一种多相锰基正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN102244258B

    公开(公告)日:2013-06-05

    申请号:CN201110162133.5

    申请日:2011-06-16

    申请人: 中南大学

    摘要: 一种多相锰基正极材料,是由内核、中间层、表层构成的三相复合结构,其化学式为x(Li2MnO3)·(LiNi0.3Mn0.7O2)·y(MO),其中,0.01≤x≤0.1,0.01≤y≤0.1,M选自Cu、Zn或Mg中的一种;其制备方法是采用液相沉淀反应制备出Ni0.3Mn0.7(OH)2及在Ni0.3Mn0.7(OH)2表面沉积Mn(OH)2的前躯体,然后将前躯体与碳酸锂混合,固相反应制备出两相复合材料x(Li2MnO3)·(LiNi0.3Mn0.7O2);最后,采用液相沉淀法在x(Li2MnO3)·(LiNi0.3Mn0.7O2)表面附着一层金属氢氧化物并加热分解为MO。本发明工艺方法简单、操作方便,制备的多相锰基正极材料组份及其含量高度可控,内核成份均匀性好,具有高容量、高首次库仑效率、高安全性与长循环寿命的特性,适于工业化生产。

    一种多核型核壳结构硅碳复合负极材料及制备方法

    公开(公告)号:CN103094533A

    公开(公告)日:2013-05-08

    申请号:CN201210484750.1

    申请日:2012-11-26

    申请人: 中南大学

    摘要: 一种多核型核壳结构硅碳复合负极材料及制备方法。包括:1.高弥散多核型多孔球的制备;2.高分散沥青悬浊液的制备;3.多核型核壳结构硅碳复合负极材料的制备:将步骤1中制得的多孔球加入步骤2中制得的高分散沥青悬浊液中,超声分散,再在强搅拌条件下加热蒸干溶剂,所得粉末颗粒转入保护性气氛中,先在低温段恒温使得沥青液体进入多孔球内部,加强硅源与导电炭网的粘结强度,并对硅源进行二次包覆及弥补步骤1中的包覆缺陷,提高硅的容量发挥率,再经高温热处理可得。本发明简单易行,实用化程度高,制备的硅碳复合材料具有可逆容量大、容量可设计、循环性能和大电流放电能力好、振实密度高等优点。

    一种锂离子电池正极复合材料及其前躯体的制备方法

    公开(公告)号:CN102306760A

    公开(公告)日:2012-01-04

    申请号:CN201110271692.X

    申请日:2011-09-14

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H01M4/485

    摘要: 一种锂离子电池正极复合材料及其前躯体的制备方法,具体地说涉及一种制备高纯低成本二元或三元前躯体,及由该前躯体制备高性能锂离子电池二元或三元正极复合材料的新方法,属于新能源材料及制备技术领域。具体步骤如下:(1)将带有结晶水的镍、钴、锰任两种或三种盐类固体原料放入反应器中,加热至熔融态;(2)惰性气体保护下通入氨气,根据以上盐在不同温度下的溶解度适当补充少量水或不加水,边搅拌边反应;(3)反应完全后将铵盐蒸出,取出固体,烘干,得到无定形二元或三元正极复合材料前躯体;(4)将前躯体与碳酸锂按一定比例混合,两段烧结法即可制备锂离子电池正极复合材料。该前躯体合成方法简单,避免使用氢氧化钠,无需分离提纯,即可得到高纯度基本无杂质的正极复合材料前躯体,而且无工业废水排放,副产物铵盐也可产生经济价值。由该前躯体制备得到的正极复合材料性能优异,便于产业化。

    PVDF/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3固态双相电解质薄膜材料及制备方法

    公开(公告)号:CN101787169B

    公开(公告)日:2011-12-28

    申请号:CN201019060012.2

    申请日:2010-02-08

    申请人: 中南大学

    摘要: 一种固态双相电解质薄膜材料及其制备方法,薄膜材料为Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3与聚偏二氟乙烯复合材料,其质量比为0.03~0.1∶1。以Li(CH3COO)·2H2O,Al(NO3)3·9H2O,PO(OC4H9)3,Ti(OC4H9)4为原料,采用溶胶-凝胶法合成了具有高离子导电率的Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3粉末,然后将聚偏二氟乙烯、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3粉末分别与有机溶剂混合,搅拌均匀后涂布,控制温度挥发溶剂成膜,薄膜经真空干燥后得到PVDF/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3双相电解质薄膜。本发明得到PVDF/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3双相电解质薄膜的机械强度与柔韧性好,离子导电率高、电化学性能好,易于实现工业化生产。

