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公开(公告)号：CN102780001A
公开(公告)日：2012-11-14
申请号：CN201210264667.3
申请日：2012-07-27
摘要： 本发明公开了一种锂硫电池正极材料及其制备方法，该正极材料是由介孔金属-有机框架与单质硫原位复合而成，介孔金属-有机框架具有由大孔、中孔和微孔构成层次孔状结构，且孔结构间相互贯通，此结构会吸附更多的单质硫，同时会抑制硫单质及多硫化合物在电解液中的溶解，这样有利于提高锂硫电池循环性能和保持高的正极材料活性物质利用率。采用“低温液相复合+硫的浸取”二步工艺制备硫与金属-有机框架材料复合正极材料，采用液相制备方法可在低温下原位复合得到均匀分散高负载硫含量的复合材料前躯体，然后选用有机溶剂浸取前驱体表面及孔道中多余的硫，可进一步高效调控复合材料的孔径并实现硫的选择性分布，得到电化学性能优异的复合材料。这种制备方法能高效改善硫在复合材料中的分布，优化复合材料电化学性能，同时，制备工艺简单，易于在工业上实施和大批量生产。
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公开(公告)号：CN102780001B
公开(公告)日：2014-09-17
申请号：CN201210264667.3
申请日：2012-07-27
摘要： 本发明公开了一种锂硫电池正极材料及其制备方法，该正极材料是由介孔金属-有机框架与单质硫原位复合而成，介孔金属-有机框架具有由大孔、中孔和微孔构成层次孔状结构，且孔结构间相互贯通，此结构会吸附更多的单质硫，同时会抑制硫单质及多硫化合物在电解液中的溶解，这样有利于提高锂硫电池循环性能和保持高的正极材料活性物质利用率。采用“低温液相复合+硫的浸取”二步工艺制备硫与金属-有机框架材料复合正极材料，采用液相制备方法可在低温下原位复合得到均匀分散高负载硫含量的复合材料前躯体，然后选用有机溶剂浸取前驱体表面及孔道中多余的硫，可进一步高效调控复合材料的孔径并实现硫的选择性分布，得到电化学性能优异的复合材料。这种制备方法能高效改善硫在复合材料中的分布，优化复合材料电化学性能，同时，制备工艺简单，易于在工业上实施和大批量生产。
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公开(公告)号：CN103035893A
公开(公告)日：2013-04-10
申请号：CN201210535305.3
申请日：2012-12-12
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/38
摘要： 本发明公开了一种锂硫电池正极材料的制备方法，该制备方法采用“石墨烯与介孔金属-有机框架原位复合+硫的液相渗透”二步工艺制备硫与石墨烯包覆介孔金属-有机框架材料复合正极材料，采用石墨烯与介孔金属-有机框架原位复合的方法，将石墨烯包覆在介孔金属-有机框架的层次孔状结构的表面和孔道之中，形成有效的导电网络；采用液相渗透方法可有效调控硫颗粒的大小并实现硫的选择性分布，且在低温下复合得到均匀分散、高电导率、高负载硫含量的复合正极材料。这种制备方法能高效改善硫在复合材料中的分布，优化复合材料的电化学性能，同时，制备工艺简单，易于在工业上实施和大批量生产。
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公开(公告)号：CN102856611A
公开(公告)日：2013-01-02
申请号：CN201210101118.4
申请日：2012-04-09
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M12/02
摘要： 本发明公开了一种锂空气电池用微纳结构正极材料。所述正极材料为中空多孔复合纤维，是由用于锂空气电池正极反应的催化剂纳米颗粒，与中空构造的长度为微米级的碳纤维载体复合而成；所述碳纤维管壁由多个纳米孔洞构成，且孔洞间相互贯通，催化剂纳米颗粒分散负载在所述的碳纤维管壁表面及其孔洞内。制备的正极材料能提供充足的活性物质反应场所，同时管壁形成的多孔结构增加了活性物质的反应活性，管内的中空结构又保证了氧气的输运通道畅通。本发明提供的正极材料具有管内中空、管壁多孔的结构，且与纳米级催化剂复合，形成微纳结构复合正极材料，兼具优良的导电性能，可有效提高锂空气电池的充放电容量，降低充放电极化，提高锂空气电池的大倍率性能和功率密度，减小电池内阻，是一种理想的正极材料。
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公开(公告)号：CN102569816A
公开(公告)日：2012-07-11
申请号：CN201210032447.8
申请日：2012-02-14
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种锂硫电池正极及其制备方法。本发明的锂硫电池正极包括两个部分，一层为集流体上的低活性物质含量的覆碳层，一层为高活性物质含量的活性层。集流体表面的覆碳层可以提高集流体的耐腐蚀性，保护集流体不被氧化或免受化学侵蚀。这种结构的正极减少了集流体与活性层的界面阻抗，电池正极片的导电性增强，有助于活性物质材料的容量发挥。将这种结构的正极应用于锂硫电池中，有利于减小电池的内阻，电池循环寿命和倍率性能得到了提高。
