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公开(公告)号：CN111740115B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN202010625891.5
申请日：2020-07-01
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/62 , H01M4/58 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种磷酸铁锂/碳纳米管复合正极材料的制备方法，通过在铁基催化剂上原位生长碳纳米管，然后加入粘结剂，制成复合阳极板经电解、过滤、洗涤、干燥、煅烧后得到前驱体/碳纳米管复合材料；与锂盐混合后在保护性气氛中烧结得到磷酸铁锂/碳纳米管复合正极材料。本发明利用电解法使催化剂溶解进入溶液中，和磷酸根生成了磷酸铁沉淀，碳纳米管为沉淀提供了大量的形核位点，有利于磷酸铁沉淀粒径的减小。材料中磷酸铁锂粒径较小，碳纳米管形成了导电网络，提升了材料的电化学性能，为磷酸铁锂正极材料的制备提供了新的方法。
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公开(公告)号：CN110098068B
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN201910266678.7
申请日：2019-04-03
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种三元镍钴锰硫化物赝电容超级电容器材料的制备方法，包括以下步骤：将硫源加入镍钴锰前驱体分散液中，搅拌20‑40min，得到混合均匀的悬浊液；将悬浊液加入反应釜中，在80℃～200℃下反应6～24h，随炉冷却；将获得的材料洗涤、干燥，得到黑色粉末，即为三元镍钴锰硫化物赝电容超级电容器材料。本发明采用镍钴锰前驱体结合简单容易实现的水热反应，通过硫源中的硫离子与氢氧化物前驱体的离子交换反应得到过渡金属硫化物作为超级电容器电极材料，减少了反应过程中的不可控因素，提高了合成材料的稳定性，为过渡金属硫化物赝电容超级电容器电极材料的发展提供了新的思路。
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公开(公告)号：CN112490448A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011361145.6
申请日：2020-11-27
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/62 , H01M4/58 , H01M10/054
摘要： 本发明提供了一种(氟)磷酸钒钠化合物正极材料的制备与纯化方法，首先，通过低温快速碳热还原法将一定量钒源、磷源和有机碳源混合物制备得到碳包覆的磷酸钒前驱体；然后，将磷酸钒前驱体进一步与钠源、磷源或氟源进行固相混合，煅烧合成结晶性优良的碳包覆(氟)磷酸钒钠化合物正极材料；最后，对合成的(氟)磷酸钒钠化合物正极材料水洗。整个制备流程耗时短、工序简单、易放大，且该方法制备得到的(氟)磷酸钒钠化合物正极材料纯度高，粒径小，碳包覆层均匀，电化学性能优异。
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公开(公告)号：CN110306052B
公开(公告)日：2020-09-15
申请号：CN201910552630.2
申请日：2019-06-25
申请人： 中南大学
摘要： 本发明提供了一种金属锂单质及其制备方法与应用，制备方法包括：1)从锂矿石浸出液或净化后的盐湖卤水中提取锂盐固体；锂盐固体包括双三氟甲烷磺酰亚胺锂和/或高氯酸锂和/或氯化锂和/或碳酸锂和/或硫酸锂；2)将步骤1)所得的碳酸锂和/或硫酸锂经氯化转型、浓缩和干燥后得到氯化锂；3)将步骤1)所得双三氟甲烷磺酰亚胺锂、高氯酸锂或氯化锂或步骤2)所得氯化锂进行熔融电解，得到金属锂单质。本发明提供的金属锂负极可抑制电解液分解和锂枝晶生长，提高了电池的循环稳定性和安全性。金属锂电池在电流密度为1mA/cm2下进行充放电，可稳定循环300次以上，比容量稳定在110mAh/g以上，平均库伦效率达99％以上。
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公开(公告)号：CN110247045B
公开(公告)日：2020-09-15
申请号：CN201910633754.3
申请日：2019-07-15
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种镍钴锰三元正极材料及其制备方法与应用，所述镍钴锰三元正极材料为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，所述镍钴锰三元正极材料的一次颗粒表面包覆有锂硼氧化物；制备方法包括：将镍钴锰三元前驱体分散在醇类溶液中，搅拌混合形成溶液A；将硼酸加入水中，搅拌至完全溶解形成溶液B；将溶液B加入溶液A中，搅拌后加热蒸干，得到固体粉末；将固体粉末与锂盐混合，煅烧得到镍钴锰三元正极材料。本发明中包覆物质H3BO3在水溶液中溶解，进入三元前驱体二次颗粒间隙，溶剂蒸干过程在一次颗粒之间析出，随后进行烧制，从而实现一次颗粒的包覆，能有效抑制一次颗粒微裂纹的产生，提高了电池的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN111477985A
公开(公告)日：2020-07-31
