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公开(公告)号：CN113889613B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202110973503.7
申请日：2021-08-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种具有梯度结构层状钠离子电池正极材料及其制备方法，将采用共沉淀法制备的P2‑NaxMnyTM(1‑y)O2层状氧化物正极材料与一定量的易分解Mg盐或MgO混合均匀。通过低温熔盐反应的方法使得Mg2+向层状氧化物中扩2+散，形成一种具有梯度Mg 掺杂的层状氧化物正极材料。同时，由于表层在低温熔盐过程中形成的富Mg层状氧化物中的Na+浓度相对较低，因此表层的层状氧化物倾向于形成P3相结构，从而得到颗粒由内到外依次为P2/P3@MgO具有梯度结构的层状氧化物钠电正极材料。掺杂到层状氧化物中的Mg2+能够有效抑制层状材料高电压下的有害相变，表面残留的MgO包覆层能够抵抗电解液对正极材料的腐蚀，从而显著提高层状氧化物正极材料的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN116315069A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310298379.8
申请日：2023-03-24
Applicant: 中南大学 , 广东聚圣科技有限公司 , 聚圣科技(珠海)有限公司
IPC: H01M10/0565 , H01M10/054
Abstract: 本发明属于聚合物电解质领域，涉及一种凝胶聚合物电解质，所述电解质由硅氧烷类添加剂、聚合物框架、有机溶剂、钠盐组成。硅氧烷类添加剂可以定向清除原位聚合高温时电解质中产生的副产物，减少其对正负极界面的破坏，同时添加剂还能在正极界面发生氧化聚合反应，生成致密的含Si元素的CEI膜，使电池表现出良好的循环稳定性能、倍率性能、高温存储性能。本发明通过优化原位聚合凝胶电解质配方，各组分协同作用，获得稳定、高安全性、耐高压、副产物少的凝胶态电解质，有效地保护正负极材料免受酸性物质的侵蚀，同时提高了钠金属电池的循环稳定性和电压稳定性。
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公开(公告)号：CN113054211B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202110268535.7
申请日：2021-03-12
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/92 , H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种用于质子交换膜燃料电池的包覆类催化材料及其制备方法和应用。包覆类催化材料的制备方法为将导电聚合物单体、碳基材料、过渡金属化合物及酸溶液通过聚合反应得到载体材料；将载体材料浸渍于铂源溶液中，再加热挥发溶剂，得到前驱体材料；将前驱体材料进行热还原处理，即得包覆类催化材料。该包覆类催化材料通过在碳基材料表面包覆导电聚合物，在增强导电性的同时，增强导电聚合物与碳基载体、活性金属与载体以及载体与载体之间的相互作用，从而使得催化材料具有更多的活性位点，较高的催化活性，且在酸性环境中具有较高的稳定性，可放大生产应用于电堆。
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公开(公告)号：CN111211299B
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202010015604.9
申请日：2020-01-07
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种包覆强电负性有机物层改性锂离子电池正极材料及其制备方法；属于高性能电池开发技术领域。所述锂离子电池正极材料上包覆有有机螯合材料；且有机螯合材料上的配位体与正极材料表面接触；所述有机螯合材料由乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸‑2‑氰乙酯、4‑乙烯基吡啶、N‑乙烯基甲酰胺、甲基丙烯酸氰乙酯、N‑异丙基丙烯酰胺中至少一种聚合而成。其制备方法为：将按设计组分配取的有机螯合材料的单体和锂离子电池正极材料粉末置于液体中混合均匀后，经聚合反应和/或缩合反应，经干燥处理后，得到包覆强电负性有机物层改性锂离子电池正极材料。本发明电池材料组分设计合理、制备工艺简单可控，所得产品性能优良，便于大规模的工业化应用。
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公开(公告)号：CN110380037B
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN201910668935.X
申请日：2019-07-24
Applicant: 中南大学 , 深圳市国拓智能机械有限公司
Abstract: 本发明提供了一种改性锂离子电池正极材料及制备方法，材料由一次颗料团聚至二次颗粒形成粉体，在普通层状锂离子电池正极材料粉体一次颗粒、二次颗粒表面包覆化学式为AxMOy的化合物。将普通层状锂离子电池正极粉体与包括有元素M的化合物与含元素A的化合物的凝胶混合后，经干燥去除溶剂后，通过热处理，以反应溶渗的方式在普通层状锂离子电池正极粉体材料包覆化学式为AxMOy的化合物。本发明通过反应熔渗在材料表面形成离子导体层，并可熔渗进入颗粒内部，实现对一次颗粒的包覆，该方法可以隔绝电极材料与电解液直接接触，提高材料的循环稳定性，同时，材料的离子电导率和电子电导率、振实密度等性能也有明显提高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113889613A