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公开(公告)号：CN102208678A
公开(公告)日：2011-10-05
申请号：CN201110097330.3
申请日：2011-04-19
申请人： 中南大学 , 长沙业翔能源科技有限公司
IPC分类号： H01M10/0525 , H01M4/66 , H01M4/62
摘要： 本发明公开了一种安全型锂离子电池，包括正极体系、负极体系以及间隔于正极和负极之间的隔膜和电解液体系，正极体系包括正极集流体和附着在正极集流体上含有正极活性物质的膜片，负极体系包含负极集流体和附着在负极集流体上含有负极活性物质的膜片，所述的正极体系和负极体系之一或全部采用有机物导电薄膜作为集流体，且所述的有机物导电薄膜采用具有PTC热敏电阻特性的聚合物基体。有机物导电薄膜具有正温度系数热敏电阻(PTC热敏电阻)特性。该种锂离子电池可以避免电池因过充、外部短路引起电池温度升高所导致的电池燃烧甚至爆炸等安全问题。
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公开(公告)号：CN100480443C
公开(公告)日：2009-04-22
申请号：CN200710034503.0
申请日：2007-03-07
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种超级电容器电极材料聚苯胺纳米纤维的制备方法，该方法以苯胺单体和氧化剂过硫酸铵为原料，利用油/水两相界面发生的聚合反应制备聚苯胺材料，通过对界面聚合工艺的优化和控制，制备出直径在30～120nm之间，长度为500nm至几微米不等的聚苯胺纳米纤维材料。用其做超级电容器的电极材料，在保持较高比电容值的同时具有循环使用寿命长的优点，充放电循环500次容量衰减仅在5%以内，有效解决了聚苯胺材料作超级电容器电极循环性能较差的问题。与现有的聚苯胺纳米纤维制备技术相比，本发明工艺简便、操作简单、成本低廉，一步即可合成大量纳米纤维状聚苯胺材料，适合大规模工业生产。
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公开(公告)号：CN103107318B
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201310041184.1
申请日：2013-02-04
申请人： 中南大学深圳研究院
摘要： 本发明公开了一种锂硫电池复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）活化+掺氮同步对炭气凝胶进行修饰，得到修饰的炭气凝胶材料；（2）将修饰的炭气凝胶缓慢加入到有机硫溶液中，室温超声，在萃取釜中，以超临界的流体为萃取剂进行萃取，减压分离，乙醇洗脱剂淋洗，干燥得到修饰的炭气凝胶-硫复合正极材料。本发明制备的材料硫含量高，硫颗粒小，粒度可控均匀，同时兼备了更高的导电性、比表面积和孔隙率。制备工艺中使用的有机溶剂回收简单，萃取剂经压缩可循环使用，萃取效率高，操作简单，无污染。
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公开(公告)号：CN102637879A
公开(公告)日：2012-08-15
申请号：CN201210101268.5
申请日：2012-04-09
申请人： 中南大学
摘要： 本发明涉及一种锂空气电池用微纳结构正极材料及其制备方法。所述制备方法包括金属氮化物催化剂前驱体与高碳聚合物共混于有机溶剂中静电纺丝制备中空复合原丝、原丝材料的预处理、复合纤维的氮化以及活化造孔扩孔四个步骤。本发明工艺方法简单、操作方便，所述的制备方法易实现纳米级的催化剂颗粒均匀分布在中空碳纤维中。所制备的正极材料管内中空、管壁多孔，且金属氮化物催化剂均匀分布在管壁三维孔洞内，高的比表面积为电池反应提供足够的场所，管内中空孔道能保证氧气扩散通道的畅通，兼具良好的离子传输能力和导电性。可有效提高锂空气电池的充放电容量，提高锂空气电池的大倍率性能和功率密度，减小电池内阻，纳米级金属氮化物的均匀分散能降低充放电极化，产业化前景良好。
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公开(公告)号：CN102856611B
公开(公告)日：2015-02-04
申请号：CN201210101118.4
申请日：2012-04-09
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M12/02
摘要： 本发明公开了一种锂空气电池用微纳结构正极材料。所述正极材料为中空多孔复合纤维，是由用于锂空气电池正极反应的催化剂纳米颗粒，与中空构造的长度为微米级的碳纤维载体复合而成；所述碳纤维管壁由多个纳米孔洞构成，且孔洞间相互贯通，催化剂纳米颗粒分散负载在所述的碳纤维管壁表面及其孔洞内。制备的正极材料能提供充足的活性物质反应场所，同时管壁形成的多孔结构增加了活性物质的反应活性，管内的中空结构又保证了氧气的输运通道畅通。本发明提供的正极材料具有管内中空、管壁多孔的结构，且与纳米级催化剂复合，形成微纳结构复合正极材料，兼具优良的导电性能，可有效提高锂空气电池的充放电容量，降低充放电极化，提高锂空气电池的大倍率性能和功率密度，减小电池内阻，是一种理想的正极材料。
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