一种具有富钴表层的高镍三元材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN106898751A

    公开(公告)日:2017-06-27

    申请号:CN201710209086.2

    申请日:2017-03-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有富钴表层的高镍三元材料及其制备方法,所述方法包括如下步骤:(1)将氯化钴溶液通过喷雾热解制备得到多孔球形Co3O4;(2)将多孔球形Co3O4与高镍三元氢氧化物前驱体、锂盐混合均匀后烧结得到所述具有富钴表层的镍基三元正极材料。该正极材料表面具有均匀的富钴包覆层,减少界面处Ni4+与电解液之间的反应。同时材料充放电过程中H2‑H3之间的相变得到了抑制,减小因此相变所引起的晶胞体积变化,从而使材料层状结构更稳定,循环性能得到提高。该制备方法中所用的原料简单易得,工艺简单、流程短。

    一种镍基氧化物前驱体及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN106784780A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201710123881.X

    申请日:2017-03-03

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01M4/485 H01M4/505 H01M4/525

    Abstract: 本发明公开了一种镍基氧化物前驱体及其制备方法和应用,包括按目标高镍层状正极材料产物的化学计量比配置金属氯盐溶液,所述金属氯盐溶液为NiaCobMcCl2,其中x≥0.8,M为Mn或Al,其中,a≥0.8,0.2≥b>0,0.2≥c≥0且a+b+c=1;将所述金属氯盐溶液超声雾化后,在650℃~950℃条件下,以O2为载气,载气流速为0.5L/min~20L/min进行喷雾热解,喷雾热解的反应时间为5秒~30秒,得到所述镍基氧化物前驱体。本发明的方法过程简单,采用本发明的镍基氧化物前驱体可用于合成结构及电化学性能优异的镍基正极材料,在电动车(EV)或混合电动车(HEV)的高能量电池正极材料领域具有极大的应用价值。

    一种锂离子电池正极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN104852039B

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201510180758.2

    申请日:2015-04-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池正极材料的制备方法,包括以下步骤:1)将过渡金属溶液雾化成气溶胶,得到过渡金属液气溶胶,再用惰性气体将过渡金属液气溶胶通过可调节的喷头喷入反应釜内与碱液或碱液气溶胶反应,控制反应釜中反应体系的pH为9~12、温度为50~60℃,并搅拌至沉淀完全,得到锂离子电池正极材料前驱体溶液;2)将锂离子电池正极材料前驱体溶液陈化、固液分离、除杂,得到锂离子电池正极材料前驱体;3)将锂离子电池正极材料前驱体与锂盐混合后进行预焙烧、退火处理得到所述锂离子电池正极材料。本发明的制备方法通过将反应溶液的状态改变成气溶胶,增大了反应面积,有利于促进反应的快速进行,反应时间短,节约了成本。

    一种剑麻纤维活性炭的制备方法及该剑麻纤维活性炭在锂离子电容器中的应用

    公开(公告)号:CN106365163A

    公开(公告)日:2017-02-01

    申请号:CN201610708732.5

    申请日:2016-08-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种剑麻纤维活性炭的制备方法,包括以下步骤:(1)将剑麻纤维置于酸溶液中进行水热反应,然后经干燥处理,得到粉末状碳前驱体;(2)将所述粉末状碳前驱体与活化剂混合均匀,然后置于氩气气氛中进行热处理,再将热处理得到的产品经洗涤、烘干,即得到所述的剑麻纤维活性炭。本发明能够充分利用剑麻的结构,获得多尺度的孔结构,在剑麻纤维活性炭中不仅有微孔( 100nm),有利于提高材料的电化学性能。将本发明的制备方法获得的剑麻纤维活性炭组装成的锂离子电容器,其能量密度可以达到110Wh kg-1,功率密度可以达到5.7kW kg-1。

    硅-碳多元复合负极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN104037396B

    公开(公告)日:2016-06-29

    申请号:CN201410227442.X

    申请日:2014-05-27

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明一种硅-碳多元复合负极材料,其主要由质量分数分别为30%~60%、30%~50%、10%~30%的柔性石墨、纳米硅和无定型碳组成;且无定型碳是有机碳源经过高温热解后得到,柔性石墨是膨胀石墨经施压后获得;本发明产品的制备方法包括:先通过高温热解法制得膨胀石墨/硅-二氧化硅/碳复合负极材料;再倒入模具中施压得到柔性石墨/硅-二氧化硅/碳复合负极材料;再利用腐蚀液刻蚀处理二氧化硅得到柔性石墨/硅/碳复合负极材料;最后在保护性气氛中使用沥青渗透到柔性石墨/硅/碳复合负极材料的空隙内部,再高温热处理,反复多次后得到产品。本发明产品具有容量高、库伦效率高、循环性能好、结构稳定、可逆容量大等优点。

    一种处理废旧钕铁硼料溶出稀土的方法

    公开(公告)号:CN103540756B

    公开(公告)日:2016-06-29

    申请号:CN201310520713.6

    申请日:2013-10-29

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: Y02P10/234

    Abstract: 本发明公开了一种处理废旧钕铁硼料溶出稀土的方法,将物料破碎成粉料,用电解质溶液润湿、分散,调浆;然后加入氧化剂控制电位+400~+800mV,加入无机酸控制pH2.5~4.5;在温度50~90℃条件下浸出30~80min;浸出完成后,进行固液分离和滤渣洗涤;对分离固体浸出渣后的浸出液净化、富集、分离稀土,滤渣经洗涤后作为生产铁产品的原料。本发明采用弱酸性氧化浸出,提高了稀土提取率,并方便后续采用多种方法提取稀土;而且降低酸、碱及其他化学品用量;不采用高温氧化法、降低能耗。

    一种降低金属氯化物喷雾热解制备氧化物过程中氯含量的方法

    公开(公告)号:CN105692722A

    公开(公告)日:2016-06-22

    申请号:CN201610195086.7

    申请日:2016-03-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种降低金属氯化物喷雾热解制备氧化物过程中氯含量的方法,包括以下步骤:在粉体收集器中安装温度控制装置;将金属氯化物溶液超声雾化后进行热解实验,通过温度控制装置将粉体收集器中的温度分别控制在一系列不同的温度,然后对不同温度下收集到的粉体材料进行物相或成分分析,选择粉体物料中不含有氯或氯含量低于0.8wt%时的温度作为临界温度;把粉体收集器温度控制在所述的临界温度以上,开始进行金属氯化物喷雾热解制备氧化物的生产过程。本发明的方法可以直接得到高纯度氧化物粉体材料,无需后续单独除氯流程,从而避免了水洗、高温灼烧、电渗析等除氯方法对粉体材料物理化学性质所造成的负面影响。

    一种锰电解用钛基复合阳极及制备方法

    公开(公告)号:CN103668342B

    公开(公告)日:2016-03-09

    申请号:CN201310625841.7

    申请日:2013-11-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种锰电解用钛基复合阳极及其制备方法。本发明的钛基复合阳极采用的是以钛丝网为骨架与泡沫钛结合形成的钛丝网增强的泡沫钛作为基体,在所述基体表面涂覆一种或几种贵金属氧化物层后,再经预电解涂覆二氧化锰层得到。本发明制备工艺简单,且制备的钛基复合阳极解决了传统的铅银合金阳极所存在的阳极电位高、阳极副产物含铅而难以重复利用的难题,此外,还同时解决了传统的钛基修饰阳极在电解锰体系中易钝化的问题。

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