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公开(公告)号：CN114335686A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111640605.3
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： H01M10/0525 , H01M10/058 , H01M4/131
摘要： 本发明提供了一种基于双功能LiMnO2的无负极锂金属电池制备方法，包括制备LiMnO2正极片；制备负极侧集流体；电解液配制及组分调控；将正极片、负极侧集流体与隔膜组装，添加电解液后，经过活化处理得到无负极锂金属电池。正极片采用的双功能LiMnO2在充放电过程中发生相变，具有充电比容量高，库伦效率低的材料特性，因而可以将LiMnO2材料包含的锂分为两部分进行充分利用，其中发生相变而导致的不可回嵌的锂能够在负极侧集流体沉积，用于弥补后续循环过程中负极侧的不可逆锂损失，延长循环寿命，而相变发生后回嵌的锂则可以在正极材料中继续进行电池循环，提升了无负极锂金属电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN114284567B
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202111640721.5
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： H01M10/058 , H01M10/052 , H01M4/13 , H01M4/62 , H01M4/66 , H01M4/70
摘要： 本发明提供了一种高能量密度无负极锂金属电池制备方法，包括制备含有富锂材料的正极片；制备负极侧集流体并进行表面修饰；将得到的正极片、负极侧集流体与隔膜组装，添加电解液后，经过活化处理得到无负极锂金属电池。本发明在正极侧添加富锂材料作为锂源，利用富锂材料本身首次充放电循环过程库伦效率低、即不可逆脱锂容量高的特点，可有效弥补后续循环过程中负极侧的不可逆锂损失，延长电池循环寿命，同时富锂材料能够有效提高正极活性物质的克容量发挥，另外富锂材料的添加质量低于传统锂离子电池中负极活性物质质量，质量的减少必然能提升器件的能量密度。
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公开(公告)号：CN114284567A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111640721.5
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： H01M10/058 , H01M10/052 , H01M4/13 , H01M4/62 , H01M4/66 , H01M4/70
摘要： 本发明提供了一种高能量密度无负极锂金属电池制备方法，包括制备含有富锂材料的正极片；制备负极侧集流体并进行表面修饰；将得到的正极片、负极侧集流体与隔膜组装，添加电解液后，经过活化处理得到无负极锂金属电池。本发明在正极侧添加富锂材料作为锂源，利用富锂材料本身首次充放电循环过程库伦效率低、即不可逆脱锂容量高的特点，可有效弥补后续循环过程中负极侧的不可逆锂损失，延长电池循环寿命，同时富锂材料能够有效提高正极活性物质的克容量发挥，另外富锂材料的添加质量低于传统锂离子电池中负极活性物质质量，质量的减少必然能提升器件的能量密度。
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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：CN113651363A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110958821.6
申请日：2021-08-20
申请人： 中南大学
IPC分类号： C01G45/00 , C01G45/02 , B82Y40/00 , H01M4/505 , H01M10/0525
摘要： 本发明涉及储能材料技术领域，具体涉及预锂化剂LiMnO2材料的制备方法。本发明采用喷雾热解法将锰源溶解物热解为纳米多孔前驱体，并结合离子交换法合成最终产物预锂化剂LiMnO2，以解决现有合成工艺复杂、效率低以及现有的LiMnO2产物不均匀、纯度低且能量密度低的问题。和现有技术相比，本发明降低了反应难度，反应简单，过程可控，合成快，生产成本低，安全性能高。合成的LiMnO2预锂化剂，其容量更高、首效更低。
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公开(公告)号：CN107799321A
公开(公告)日：2018-03-13
申请号：CN201710823877.4
申请日：2017-09-13
申请人： 中南大学
