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公开(公告)号：CN119650659A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411926408.1
申请日：2024-12-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于钠离子电池正极材料技术领域，具体涉及一种Al和Zn共掺杂的钠离子电池层状正极材料及其制备方法。所述正极材料的化学式为Na(Ni1/3Fe1/3Mn1/3)1‑2xAlxZnxO2，其中0.01≤x≤0.06。本发明针对钠离子电池O3型层状正极材料具有的缓慢的Na+扩散动力学和复杂相变的问题，通过对O3型NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2层状钠离子电池正极进行双金属阳离子共掺杂，实现材料倍率性能和循环性能的提升。本发明所得正极材料在电化学性能上具有良好的的容量保持率和倍率性能，且材料制备的原料来源廉价，本发明制备方法简单、可控，所得产品性能优良，便于工业化应用。
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公开(公告)号：CN118248968A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410314666.8
申请日：2024-03-19
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/36
Abstract: 本发明属于电化学储能和新能源材料领域,涉及水系锌金属电池,具体涉及一种水系金属电池电解液及其应用。所述水系金属电池电解液中含有水、金属离子和添加剂；所述添加剂为乳糖酸所述添加剂在电解液中的浓度为0.02～0.2mol/L。本发明通过将乳糖酸按一定摩尔比添加到含金属离子的电解液中对锌金属负极进行保护，该电解液添加剂能够在锌负极表面发生吸附，构建一层锁水防护层，阻止活性水与金属负极的接触从而抑制析氢腐蚀等副反应的发生，同时防护层能够均匀锌离子沉积流，抑制负极表面的枝晶生长，实现了金属电池的长效循环，此外添加剂分子能够参与金属离子溶剂化结构的组成，改变电解液中的氢键网络结构，促进金属离子在电解液中的快速迁移。
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公开(公告)号：CN115207560B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202210840444.0
申请日：2022-07-18
Applicant: 中南大学
IPC: H01M50/403 , H01M50/409 , H01M50/449
Abstract: 本发明涉及一种锂硫电池隔膜及应用；属于材料化学领域。所述锂硫电池隔膜是以原料隔膜为处理对象先经片层状铁电材料改性然后通电，经极化处理得到产品。与现有铁电纳米颗粒制备技术相比，本发明通过双重改性使得铁电材料内部内建电场增强且表面极性趋于一致。进而达到能够有效抑制多硫化物穿梭，提高活性硫的利用率的目的，这为获得高倍率条件下，具有优异循环性能的产品提供必要条件。
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公开(公告)号：CN115911750A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211469110.3
申请日：2022-11-22
Applicant: 中南大学
IPC: H01M50/403 , H01M10/0525 , H01M50/417 , H01M50/426
Abstract: 本发明公开了一种可原位调控极化强度的电池隔膜及其制备方法和应用，该方法是将含聚偏氟乙烯基共聚物粉末的溶液涂覆于基膜表面，得到表面含聚合物涂层的隔膜；再将易挥发极性溶剂喷涂于所述聚合物涂层表面，待所述极性溶剂挥发，即得。该电池隔膜包含基膜和PVDF基铁电聚合物涂层，其中β相在全部PVDF结晶相中所占的比例达到80％以上，且PVDF为镂空网络结构，涂层孔隙率为20％～80％，厚度为1～10μm，其具有优异的铁电与压电性质，将作为锂电池隔膜时，可显著提高电池整体的倍率容量与循环稳定性。该制备方法简单，成本低廉，节能环保，适合工业化生产。
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公开(公告)号：CN115498148A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202210983238.5
申请日：2022-08-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种多重改性的富锂无钴单晶材料，其包括掺杂型镍锰酸锂基体及其表面包覆物，掺杂型镍锰酸锂基体的化学通式为LixNiyMnzN1‑y‑zO2，其中：N是Co、Mg元素中的任意一种或几种，1＜x≤1.5，0.9≤y+z≤1；表面包覆物为LiCoPO4或LiMgPO4。该材料具有优异的结构稳定性和电化学循环稳定性。还公开了该多重改性的富锂无钴单晶材料的制备方法，对镍锰基前驱体与磷酸盐、锂源、添加剂进行物理混合和后续烧结，通过一步合成同时实现金属离子掺杂和磷酸盐包覆的多重改性；方法简单，易操作，能够显著提升富锂无钴材料的电化学性能，具有良好的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115207560A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210840444.0