    锂离子电池离子液体增塑型复合聚合物电解质的制备方法

    公开(公告)号:CN102244293A

    公开(公告)日:2011-11-16

    申请号:CN201110154475.2

    申请日:2011-06-09

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H01M10/0565

    摘要: 一种锂离子电池离子液体增塑型复合聚合物电解质的制备方法,本发明在提高聚合物电解质膜电导率的同时也使得膜层的电化学稳定窗口和机械性能得到进一步的增强。该发明包括两个部分的内容,一是通过水蒸气浴交换法制备无机微粒掺杂聚合物基微孔膜,它主要是先将无机颗粒均匀分散在有机溶剂中,再加聚合物基体和造孔剂溶于上述均匀有机溶剂中在搅拌的条件形成透明凝胶,通过流延成膜和水蒸气浴交换法来制备无机微粒掺杂聚合物基微孔膜;二是离子液体增塑型凝胶类复合聚合物电解质的制备,主要是通过将已制备好的掺杂聚合物微孔膜直接浸泡在咪唑型离子液体和锂盐的混合溶液中对聚合物微孔膜进行溶胀增塑。本发明由于采用蒸气浴成膜和引进咪唑类离子液体进行增塑,所制备的电解质膜机械强度与柔韧性好、离子导电率高、电化学稳定窗口宽、制备工艺简单,易于实现工业化生产。

    一种锂离子电池磷酸盐系复合正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN102244263A

    公开(公告)日:2011-11-16

    申请号:CN201110160960.0

    申请日:2011-06-15

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H01M4/58 H01M4/1397

    摘要: 本发明公开了一种锂离子电池磷酸盐系复合正极材料及制备方法,该复合材料是由多个内核及外壳层组成的多核型核壳结构,内核为磷酸钒锂包覆的磷酸铁锂颗粒,外壳层为无定形碳。采用溶胶凝胶法制备磷酸钒锂前驱体溶胶,加入磷酸铁锂粉末并分散均匀,喷雾干燥后于惰性气氛中煅烧,冷却研细,得到磷酸钒锂包覆的磷酸铁锂内核;然后将碳源化合物溶于去离子水中,加入内核材料,分散均匀后进行二次喷雾干燥,再在惰性气氛中煅烧,冷却即得。本发明制备的复合材料的电子传导和离子传导性能好,电化学性能优异,磷酸钒锂的存在提高了材料的能量密度;类似于纳微结构的多核型核壳结构使得该材料拥有很好的加工性能,并且材料的振实密度也得到了很大的提高。

    氯化焙烧法从锂云母中提取锂的方法和设备

    公开(公告)号:CN101775505B

    公开(公告)日:2011-08-31

    申请号:CN201019060008.6

    申请日:2010-02-08

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: C22B26/12

    摘要: 一种采用氯化焙烧法从锂云母矿中提取锂制备碳酸锂的方法和设备,先将锂云母矿、氯化钙、氢氧化钠与复合粘结剂混合,造球,在“回”形轨道式焙烧炉中进行氯化焙烧,用含碳酸钠、碳酸钾的溶液浸出上述烟尘,钾、钠、铷、铯进入溶液,锂转化为碳酸锂,过滤后得到碳酸锂固体,过滤母液循环用于浸出烟尘,直至碱金属盐接近饱和后,利用焙烧炉气余热间接加热过滤母液蒸发部分水分,通入CO2进行碳酸化,冷却结晶析出碳酸钾、碳酸钠混合盐,将该混合盐一部分返回作辅料与锂云母混合焙烧循环利用,一部分用作溶出时所需碳酸盐试剂,其余部分作为碳酸钾、碳酸钠副产品。本发明锂回收率高,物料综合利用好,设备产能大,生产效率高,过程用水量小,废水排放少。