公开(公告)号：CN116093309B

公开(公告)日：2023-06-20

申请号：CN202310211624.7

申请日：2023-03-07

申请人： 中南大学

发明人： 纪效波 ,  侯红帅 ,  邹国强 ,  邓文韬 ,  倪炼山

IPC分类号： H01M4/525 ,  H01M4/131 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  C01G53/00 ,  C01G30/02

摘要： 本发明提供了一种锑改性的高镍三元层状复合正极材料及其制备方法和应用，该正极材料由锑掺杂的高镍氧化物和包覆层组成，所述正极材料的分子式为：LiNixCoyAlzSbaO2@(Li7SbO6)b；其中：0.5≤x≤1，0≤y≤0.3，0≤z≤0.3，0.001≤a≤0.05，0.001≤b≤0.05，且x+y+z+a=1；该材料中，元素锑进行体相掺杂取代部分镍位点，可以有效稳定晶体结构，并促使一次颗粒晶粒细化，缓解应力的累积，提高结构稳定性；而包覆层Li7SbO6可有效抑制电极与电解液之间的界面副反应，缓解表界面相变及过渡金属溶解，提高表界面稳定性；作为正极材料应用，具备优异的电化学性能。

公开(公告)号：CN116093309A

公开(公告)日：2023-05-09

申请号：CN202310211624.7

申请日：2023-03-07

申请人： 中南大学

发明人： 纪效波 ,  侯红帅 ,  邹国强 ,  邓文韬 ,  倪炼山

IPC分类号： H01M4/525 ,  H01M4/131 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525 ,  C01G53/00 ,  C01G30/02

摘要： 本发明提供了一种锑改性的高镍三元层状复合正极材料及其制备方法和应用，该正极材料由锑掺杂的高镍氧化物和包覆层组成，所述正极材料的分子式为：LiNixCoyAlzSbaO2@(Li7SbO6)b；其中：0.5≤x≤1，0≤y≤0.3，0≤z≤0.3，0.001≤a≤0.05，0.001≤b≤0.05，且x+y+z+a=1；该材料中，元素锑进行体相掺杂取代部分镍位点，可以有效稳定晶体结构，并促使一次颗粒晶粒细化，缓解应力的累积，提高结构稳定性；而包覆层Li7SbO6可有效抑制电极与电解液之间的界面副反应，缓解表界面相变及过渡金属溶解，提高表界面稳定性；作为正极材料应用，具备优异的电化学性能。

公开(公告)号：CN114420937A

公开(公告)日：2022-04-29

申请号：CN202210321204.X

申请日：2022-03-30

申请人： 中南大学

发明人： 纪效波 ,  倪炼山 ,  侯红帅 ,  邹国强

IPC分类号： H01M4/62 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/131 ,  H01M10/0525

摘要： 本发明提供了一种双阳离子共掺杂的高镍三元正极材料及其制备方法，该正极材料的分子式为LiNixCoyMnzMaQbO2；其中，M为具有大离子半径的Sr、Ca、Sn、Ba、Y中的至少一种；Q为与氧具有强结合能的Zr、Ti、Ru中的至少一种；其中，0.5≤x＜1，0＜z≤y＜x，0.001≤a≤0.05，0.001≤b≤0.05且x+y+z+a+b＝1。本发明通过在高镍三元材料中加入M和Q，可有效克服了现有高镍三元正极材料存在的倍率性能差、循环过程中容量和电压衰减严重等问题。

公开(公告)号：CN113764658B

公开(公告)日：2024-04-16

申请号：CN202111017272.9

申请日：2021-08-31

申请人： 中南大学

发明人： 纪效波 ,  倪炼山 ,  侯红帅 ,  邹国强

IPC分类号： H01M4/525 ,  H01M4/505 ,  H01M4/1391 ,  H01M4/04 ,  H01M10/0525

摘要： 本发明公开了一种阴阳离子共掺杂的高镍单晶三元正极材料及其制备方法和应用，其分子式为：Li1+aNixCoyMnzMaO2‑bQb；其中：M为Mg、Sf、Al、Zr、Nb、Ta、Mo、Ti、Y、W和V中的一种或多种；Q为F、N、P、S和Se中的一种或多种；1＞x＞y≥z＞0，x≥0.5，且x+y+z＝1。本发明的阴阳离子共掺杂的高镍单晶三元正极材料的元素Q和元素M分别取代氧的位点和过渡金属镍、钴和锰的位点，既能抑制高镍三元单晶正极材料在循环过程中的容量衰减与电压降，又能提高循环稳定性、热稳定性和本征电导率，改善倍率性能，从而能有效抑制高镍三元正极材料在循环过程中的容量衰减与微裂纹。

公开(公告)号：CN113764658A

公开(公告)日：2021-12-07

申请号：CN202111017272.9

申请日：2021-08-31

申请人： 中南大学

发明人： 纪效波 ,  倪炼山 ,  侯红帅 ,  邹国强

IPC分类号： H01M4/525 ,  H01M4/505 ,  H01M4/1391 ,  H01M4/04 ,  H01M10/0525

摘要： 本发明公开了一种阴阳离子共掺杂的高镍单晶三元正极材料及其制备方法和应用，其分子式为：Li1+aNixCoyMnzMaO2‑bQb；其中：M为Mg、Sf、Al、Zr、Nb、Ta、Mo、Ti、Y、W和V中的一种或多种；Q为F、N、P、S和Se中的一种或多种；1＞x＞y≥z＞0，x≥0.5，且x+y+z＝1。本发明的阴阳离子共掺杂的高镍单晶三元正极材料的元素Q和元素M分别取代氧的位点和过渡金属镍、钴和锰的位点，既能抑制高镍三元单晶正极材料在循环过程中的容量衰减与电压降，又能提高循环稳定性、热稳定性和本征电导率，改善倍率性能，从而能有效抑制高镍三元正极材料在循环过程中的容量衰减与微裂纹。