请号:CN201610890064.2

    申请日:2016-10-12

    Applicant: 苏州大学

    CPC classification number: H01M4/505 H01M4/364 H01M4/525

    Abstract: 本发明公开一种钠离子电池正极材料的制备方法,包括:将钠源、铁源和锰源,混合均匀,得到混合物;将所述混合物与氧化剂混合,通过超声震荡进行氧化反应,得到反应物;将所述反应物烘干、活化后得到前驱体;将所述前驱体于空气中煅烧,快速冷却即得所述正极材料;其中所述正极材料为六方晶型钠离子化合物Na2/3Fe1/2Mn1/2O2。本发明采用活性较高的铁源和锰源为原料,并利用氧化剂预氧化提高反应物的活性,从而降低了材料的合成温度,缩短了合成时间,所得产物的结晶度高且具有优异的电化学性能。

    一种生物质衍生硬碳负极材料的制备方法及钠离子电池

    公开(公告)号:CN119873816A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202510372021.4

    申请日:2025-03-27

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种生物质衍生硬碳负极材料的制备方法及钠离子电池,涉及电池储能技术领域。制备方法包括如下步骤:将生物质原料和氧化剂加入至碱液中,得到水解混合溶液;对水解混合溶液进行声活化处理,并依次进行洗涤、烘干,以制备生物质前驱体;对生物质前驱体依次进行预碳化和粉碎处理,制备获得低温热解碳;将低温热解碳与有机酸盐混合得到包覆前驱体,对包覆前驱体进行梯度煅烧制备得到高温热解碳;对高温热解碳依次进行酸洗处理、水洗处理和干燥处理,制备获得硬碳负极材料;其中,梯度煅烧包括第一梯度、第二梯度和第三梯度。本发明制备的硬碳负极材料具有较高的储能性能、首次库伦效率以及倍率性能。

    一种生物质基硬碳负极材料及其制备方法、钠离子电池

    公开(公告)号:CN119873801A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202510372023.3

    申请日:2025-03-27

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种生物质基硬碳负极材料及其制备方法、钠离子电池,涉及电池储能技术领域。制备方法包括如下步骤:制备获得第一混合溶液,第一混合溶液包括低熔点金属氯化盐、高熔点金属硝酸盐、酸液和水溶剂,第一混合溶液的pH为1.0‑5.0中任一值;将生物质原料加入第一混合溶液,混合均匀后制备获得第二混合溶液;对第二混合溶液依次进行抽滤、干燥,制备获得生物质前驱体;将生物质前驱体放置于惰性保护气体中并对其进行分段煅烧,并对煅烧产物依次进行粉碎、过筛,制备获得硬碳负极材料。本发明制备的硬碳负极材料的结构缺陷和开孔结构得到优化,从而提高硬碳负极材料的钠离子储能性能和首轮库伦效率。

    一种钠离子电池复合正极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116936766A

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202310969073.0

    申请日:2023-08-03

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本申请涉及钠离子电池领域,公开了一种钠离子电池复合正极材料及其制备方法和应用。本申请通过两种以上金属阳离子掺杂稳定Na3MnZr(PO4)3的晶体结构,在其表面形成复合的金属氧化物包覆层,抑制其Jahn‑Teller效应及Mn溶解,同时保持Na3MnZr(PO4)3本体结构,并保护本体Na3MnZr(PO4)3免受电解质腐蚀,提升材料的循环寿命;同时通过电化学活性掺杂层保持表面上的离子和电荷传输通道,从而提升材料的离子/电子电导率,减小充放电极化;此外,作为外壳的复合包覆层能抑制充放电过程中活性物质因体积反复膨胀/收缩而脱离集流体,提升材料稳定性从而提升材料的倍率和循环性能。

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