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202110973503.7
申请日：2021-08-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种具有梯度结构层状钠离子电池正极材料及其制备方法，将采用共沉淀法制备的P2‑NaxMnyTM(1‑y)O2层状氧化物正极材料与一定量的易分解Mg盐或MgO混合均匀。通过低温熔盐反应的方法使得Mg2+向层状氧化物中扩散，形成一种具有梯度Mg2+掺杂的层状氧化物正极材料。同时，由于表层在低温熔盐过程中形成的富Mg层状氧化物中的Na+浓度相对较低，因此表层的层状氧化物倾向于形成P3相结构，从而得到颗粒由内到外依次为P2/P3@MgO具有梯度结构的层状氧化物钠电正极材料。掺杂到层状氧化物中的Mg2+能够有效抑制层状材料高电压下的有害相变，表面残留的MgO包覆层能够抵抗电解液对正极材料的腐蚀，从而显著提高层状氧化物正极材料的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN109449418B
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN201811307199.7
申请日：2018-11-05
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种复合钠离子电池正极材料及制备方法，材料具有壳—核结构，材料的内部为层状结构；材料的表面隧道状结构。本发明采用简单的二次烧结法，将原料通过湿混或干混法分散到层状材料表面，在层状材料表面原位生成一层结构稳定的隧道状结构，获得了具有层状‑隧道状核壳结构的钠离子复合正极材料。本发明的复合钠离子电池正极材料兼具有层状材料高容量和隧道状结构稳定性好的优点，能够在空气中稳定存放，循环稳定性和高倍性能都要优于单一的层状材料或隧道状结构材料。且制备方法简单、成本低，能够有效的降低层状材料的生产和储存成本，具有较大的商业化应用前景。
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公开(公告)号：CN111370702B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202010007544.6
申请日：2020-01-04
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/66 , H01M10/052
Abstract: 本专利涉及一种取代锂硫电池正极铝箔集流体的碳纤维自支撑膜，属于锂硫电池技术开发领域。本发明一种自支撑多孔中空碳纤维膜的应用；包括将所述自支撑多孔中空碳纤维膜用于锂硫电池的正极；所述自支撑多孔中空碳纤维膜的比表面为50‑500m2/g；所述自支撑多孔中空碳纤维膜中含有过渡金属元素。本发明首次将过渡金属氧化物复合的多孔中空碳纤维膜用于锂硫电池上，实现了锂硫电池能量密度和循环寿命的有效提升。同时本发明所涉及的工艺简单、可控；所得产品性能优良。本发明制备工艺简单，所得产品性能优良，便于大规模工业化应用。
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公开(公告)号：CN112234201A
公开(公告)日：2021-01-15
申请号：CN202010985407.X
申请日：2020-09-18
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种O3型层状钠离子电池正极材料0.4，，分M子1为式T为i4N+、aH(Mf4+n、0Z.5Nr4i+0、.S5)n14‑+x、(GMe41+0和.5MPb240+.中5)x的O至2，其少中一0种＜；xM≤2为Mg2+和Zn2+中的至少一种。本发明通过对O3型NaMn0.5Ni0.5O2层状钠离子电池正极同时采用等量+2价M2和+4价M1离子进行共掺，不会引起NaMn0.5Ni0.5O2材料中过渡金属价态的变化，且能够提高其高电压循环稳定性。
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公开(公告)号：CN109004212B
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN201810647107.3
申请日：2018-06-22
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/505
Abstract: 本发明提供一种大倍率锰酸锂正极材料及其制备方法，所述正极材料由尖晶石锰酸锂及包覆在其一次颗粒之间和二次颗粒表面的固态电解质组成，并且为多孔微球状。所述制备方法为：首先将锂源、锰源进行高能球磨，然后热处理后得到尖晶石锰酸锂。接着与固态电解质进行高能球磨后热处理进行固态电解质的包覆。将包覆后的锰酸锂与高分子聚合物水溶液搅拌形成均匀浆料后，进行喷雾干燥，并热处理除去高分子从而造孔，得到所述的大倍率锰酸锂正极材料。该正极材料能有效降低锰在有机电解质中的溶解度，提高锂离子导电率，具有大倍率循环性能。
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