申请号：CN202010294915.3
申请日：2020-04-15
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M10/54
摘要： 本发明提供了一种回收废旧锂离子电池的方法，包括以下步骤：步骤一，浸泡放电：步骤二，拆解：步骤三，活性物质分离：步骤四，干燥、粉碎：步骤五，浸出：步骤六，沉淀：步骤七，初步蒸氨：步骤八，电解。本发明的方法不仅可以将废旧锂离子电池中的过渡金属制备成高附加值的正极材料前驱体，锂以碳酸锂或氢氧化锂回收利用；同时，废旧电池中的有害电解液及粘结剂等有机组分得以回收再利用，浸提用有机溶剂可循环利用；实现工艺流程中浸出剂、络合剂和沉淀剂闭路循环；无废水、废渣、废气排放；实现了废旧锂离子电池中有价组元全利用，显著降低了废水处理产生的环保成本，以及全流程的制造成本。
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公开(公告)号：CN111364058A
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN202010218052.1
申请日：2020-03-25
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种用于制备金属锰的电解装置，包括第一电极、第二电极、隔膜和由隔膜分隔开的阳极室和阴极室，第一电极为柱形，其外表面为小圆柱面；第二电极为筒形，其内表面为大圆柱面，第二电极套在第一电极的外部，使小圆柱面和大圆柱面的中心轴重合；电解装置的一端设电解液入口，另一端设电解液出口；电解时，使电解液由电解液入口进入阴极室，再通过隔膜进入阳极室，最后从电解液出口流出。本发明的电解装置突破了传统电解槽的几何构型限制，阴极、阳极为同中心轴的圆筒或圆管，该构型可以有效改变电场的分布，使得电流密度分布更为均匀，减弱边缘效应，抑制电极边缘枝晶的生成，达到提高阴极电流效率，降低直流电耗，提高电解周期的目的。
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公开(公告)号：CN111082026A
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201911409634.1
申请日：2019-12-31
申请人： 中南大学 , 湖南杉杉能源科技股份有限公司
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/485 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种包覆钨酸锂的三元正极材料及制备方法，制备方法包括将镍钴锰氢氧化物前躯体进行煅烧，得到多孔镍钴锰氧化物前躯体；将钨源溶解在溶剂中形成钨源溶液；将多孔镍钴锰氧化物前驱体分散在钨源溶液中，再进行搅拌、浸渍和蒸干，得到粉末产物；将粉末产物与锂源按摩尔比为1:1.03～1.05混合后进行烧结，得到包覆钨酸锂的三元正极材料。所得正极材料为多孔镍钴锰酸锂，所述多孔镍钴锰酸锂不仅表面包覆有钨酸锂，而且孔隙内壁还包覆有钨酸锂，使正极材料的容量保持率与循环性能得到有效提高。
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公开(公告)号：CN110697797A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201910833195.0
申请日：2019-09-04
申请人： 中南大学
IPC分类号： C01G53/00 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了一种空心碳酸盐前驱体的制备方法：1)将金属盐溶液与表面活性剂混合得到溶液A，所述金属盐溶液中金属元素包括镍、锰；2)在溶液A中加入沉淀剂，再在150-240℃下进行水热反应，所述沉淀剂为尿素、六亚甲基四胺中的一种或两种组合；3)水热反应结束后，过滤，将得到的固体沉淀经过洗涤、过滤、干燥，得到空心碳酸盐前驱体。本发明是通过水热法可以直接得到空心碳酸盐前驱体，所制备的前驱体粒径均一，合成的材料一致性较好。且通过该制备方法制备得到的空心碳酸盐前驱体可以进一步混锂制备锂电正极材料，具有循环稳定性、倍率性能优异的优势。
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公开(公告)号：CN110247045A
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201910633754.3
申请日：2019-07-15
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种镍钴锰三元正极材料及其制备方法与应用，所述镍钴锰三元正极材料为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，所述镍钴锰三元正极材料的一次颗粒表面包覆有锂硼氧化物；制备方法包括：将镍钴锰三元前驱体分散在醇类溶液中，搅拌混合形成溶液A；将硼酸加入水中，搅拌至完全溶解形成溶液B；将溶液B加入溶液A中，搅拌后加热蒸干，得到固体粉末；将固体粉末与锂盐混合，煅烧得到镍钴锰三元正极材料。本发明中包覆物质H3BO3在水溶液中溶解，进入三元前驱体二次颗粒间隙，溶剂蒸干过程在一次颗粒之间析出，随后进行烧制，从而实现一次颗粒的包覆，能有效抑制一次颗粒微裂纹的产生，提高了电池的循环稳定性。
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