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公开(公告)号：CN110875471A
公开(公告)日：2020-03-10
申请号：CN201810999123.9
申请日：2018-08-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/04 , H01M4/62 , H01M10/052
摘要： 本发明属于电池材料领域，具体公开了一种金属锂@碳复合材料，包括带有密闭的装填腔室的中空碳颗粒，以及填充在装填腔室内的金属锂；所述的中空碳颗粒的壳材料为石墨化碳。其优势在于，中空碳颗粒巨大的内部空腔提供了金属锂存储的位点，而中空碳颗粒表面的碳壁有效防止了金属锂与空气，电解液的直接接触，避免的界面反应的发生。得益于这些优势，中空碳颗粒保护的金属锂阳极可以在空气中稳定100h以上。本发明还公开了所述的金属锂@碳复合材料的制备和应用。
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公开(公告)号：CN110875467A
公开(公告)日：2020-03-10
申请号：CN201810999124.3
申请日：2018-08-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/04 , H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052 , B82Y30/00 , B82Y40/00
摘要： 本发明公开了一种掺氮的复合平面金属锂阳极的制备与应用。所述的掺氮的复合平面金属锂阳极由平板集流体、均匀覆盖在平面金属集流体两侧的掺氮的中空碳纳米笼与胶粘剂活性层、以及存在于掺氮中空碳纳米笼中的金属锂组成。其优势在于，高比表面积中空碳纳米笼的存在有效地降低了金属锂成核和沉积过程中的过电位，而氮原子的掺杂提供了均匀的成核和沉积位点，使金属锂得意于向中空碳纳米笼的内部生长，从而实现了锂金属持续循环过程中均匀的沉积和溶解。此外，超薄的碳壁有效的阻挡了界面反应的发生，大幅度提高锂金属电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN110867559A
公开(公告)日：2020-03-06
申请号：CN201810978735.X
申请日：2018-08-27
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/13 , H01M4/139 , H01M10/052
摘要： 本发明属于锂金属电池技术领域，具体公开了一种多孔锂金属阳极，包括多孔金属集流体，复合在所述多孔金属集流体骨架上的金属锂层，以及覆盖金属锂层表面的氧化锂层。本发明还公开了所述的多孔锂金属阳极的制备方法，将多孔金属集流体进行表面氧化，随后向表面氧化后的多孔金属集流体中填充金属锂，进行置换反应，制得所述的多孔锂金属阳极。本发明还公开所述的多孔锂金属阳极的应用以及制得的锂金属电池。本发明中，原位形成的氧化锂层的存在降低了金属锂与电解液直接接触，有效避免的界面反应的发生，同时保持多孔金属集流体高比表面积的优势。同时，氧化层良好的亲锂性，有利于稳定锂离子的传输，最终实现锂金属电池长的循环寿命。
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公开(公告)号：CN110791779A
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201911233745.1
申请日：2019-12-05
申请人： 中南大学
IPC分类号： C25C3/08
摘要： 本发明公开了一种利用铝电解槽废旧阴极制备铝电解用炭素阴极的方法，以铝电解废旧阴极炭块和冶金焦为骨料，采用一次破碎、两次成型、二次浸渍、三次焙烧的方法，充分利用废阴极炭材料结构特点，根据骨料特征合理匹配阴极炭块制备工艺，通过制备工艺与材料之间的相互补充，同时实现了对废阴极炭块、冶金焦杂质的脱除和铝电解槽阴极炭块的制备。本发明通过利用废旧阴极制备铝电解用炭素阴极的过程，实现废旧阴极中杂质的脱除，成功避免现有工艺带来的环境污染，成倍提升废旧阴极的使用量和使用效率，实现制备高效、无污染铝电解用炭素阴极的目标。
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公开(公告)号：CN108232343B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201810009697.7
申请日：2018-01-04
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M10/42 , H01M4/13 , H01M4/36 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要： 本发明属于锂二次电池技术领域，具体公开了用于锂离子电池正极的补锂添加剂，为Li2AO2、Li2BO3、Li2CO4、Li3DO4、Li5EO4、Li6FO4、LixGyO2中的一种或多种，其中1＜x＜2，0＜y＜1；A、B、C、D、E、F、G的平均价态低于其最高氧化价态的金属。本发明还提供了添加有所述的补锂添加剂的正极、以及该正极的制备方法和应用。所述正极在电池首次充电过程中可以通过所述的补锂添加剂提供过量锂源，弥补正极和负极形成SEI膜对锂的消耗，从而提升电池首圈库伦效率和循环性能。此外，本发明提供的可补锂正极制备工艺简单，对操作环境要求低；尤其适用于含高比容负极的锂离子电池体系，如合金类(硅、锡、铝)，氧化物(氧化硅，氧化锡，氧化钛)和无定型碳负极。
