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公开(公告)号：CN117457886A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311714282.7
申请日：2023-12-14
申请人： 中南大学
摘要： 本发明提供了一种双层氧化物包覆的硅基负极材料及其制备方法和应用，涉及锂离子电池技术领域。该硅基负极材料包括由晶体硅颗粒组成的内核和由内外两层的SiOx颗粒堆积排列组成的双层包覆层；双层包覆层中内层SiOx颗粒分布均匀且紧密，将内核完整的包裹起来，外层SiOx颗粒部分团聚在一起，且较分散地附着在内层SiOx颗粒表面。该方法通过碱性溶液刻蚀，将硅颗粒表层溶解并析出硅氧化物附着在硅颗粒表面，形成了双层氧化物包覆层，缓解了纳米硅材料在充放电过程中的体积膨胀。本发明的硅基负极材料在锂离子二次电池中展现出优异的容量和循环稳定性。本发明提供的制备方法流程短、成本低、环境友好，可以大规模推广。
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公开(公告)号：CN114703545B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202210384559.3
申请日：2022-04-13
申请人： 中南大学 , 巴斯夫杉杉电池材料有限公司
IPC分类号： C30B29/22 , C30B1/02 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了一种熔渗分散法制备高容量单晶三元正极材料的方法，包括如下步骤：将前驱体与含锂组合熔盐均匀混合，在氧气氛围中高温烧结；对烧结后的材料进行破碎、过筛，并通过溶剂分散洗涤除去冗余熔盐，实现材料的纯化；洗涤后的材料经过干燥、破碎、过筛，得到高容量、小粒径单晶三元正极材料。本发明提供的一种熔渗分散法制备高容量单晶三元正极材料的方法有效地降低了单晶三元正极材料的合成温度，制备的亚微米级材料分散性好，有效地克服了传统方法中颗粒易团聚的缺点，所得材料形态良好，颗粒尺寸一致性好，结晶性好，锂镍混排低，首次库伦效率，放电比容量高，循环性能好，整个生产流程周期短，工艺简单，易于进行工业化推广等优点。
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公开(公告)号：CN113314801B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202110558191.3
申请日：2021-05-21
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M50/446 , H01M50/417 , H01M50/451 , H01M50/403 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了一种缓释型功能性隔膜，包括作为支撑和框架结构的基材组分A和功能组分B；基材组分A包括但不限于聚烯烃及其衍生材料；功能组分B为无机碱金属盐或无机碱金属盐与聚合物的混合物；聚合物为能溶解无机碱金属盐或能与无机碱金属盐发生络合的聚合物材料。还公开了该隔膜的制备方法和锂电池。本发明的离子缓释型功能性隔膜兼备良好的电解液亲和性、电解液离子传导率、良好的热稳定性、结构稳定性和电化学稳定性，具备优异的抑制锂枝晶生长的能力，并稳定锂负极沉积，能有效提高锂电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN114665090A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210375554.4
申请日：2022-04-11
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/525
摘要： 本发明公开了一种一步低温制备大粒径单晶三元正极材料的方法，包括以下步骤：将前驱体、锂源与纳米助熔剂均匀混合；在氧气氛围中进行高温固相烧结；对烧结后的材料进行破碎、筛分。本发明提供了一种一步低温制备大粒径单晶三元正极材料的方法，本发明制备的三元正极材料具有高度分散的大粒径单晶形貌，有效地克服了常规方法中颗粒易团聚的问题。用此方法制备的材料具有良好的结晶性和优异的电化学性能。采用较低烧结温度一步烧结即可制备出形态良好的微米级三元正极材料，同时实现体相掺杂，稳定晶体结构，改善单晶三元正极材料的结构与界面稳定性。整个生产流程耗时短、工序简单、易于工业化推广。
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公开(公告)号：CN114400301A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202210233086.7
申请日：2022-03-09
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/139 , H01M4/13 , H01M4/62 , H01M10/0567 , H01M10/0525 , H01M10/42
摘要： 本发明提供了一种高性能锂离子电池厚极片及其制备方法，包括如下步骤：(1)将锂离子电池正/负极材料与导电剂、粘结剂、添加剂以及溶剂混合均匀制备浆料；(2)将所述浆料涂敷在集流体上，然后进行烘干与辊压；(3)对(2)中辊压后的极片构造孔道阵列，得到高性能锂离子电池厚极片；(4)将所述高性能锂离子电池厚极片组装电池。本发明制备的具有树状电解液通道的高性能锂离子电池厚极片，可以保证电解液对厚极片的充分浸润、实现锂离子在厚极片孔隙中较快的液相传输，且同步提高电解液浓度，从而提升厚极片的电化学性能。
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公开(公告)号：CN114156543A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111639648.X
申请日：2021-12-29
申请人： 中南大学 , 广东博力威科技股份有限公司
IPC分类号： H01M10/0569 , H01M10/0567 , H01M10/42 , H01M10/054 , H01M10/058
摘要： 本发明涉及钠离子电池技术领域，特别涉及一种钠离子电池电解液、钠离子电池及制备方法，其中钠离子电池电解液包括有机溶剂、电解质钠盐和添加剂，采用的醚基溶剂优异的还原稳定性以及较低的去溶剂化能，能够在负极表面形成较薄的SEI膜，提高钠离子电池界面稳定性的同时，保证钠离子较快的界面反应动力学；碳酸酯类电解液添加剂能够在正极和负极表面参与SEI膜的形成，提升醚基电解液的氧化稳定性，提高电池循环稳定性和循环效率；另外醚基溶剂在电池循环过程中几乎不产气，减少由电池胀气引起的安全问题。
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公开(公告)号：CN113140411A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202110622375.1
申请日：2021-06-04
申请人： 中南大学
摘要： 本发明属于储能器件技术领域，具体公开了一种高电压锂离子电容器的电解液。所述的电解液，由以下组分组成：添加剂、锂盐、碳酸酯类溶剂；所述添加剂为戊二腈和／或氟代碳酸乙烯酯，所述锂盐为LiPF6，所述碳酸酯类溶剂由碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯组成。本发明创造性的发现，在锂盐的有机溶液中，加入少量的戊二腈和／或氟代碳酸乙烯酯后，能够综合改善锂离子电容器的电化学性能。本发明所述的电解液，组分简单，成本低。
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公开(公告)号：CN111740112B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202010624186.3
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，相对于传统方法，本发明利用铁基催化剂诱导原位生长分散性良好的碳纳米管，以此为原料制备磷酸铁锂/碳纳米管复合正极材料，该材料结构稳定性和热稳定性好，电导率高，粒径较小，分布均匀，有效改善了磷酸铁锂材料的循环性能和倍率性能，有助于进一步推动磷酸铁锂材料的产业化应用。
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公开(公告)号：CN111740113B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN202010624197.1
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，包括：(1)化学气相沉积法制备铁基催化剂/碳纳米管复合材料；(2)混合催化剂/碳纳米管复合材料与酸性溶液，加入一定量的磷源、铁源及双氧水，得到混合溶液，搅拌反应一定时间后，用碱性溶液调节pH值得到沉淀，经过多次过滤、洗涤，烘干后得到前驱体/碳纳米管复合材料；(3)将前驱体/碳纳米管复合材料、锂源按照一定比例混合；(4)将混合材料高温烧结得到磷酸铁锂/碳纳米管复合正极材料。本发明制备得到的磷酸铁锂/碳纳米管复合正极材料中碳纳米管形成了良好的导电网络，解决了磷酸铁锂材料正极材料导电性差的问题，提升了材料的电化学性能。
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公开(公告)号：CN110697797B
公开(公告)日：2021-07-16
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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