申请日：2022-07-18
Applicant: 中南大学
IPC: H01M50/403 , H01M50/409 , H01M50/449
Abstract: 本发明涉及一种锂硫电池隔膜及应用；属于材料化学领域。所述锂硫电池隔膜是以原料隔膜为处理对象先经片层状铁电材料改性然后通电，经极化处理得到产品。与现有铁电纳米颗粒制备技术相比，本发明通过双重改性使得铁电材料内部内建电场增强且表面极性趋于一致。进而达到能够有效抑制多硫化物穿梭，提高活性硫的利用率的目的，这为获得高倍率条件下，具有优异循环性能的产品提供必要条件。
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公开(公告)号：CN112234200B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202010983945.5
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及其制备方法，为纯O3相层状金属氧化物，具有密排六方晶体结构，分子式为NaMn0.5Ni0.5‑xMxO2，其中0＜x≤0.3，M为Y3+、La3+、Ac3+、Ga3+和Sc3+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进行特定的三价金属阳离子掺杂，可具有抑制材料在充放电过程中发生结构畸变，从而提高结构稳定性，进而提高其电化学性能。
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公开(公告)号：CN109524624B
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN201811420266.6
申请日：2018-11-26
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/1399 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种表面包覆聚合物保护膜的金属负极的制备方法及采用这种负极的二次电池。在具有保护气氛且水含量和氧含量均小于1ppm的环境下将将硼酸或硼酸有机酯类化合物与醇类化合物进行酯化反应得到烯类含硼单体，再将其与烯类碳酸酯单体、金属盐和自由基引发剂化合物混合得到聚合物前驱体溶液，将前驱体溶液涂覆于金属负极表面后，给予一定的条件使其聚合制备得到具有保护膜的金属负极。该负极可与常规的正极、隔膜和电解液共同装配成二次电池。采用本发明制备的金属负极，表面形成的聚合物保护膜可有效抑制电池在充放电过程中金属枝晶的形成，二次电池的循环性能明显提升，并且可适于锂、钠、钾、铝、锌、镁等二次离子电池，适应性广。
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公开(公告)号：CN109119628B
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN201810954002.2
申请日：2018-08-21
Applicant: 中南大学 , 湖南升华科技有限公司
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/485 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种高镍三元正极材料及制备方法，化学通式为LiNixCoyMnzM1aM2bO2+d，M1为碱金属元素Li、Na或K的一种；M2为非金属元素B、P、Si或S的一种。其制备方法为将三元前驱体粉末与含锂化合物、含M1的化合物和含M2的化合物混合于温度1下保温一段时间，继续升温至温度2保温，使M与M’离子向材料内部均匀扩散，获得共掺杂改性的高镍三元材料。本发明的高镍三元材料经共掺杂改性后，Ni2+与Li+混排度低，层间距增大，结构稳定，且具有优异电化学活性、倍率性能和循环稳定性；本发明的方法合成工艺简单，适合产业化生产。
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公开(公告)号：CN108023082B
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN201711256230.4
申请日：2017-12-04
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/58 , H01M10/054
Abstract: 本发明提供了一种钠离子电池正极及制备方法，材料的化学成分组成为NaxLiyMnaCobNicO2，包含由P型过渡金属相和Li2MnO3相形成的两相复合层状结构，材料在XRD图谱上，15.8°、15.9°、37.8°、39.7°、45.5°和49.2°的位置处有特征衍射强峰。上述材料的制备先在水中加入各金属的盐及助燃剂，之后在反应器中燃烧得到前驱体，最后对前驱体进行热处理，随炉冷却至室温。本发明的材料为Na‑P相与Li2MnO3相交互生长的复合结构，形成一种Li2MnO3/Na‑P相共存的复合结构层状材料，可以有效提高Na‑P相的循环稳定性和倍率性能。本发明提供的制备方法简单、条件易控制，便于产业化。
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