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公开(公告)号:CN112670511B
公开(公告)日:2022-06-28
申请号:CN202011543075.6
申请日:2020-12-22
申请人: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC分类号: H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
摘要: 本发明公开了一种具有表层锂浓度梯度的NCM三元正极材料及其制备方法,包括以下步骤:S1、将弱酸与溶剂混合配制成弱酸溶液;S2、将NCM三元正极材料加入弱酸溶液中,在50‑80℃下搅拌反应,得到悬浊液,将悬浊液减压抽滤得到固体过滤材料;S3、将固体过滤材料置于管式炉中,在氧气氛围中于400‑800℃下热处理5‑20h即得。本发明先将NCM三元正极材料与弱酸反应,利用质子交换作用进行热处理,通过在NCM三元材料表层构建Li+浓度梯度,从而加快Li+在材料内部的扩散,Li+的快速运动有助于提高材料整体的活性锂含量,在提高放电比容量的同时也能降低Li+扩散带来的晶格畸变,缓解了晶格参数的剧烈变化,提高了材料的循环稳定性。
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公开(公告)号:CN114566625A
公开(公告)日:2022-05-31
申请号:CN202210204581.5
申请日:2022-03-02
申请人: 重庆理英新能源科技有限公司 , 北京理工大学重庆创新中心
摘要: 本发明公开了一种具有低压降性能的富锂锰基正极材料及其制备方法和应用,所述富锂锰基正极材料的化学式为Li1.2Mn0.54NixCo(0.26-x)O2,0.13≤x≤0.26,其还包括包覆层,包覆层为Li3NbO4,包覆量为富锂锰基正极材料质量的1-5%。本发明通过调节镍元素和钴元素所占比例,在特定比例范围下,采用溶胶凝胶法制备得出了在抑制电压衰减方面表现优异的正极材料,该正极材料在2.0V-4.8V的电压区间、0.1C充放电流的测试条件下,循环50周后平均电压衰减最佳表现为120-130mV,具备优异的低压降性能,同时,通过Li3NbO4包覆富锂锰基正极材料的低压降性能更优,促进了富锂锰基正极材料的商业化进程。
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公开(公告)号:CN114420920A
公开(公告)日:2022-04-29
申请号:CN202210065248.0
申请日:2022-01-20
申请人: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC分类号: H01M4/505 , H01M10/0525
摘要: 本发明公开了一种氟离子梯度掺杂富锂锰基正极材料及其制备方法和应用,包括以下步骤:A、按照现有方法制备富锂锰基正极材料;B、将氟盐置于溶剂中溶解,然后搅拌加入富锂锰基正极材料,超声分散;C、研磨蒸干后,将得到的粉末转移至马弗炉中煅烧,煅烧温度为250-350℃,煅烧时间为3-4h,煅烧后即得。本发明通过直接对富锂锰基本体材料进行二次处理,得到氟梯度掺杂的改性材料,其不仅可以抑制材料表面释氧,还减少了过渡金属向锂层的迁移,使后续循环过程中正极电压衰减得到改善;同时,F对O的不等价取代可以增加低价过渡金属离子的含量,内部F含量较表面少可以减小反应后期其对阴离子氧化还原的抑制作用,进而贡献更多的容量。
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公开(公告)号:CN114361395A
公开(公告)日:2022-04-15
申请号:CN202111636217.8
申请日:2021-12-29
申请人: 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
摘要: 本发明提供一种球磨包覆导电聚合物的氧化物正极材料及制备方法和应用,通过球磨法使导电聚合物以键合作用在氧化物正极材料表面构成化学包覆,并诱导表面发生相转变,形成主体相‑表面稳定相‑包覆层的分级结构。本发明获得的改性材料具有良好的导电性和稳定的表面结构,表现出高容量和高库仑效率,且循环稳定性良好;通过高速球磨提供的能量,导电聚合物能够与正极材料表面发生化学键合作用,形成均匀稳固的包覆层,改善了材料表面导电性,且更为有效地阻隔了电极材料与电解液的直接接触,保护了电极材料结构;工艺简单,原料丰富,成本低廉,环境友好,且能够兼容多种含锂氧化物正极材料,技术可移植性强,适合推广应用。
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公开(公告)号:CN114300664A
公开(公告)日:2022-04-08
申请号:CN202111638270.1
申请日:2021-12-29
申请人: 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
IPC分类号: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/485 , H01M10/052
摘要: 本发明提供了一种表面包覆Li2SeO4的富锂单晶正极材料及其制备方法,所述正极材料的制备方法分为三个步骤,第一步,制备镍锰二元富锂锰基正极材料前驱体,第二步,制备富锂单晶正极材料,第三步,制备表面包覆Li2SeO4的富锂单晶正极材料,该制备方法制备得到的改性富锂单晶正极材料有快导通锂离子特性物质包覆,降低了界面极化,提升了锂离子在正极/电解液界面的传输速率,减弱了不可逆氧损失,减缓了材料表界面的劣变。
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公开(公告)号:CN114156453A
公开(公告)日:2022-03-08
申请号:CN202111458486.X
