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公开(公告)号：CN113540403B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202010891096.0
申请日：2020-08-30
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/134 , H01M4/62 , H01M4/1395 , H01M4/04 , H01M10/052
摘要： 本发明一种高稳定性三维多孔锂金属阳极及其制备方法和应用，包括平板金属集流体、复合在平板金属集流体表面的活性层；所述的活性层包括胶黏剂以及分散胶黏剂中的Ni2P纳米粒子和含磷官能团共掺杂的介孔碳，所述的介孔碳为具有内部连通孔结构的多孔碳骨架，连通孔形成的装填腔室内填充有金属锂。本发明的三维多孔锂金属阳极具有良好的导电性、丰富的腔体结构、均匀共掺杂的Ni2P纳米粒子和含磷官能团良好的亲锂性，有效地减小极化电压、锂沉积的形核过电位和体积效应，实现了大电流高锂载量下的持续均匀沉积/溶解，有效缓解体积变化和界面效应，显著提高了锂金属电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN110429339B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN201910793978.0
申请日：2019-08-27
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M10/0569 , H01M10/0525 , H01M10/42
摘要： 本发明属于锂硫电池电解液技术领域，具体公开了一种锂硫电池的复合溶剂，其包括有机溶剂和共溶剂A。本发明还公开了锂硫电池的电解液，其包含导电锂盐、所述的复合溶剂。此外，本发明还包括添加有所述的电解液的锂硫电池。本发明所述的共溶剂具有式1所示的结构，其作为共溶剂一方面降低了电解液体系对多硫化物的溶解度，另一方面优化了锂金属表面固态电解质膜的组分，提升了电池的容量保持和库伦效率。
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公开(公告)号：CN115524183A
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202210872186.4
申请日：2022-07-22
申请人： 广东微电新能源有限公司 , 中南大学
摘要： 本申请公开了一种电池极片中锂含量的检测方法。该检测方法包括：对待测电池极片进行浸泡和冲洗，然后对待测电池极片进行烘烤处理，再使烘烤处理后的待测电池极片自然冷却；将自然冷却后的待测电池极片放置于酸性溶液中进行加热搅拌直至待测电池极片反应结束后停止加热并获得第一溶液，从第一溶液中提取获得待测溶液；检测待测溶液中锂的浓度，并根据待测溶液中锂的浓度获得待测电池极片中的锂含量。
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公开(公告)号：CN115498187A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202211051708.0
申请日：2022-08-31
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/62 , H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/38 , H01M10/052
摘要： 本发明提供了一种锂金属电池负极保护技术领域，具体涉及一种人造SEI材料的制备方法，将式1单体式2单体在引发剂下进行聚合反应，制得所述的人造SEI材料。本发明还包括所述的制备方法制得的SEI及其应用。本发明研究发现，创新地采用式1单体、式2单体引发聚合，能够构建全新的聚合物网络，其意外地具有优异的耐高温性能，创新地将其复合在金属锂负极的表面，能够提升热失控温度，有效改善金属锂电池的高温下的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN115483380A
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202211181816.X
申请日：2022-09-27
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/583 , H01M10/054 , C01B32/05
摘要： 本发明属于电极材料制备及二次电池领域，具体涉及一种杂化酚醛树脂基无定型碳@C复合材料，具有核壳结构，其中，核为杂原子杂化的酚醛树脂基无定型碳材料，其具有亚纳米孔结构，所述的杂原子包含N原子；所述的壳为薄层无定型碳，其厚度为1～10nm。本发明还提供了所述的材料的制备和在钠离子电池中的应用。本发明所述的材料具有优异的钠离子电池性能。
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公开(公告)号：CN115332490A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202110513010.5
申请日：2021-05-11
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054 , C01B25/455 , C01B32/05
摘要： 本发明属于钠离子电池正极材料领域，具体公开了一种Na2‑xFe1‑xAlxPO4F/C复合材料，其中，x为0.05～0.15。本发明还提供了所述的材料的制备方法：将包含钠源、铁源、铝源、磷源、氟源以及碳源的原料溶液进行喷雾处理，获得前驱体；随后将前驱体在保护性气氛下进行热处理，即得所述的Na2‑xFe1‑xAlxPO4F/C复合材料；碳源相较于铁源的摩尔比为3～5：1；热处理的温度为500～700℃。本发明研究发现，创新地采用惰性Al(III)对晶格进行杂化，可导致晶格结构发生有益畸变，打破结构中Na的有序性，进而脱嵌更多钠，进一步配合所述的碳包覆，有助于获得一种全新的、具有优异电化学性能的新材料。
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公开(公告)号：CN113540454B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202010891085.2
申请日：2020-08-30
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/62 , H01M4/134 , H01M10/052
摘要： 本发明一种3D锂金属负极的亲锂性多孔复合碳骨架及其制备方法和应用，为具有内部连通孔结构的薄壁多孔碳骨架，所述薄壁多孔碳骨架中原位内嵌有Ni2P纳米粒子，且表面掺杂有含磷官能团。本发明得益于该亲锂性多孔复合碳骨架中的连通孔形成的腔体结构、良好的导电性和优异的亲锂性，有效地降低了锂沉积的形核过电位和局部电流密度，极大地缓解体积效应并抑制锂枝晶生长，实现均匀的锂沉积/溶解，明显提高了锂金属电池的库伦效率和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN115148963A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202110663207.7
申请日：2021-06-15
申请人： 中南大学
摘要： 本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及N‑C@Li5FeO4‑XNy补锂剂，具有核壳结构，其中，核为N杂化的Li5FeO4，化学式为Li5FeO4‑XNy，3y＝2x，壳为N掺杂的无定型碳；所述的y为0.1～0.4。本发明还提供了所述的材料的制备方和在锂离子电池中的应用。研究发现，本发明所述的材料，得益于核‑壳的N共杂化，能够有效改善结构的稳定性和耐空气稳定性，改善其补锂效果，例如，其可优先于正极活性材料参与负极SEI构建，改善电池的首次效率、改善电化学性能。
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公开(公告)号：CN115148961A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202110662010.1
申请日：2021-06-15
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525 , C01B32/05 , C01B32/194 , C01G49/00
摘要： 本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及Li5FeO4@rGO@C复合补锂添加剂，其特征在于，具有双碳包覆的核壳结构，其包括Li5FeO4核，包覆在核表面的石墨烯层，以及包覆在石墨烯层表面的无定型碳层。本发明还涉及所述的材料的制备方法以及应用。所要求结构的双碳包覆对缩小Li5FeO4‑晶粒粒径和提高Li5FeO4的空气稳定性具有良好的协同性，有助于改善空气稳定性，促使其优先参与负极的SEI膜的构建，从而改善首次充放电库伦效率。
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公开(公告)号：CN114914413A
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202210440489.9
申请日：2022-04-25
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/62 , H01M4/58 , H01M10/054
摘要： 本发明属于钠离子电池技术领域，具体公开了一种碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，将包含铁源、磷源、氟源、钠源和有机碳源的原料浆料进行喷雾干燥‑焙烧处理，或者进行喷雾热解处理，获得碳复合的前驱颗粒；再将所述的前驱颗粒置于含有挥发有机物的气氛内并在200～350℃的温度下进行气相沉碳处理，制得所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料。本发明还包括所述的制备方法制得的材料及其在钠离子电池中的应用。本发明制备方法能够有效解决氟磷酸亚铁钠制备过程出现杂相、碳包覆结构不均匀以及电导率不理想等问题，能够有效改善其电化学性能。
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