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公开(公告)号：CN111785974B
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202010864471.2
申请日：2020-08-25
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/62 , H01M4/13 , H01M4/131 , H01M4/36 , H01M10/0525 , H01M10/0562
摘要： 本发明公开一种用于硫化物固态锂离子电池的正极包覆方法、正极及电池。具体的，以铱的卤化物和锂的卤化物为原料，将两种充分混合后的乙醇溶液通过喷雾的方式喷涂在正极材料表面，经过惰性气体氛围保护下烧结退火后得到包覆有Li3YX6层的正极材料。将包覆后的正极材料、导电碳和硫化物固态电解质按照一定比例充分混合后将其用于硫化物全固态锂离子电池的装配。利用该方法制备的正极包覆层可以有效地抑制硫化物电解质与正极材料之间的副反应，有效保护正极，提高正极材料稳定性，同时该包覆材料具有较高的离子电导率，不仅改善了全固态电池的循环性能，而且能够保证全固态电池在高电压下具有较好的充放电性能。
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公开(公告)号：CN111799459B
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202010850134.8
申请日：2020-08-21
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了一种硫复合正极材料的制备方法及全固态锂硫电池，其中，该方法包括：将导电碳和硫化物固态电解质球磨混合，过筛后得到均匀混合导体粉末；将硫单质放置在真空管式炉的高温区，混合导体粉末放置在真空管式炉的低温区，硫蒸气均匀沉积在翻腾的混合粉末中，冷却至常温后，得到硫复合正极材料。本发明制得的硫复合正极材料中硫粒径小，比表面积大，与混合粉末均匀紧密接触，得到的全固态锂硫电池整体阻抗小，活性物质利用率高，容量损失少，循环性能稳定。
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公开(公告)号：CN111943257A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN202010856080.6
申请日：2020-08-24
申请人： 中南大学
IPC分类号： C01G19/00 , H01M4/131 , H01M10/0525 , H01M10/0562
摘要： 本发明提供一种通过固相萃取制备Li4SnS4硫化物固态电解质的方法以及硫化物复合正极。所述方法包括：将SnS2和Na2S在空气中溶解于水溶液中，真空干燥后得到混合粉末；将混合粉末在惰性保护气氛下烧结，得到Na4SnS4固态电解质粉末；将Na4SnS4固态电解质粉末置于含有高浓度乙醇锂的非极性萃取剂中，通过多级固相萃取，得到萃取后的Li4SnS4固态电解质前驱体；将Li4SnS4固态电解质前驱体充分干燥后，置于氩气气氛下烧结，得到高晶型高离子电导率的Li4SnS4固态电解质。该方法对于空气水含量要求低，易于工业大规模生成，且合成的固态电解质锂电电导率高，具有较好的工业前景。
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公开(公告)号：CN111834625A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010864470.8
申请日：2020-08-25
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了一种硒复合正极材料、其制备方法及其全固态锂硒电池，该硒复合正极材料包括：纳米硒、导电碳和纳米硫化物固态电解质，其制备方法是：首先将硒单质和硫化物电解质分别溶解于两种溶剂，再依次将两溶液滴加在导电碳中并进行超声分散，真空干燥后得到混合粉末，最后在惰性气体氛围中，混合粉末经退火，得到硒复合正极材料。该硒复合正极材料中，纳米硒和纳米硫化物电解质紧密接触并均匀填充在导电碳的孔洞和缝隙中及覆盖在其表面，硒粒径小，负载量较高，得到的全固态锂硒电池整体阻抗小，硒利用率高，比容量损失少，循环性能稳定。
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公开(公告)号：CN111834625B
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202010864470.8
申请日：2020-08-25
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了一种硒复合正极材料、其制备方法及其全固态锂硒电池，该硒复合正极材料包括：纳米硒、导电碳和纳米硫化物固态电解质，其制备方法是：首先将硒单质和硫化物电解质分别溶解于两种溶剂，再依次将两溶液滴加在导电碳中并进行超声分散，真空干燥后得到混合粉末，最后在惰性气体氛围中，混合粉末经退火，得到硒复合正极材料。该硒复合正极材料中，纳米硒和纳米硫化物电解质紧密接触并均匀填充在导电碳的孔洞和缝隙中及覆盖在其表面，硒粒径小，负载量较高，得到的全固态锂硒电池整体阻抗小，硒利用率高，比容量损失少，循环性能稳定。
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公开(公告)号：CN111943257B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202010856080.6