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公开(公告)号：CN108011105B
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201711221089.4
申请日：2017-11-28
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/583 , H01M4/62 , H01M10/054 , C01B32/15
摘要： 本发明属于钠离子电池负极材料制备领域，具体公开了一种碳纳米片材料的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)：将包含过渡金属盐、聚乙二醇、碱的水溶液进行水热反应，制得金属氧化物纳米片；步骤(2)：将所述的金属氧化物纳米片、多巴胺和氨基酸置于Tris缓冲液中、混合、制得前驱体；将所述前驱体在900～1200℃下热处理，随后经洗涤、干燥，即得。本发明还公开了所述制备方法制得的碳纳米片及其应用。本发明所述的碳纳米片为二维纳米材料，氮掺杂含量高，层间距大，导电性好，且其制备工艺简单，重复性好，将其用于钠离子二次电池，展示出高循环效率、高比容量和倍率性能，具有广阔的工业化应用前景。
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公开(公告)号：CN110643814A
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201810674409.X
申请日：2018-06-26
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种含铁的硫酸和磷酸混合溶液中除铝杂质的方法，包括以下步骤：(1)向混合溶液中加入一定量的还原剂和中和剂；(2)在一定温度下通非氧化性气体恒温水浴搅拌；(3)待搅拌一段时间后过滤，所得滤液即为除杂后的溶液。该方法具有工艺简单、流程短、除铝杂质效果好且不引入杂质、适合大批量生产等优势。
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公开(公告)号：CN108172734B
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201611112972.5
申请日：2016-12-07
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M2/14 , H01M2/16 , H01M10/052 , B82Y30/00
摘要： 本发明公开了一种新型锂硫电池三层复合隔膜的制备方法，包括以下步骤：将高分子聚合物，能溶解聚合物的溶剂混合后，熟化、搅拌，脱泡，得到均匀无泡铸膜液。将所得均匀无泡铸膜液浇注到商用锂离子电池隔膜表面，用刮刀刮制成湿膜，所得湿膜在空气中预蒸发后浸入混合凝固浴中，在混合凝固浴中交换后得到初成型隔膜，然后将所得到的初成型隔膜浸入非溶剂中交换，取出，晾干，得到两层复合隔膜。将表面修饰的纳米Si3N4颗粒、粘结剂、NMP在研钵中研磨，得到充分研磨的混合物。将所得充分研磨的混合物用刮刀刮涂在上述两层复合隔膜表面，得到三层复合隔膜。
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公开(公告)号：CN110556533A
公开(公告)日：2019-12-10
申请号：CN201810568788.4
申请日：2018-06-05
申请人： 中南大学
摘要： 本发明属于钠离子电池材料技术领域，具体呈球状，其包括球状的核心，以及包覆核心的壳体，其中，核心的材料为磷酸钒钛钠；壳体的材料为氮掺杂的碳材料。本发明还公开了所述的复合材料的制备，采用水热反应制得球状的前驱体，随后再煅烧制得所述的复合材料。本发明复合材料作为钠离子电池正极材料具有优异的电化学性能，且其制备方法简单、流程短，成本低，具有极大的商业应用前景。
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公开(公告)号：CN106328918B
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201610969567.9
申请日：2016-11-04
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种NiTiO3/C复合材料及其制备方法和应用，包括以下步骤：将无机镍源溶于水或者乙醇中，充分搅拌，得到含镍溶液，然后加入钛源、络合碳源。搅拌均匀后，置于喷雾热解炉中，进行喷雾热解，即得到NiTiO3/C复合材料。得到的NiTiO3/C复合材料，整体呈现为多孔的纳米球结构，钛酸镍和碳均匀复合。作为钠离子电池负极材料具有优良的电化学性能，且其制备方法简单，成本低廉，具有广阔的工业化应用前景。
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