申请日:2021-12-01
申请人: 北京理工大学重庆创新中心
IPC分类号: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M10/054
摘要: 本发明提供了一种双位点掺杂改性磷酸钒钠正极材料及其制备方法和应用,所述正极材料包含正极内核和碳包覆层,所述正极内核化学式为Na3‑xMxV2‑y/3Ny(PO4)3‑a(Xn‑)3a/n,其中M为Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+中的至少一种,N为Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+中的至少一种,Xn‑为BO33‑、SO42‑、SiO44‑、P2O74‑、B4O74‑、N3‑、S2‑、F‑、Cl‑、Br‑中的至少一种,0.01≤x≤0.2,0.01≤y≤0.3,0≤a≤1,所述改性磷酸钒钠正极材料的粒径为50~600nm。本发明采用碱金属同时取代Na位和V位,Na位取代提升材料充放电电压,V位取代调节局域化学键和电子分布,实现精准的晶格调控,提升电子和离子电导率。
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公开(公告)号:CN113644265A
公开(公告)日:2021-11-12
申请号:CN202110852865.0
申请日:2021-07-27
申请人: 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
IPC分类号: H01M4/62 , H01M4/587 , H01M10/0525
摘要: 本发明涉及一种无机共形包覆的天然石墨负极材料及其制备方法,属于锂离子电池技术领域。所述方法通过将天然的鳞片石墨进行球形化处理,得到球形石墨;将球形石墨均匀分散在乙醇和去离子水纯度以上的水的混合液中,然后加入表面活性剂,充分混合分散均匀后,得到分散液;将可溶性前驱包覆介质体加入所述分散液中,加热搅拌蒸发乙醇和去离子水纯度以上的水,然后进行干燥,得到干燥产物;将所述干燥产物煅烧后得到一种无机共形包覆的天然石墨负极材料。所述方法在保证材料的倍率性能的同时大大提高了材料的稳定性,解决了现有技术存在的循环寿命改善不明显、对倍率性能有负面影响、生产成本较高等缺点。
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公开(公告)号:CN113213553A
公开(公告)日:2021-08-06
申请号:CN202110463783.7
申请日:2021-04-28
申请人: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC分类号: C01G53/00 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要: 本发明公开了一种浓度梯度掺杂的富锂锰基正极材料及其制备方法,包括以下步骤:S1、将富锂锰基正极材料前驱体充分研磨后溶于乙醇溶剂中,得到溶液;S2、在搅拌的状态下向溶液中滴加含钛溶液,然后加热至溶液蒸发,得到固体粉末;S3、将所得的固体粉末与锂源粉末混合,将混合均匀的粉末在马弗炉中煅烧后即得。本发明通过表面梯度的渗透掺杂形成一层梯度型保护层,抑制了其表面氧气的逸出和结构的转变,使氧的氧化还原过程可逆进行,从而提高了富锂锰基正极材料循环性能,改善了正极材料的容量衰减。同时,富锂锰基正极材料表面具有浓度梯度的渗钛层改善了其压降的问题,提高了富锂锰基正极材料的电压保持率,克服了现有技术所存在的缺陷。
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公开(公告)号:CN112563504A
公开(公告)日:2021-03-26
申请号:CN202011425618.4
申请日:2020-12-09
申请人: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
摘要: 本发明公开了一种锂电池正极材料表面传输效率调控方法及得到的正极材料,包括以下步骤:S1、将两种或两种以上聚合物按一定比例混均匀得到聚合物混合溶液;S2、将锂电池正极材料分散于聚合物混合溶液中,得到悬浮液;S3、加热悬浮液,干燥粉末即为最终聚合物包覆后的锂电池正极材料。本发明通过在正极材料的表面形成聚合物复合包覆层,利用聚合物的弹性以及两种或多种聚合物之间的交联性,在构建多重电子/离子通路的同时,消除了界面不相容的弊端,实现了包覆结构的紧实和完整,通过包覆不同的聚合物,可以实现调控界面的电子/离子传输效率。本发明的方法简单便捷、成本低廉,原料选择性多。普适性强,易于商业化应用。
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公开(公告)号:CN110970611A
公开(公告)日:2020-04-07
申请号:CN201911333064.2
申请日:2019-12-23
申请人: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC分类号: H01M4/38 , H01M4/62 , H01M4/134 , H01M10/0525
摘要: 本发明公开一种分级结构硅碳复合材料及其制备方法和用途。所述硅碳复合材料包括硅基材料和碳材料,所述硅基复合材料具有类球形的形貌,所述类球形的形貌由所述硅基材料和碳材料以片状的形式互相穿插再二次组装形成。制备时,将硅基材料与无机碳源混合、球磨,得到硅基材料与无机碳源的复合材料;再将复合材料与有机碳源溶液混合搅拌,离心分离后,烘干、煅烧,得到所述硅碳复合材料。该方法主要利用物理方法,具有低成本、易操作等特征。本发明制备得到的硅碳复合材料具有较高的导电性能,与纯硅基材料性能相比,有效提升了首周库伦效率,改善了电化学循环稳定性。
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