申请日：2020-08-24
申请人： 中南大学
IPC分类号： C01G19/00 , H01M4/131 , H01M10/0525 , H01M10/0562
摘要： 本发明提供一种通过固相萃取制备Li4SnS4硫化物固态电解质的方法以及硫化物复合正极。所述方法包括：将SnS2和Na2S在空气中溶解于水溶液中，真空干燥后得到混合粉末；将混合粉末在惰性保护气氛下烧结，得到Na4SnS4固态电解质粉末；将Na4SnS4固态电解质粉末置于含有高浓度乙醇锂的非极性萃取剂中，通过多级固相萃取，得到萃取后的Li4SnS4固态电解质前驱体；将Li4SnS4固态电解质前驱体充分干燥后，置于氩气气氛下烧结，得到高晶型高离子电导率的Li4SnS4固态电解质。该方法对于空气水含量要求低，易于工业大规模生成，且合成的固态电解质锂电电导率高，具有较好的工业前景。
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公开(公告)号：CN111908437A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010851445.6
申请日：2020-08-21
申请人： 中南大学
IPC分类号： C01B25/14 , C01B25/08 , H01M10/0525 , H01M10/0562
摘要： 本发明公开一种硫化物固态电解质的制备方法，该方法包括步骤：(1)按所需化学计量比称取Li2S、P2S5和含X的锂盐，混合均匀，其中，X包括Cl、Br、I中的一种或几种；(2)将混合均匀后的混合物研磨筛分，得到混合均匀的前驱体；(3)将前驱体放置于微波设备中的陶瓷振动槽内振动翻转，在150-400℃下微波烧结10min-1h，冷却后得到含有Li、P、S和X元素的硫银锗矿型固态电解质。本发明的方法，工艺简单，烧结温度低，产物组分易于调控，能得到室温下稳定的硫银锗矿型立方相固态电解质，可应用于工业大规模生产。
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公开(公告)号：CN109065946B
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN201811080709.1
申请日：2018-09-17
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M10/0562 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开一种固体电解质的制备方法所述制备方法包括步骤：(1)按所需化学计量比称取锂盐、锆盐和磷酸盐，混合均匀；(2)将混合均匀后的混合物，在400‑800℃下微波预烧2‑6小时；(3)将预烧后的混合物研磨均匀后压片，然后在800‑1000℃下微波烧结2‑6小时，得到LiZr2(PO4)3固体电解质。与现有技术相比，本发明烧结温度低，生产周期短，能得到室温下稳定的菱形结构LiZr2(PO4)3，其常温下离子电导达1.0×10‑6～8.0×10‑5S/cm。
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公开(公告)号：CN110085910A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910398344.5
申请日：2019-05-14
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M10/0562 , H01M10/058 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开一种全固态锂电池、石榴石固态电解质及其制备方法，其中，该石榴石固态电解质包括基体，所述基体为石榴石型快离子导体LiaMbLacZrdNeO12，其中M包括Al、Sr、Sc、Ca、Ba、Y中的一种或几种，N包括Ta、Nb中的一种或几种；在基体表面包覆一层固体润滑剂以修饰固态电解质界面，所述固体润滑剂包括WS2、WSe2、NbSe2、NbS2、MoSe2、TaS2、TaSe2、TiS2、TiTe2中的一种或几种。本发明的固态电解质由固体润滑剂与石榴石型快离子导体充分的进行面接触，有助于改善固态电解质晶粒之间及电极/固态电解质界面，从而获得较低的界面阻抗，电池的耐久性和循环性能得到明显提高。
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公开(公告)号：CN110085910B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201910398344.5
申请日：2019-05-14
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M10/0562 , H01M10/058 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开一种全固态锂电池、石榴石固态电解质及其制备方法，其中，该石榴石固态电解质包括基体，所述基体为石榴石型快离子导体LiaMbLacZrdNeO12，其中M包括Al、Sr、Sc、Ca、Ba、Y中的一种或几种，N包括Ta、Nb中的一种或几种；在基体表面包覆一层固体润滑剂以修饰固态电解质界面，所述固体润滑剂包括WS2、WSe2、NbSe2、NbS2、MoSe2、TaS2、TaSe2、TiS2、TiTe2中的一种或几种。本发明的固态电解质由固体润滑剂与石榴石型快离子导体充分的进行面接触，有助于改善固态电解质晶粒之间及电极/固态电解质界面，从而获得较低的界面阻抗，电池的耐久性和循环性能得到明显提高。
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