摘要： 一种纳米过渡金属-纳米氧化锂-多孔碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：将金属锂粉、纳米金属氧化物和多孔碳材料混合均匀得到混合物，在惰性气氛下，缓慢加热混合物并保温，再冷却至室温得到纳米过渡金属-纳米氧化锂-多孔碳复合材料。本发明还提供一种锂离子电容器的制备方法。本发明中纳米过渡金属-纳米氧化锂-多孔碳复合材料对环境要求不苛刻，可以和正极材料一起进行涂覆，操作简单，负极极片的预锂化程度可控，效果明显，并且可在现有锂电制造条件下实现，可大大降低生产成本。
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公开(公告)号：CN113078366B
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202110333175.4
申请日：2021-03-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M10/0585 , H01M10/0587 , H01M4/80
摘要： 本发明提供了一种软包装锂离子电池原位补锂及电池制造方法，包括以下步骤：步骤1：正极片和负极片的制备；步骤2：将正极片、负极片和隔膜制成电池卷芯或极片集束，在电池卷芯或极片集束外包裹表面包有隔离膜的富锂辅助电极，组装成软包电池；步骤3：向步骤2得到的软包电池中注入电解液，一次封口后进行预锂化；步骤4：预锂化完成后取出富锂辅助电极，二次封口后进行活化，活化后进行抽真空处理和三次封口。本发明通过预设富锂辅助电极，实现了对锂离子电池负极的原位预锂化，从而提升锂离子电池的能量密度。并且预锂化过程中的锂主要来源
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公开(公告)号：CN113651364A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110959207.1
申请日：2021-08-20
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种微波加热快速合成纳米多孔LiMnO2的方法，包括：（1）将氯化锰溶液于雾化器中进行热解，将所得的锰氧化物于管式炉中升温并保温一段时间，随炉冷却，得到纳米多孔前驱体Mn2O3；（2）将所得的纳米多孔前驱体Mn2O3与锂源混合均匀，再于微波反应器中，在保护气氛下进行保温；（3）待冷却后研磨均匀，得到纳米多孔LiMnO2。本发明制备的纳米多孔LiMnO2首次充电比容量高、首效低，具有高效预锂化特性，脱锂过程发生不可逆相变，经过几次充放电循环后，其脱锂产物比表面积大，具有电容特性，可以增大锂电容正极的容量，提升整个器件的能量密度，因而在锂离子电容器的预锂化领域具有巨大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN113078367A
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202110333179.2
申请日：2021-03-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M10/0585 , H01M10/0587 , H01M4/80 , H01M10/0567 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种高能量密度软包装锂离子电池的制造方法，包括以下步骤：步骤1：制备电池卷芯或极片集束；步骤2：将包有隔离膜的涂碳铝箔包裹在电池卷芯或极片集束外部，并组装成软包电池；步骤3：向步骤2组装的软包电池中注入预锂化电解液，以涂碳铝箔作为辅助电极对负极进行预锂化；步骤4：预锂化完成后，取出涂碳铝箔并去除多余的预锂化电解液，注入功能化电解液，然后进行活化，得到高能量密度软包装锂离子电池。本发明实现了电池负极的简单、安全、可精准控制的原位预锂化，从而弥补全电池首次充放电过程中的锂损失，提高全电池中正极材料的克容量发挥，有效提升锂离子电池的能量密度。
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公开(公告)号：CN113078366A
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202110333175.4
申请日：2021-03-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M10/0585 , H01M10/0587 , H01M4/80
摘要： 本发明提供了一种软包装锂离子电池原位补锂及电池制造方法，包括以下步骤：步骤1：正极片和负极片的制备；步骤2：将正极片、负极片和隔膜制成电池卷芯或极片集束，在电池卷芯或极片集束外包裹表面包有隔离膜的富锂辅助电极，组装成软包电池；步骤3：向步骤2得到的软包电池中注入电解液，一次封口后进行预锂化；步骤4：预锂化完成后取出富锂辅助电极，二次封口后进行活化，活化后进行抽真空处理和三次封口。本发明通过预设富锂辅助电极，实现了对锂离子电池负极的原位预锂化，从而提升锂离子电池的能量密度。并且预锂化过程中的锂主要来源于富锂辅助电极上的预锂化剂，对电解液的影响很小，预锂化过程简单、安全、高效。
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