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公开(公告)号：CN114864905A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210599411.1
申请日：2022-05-30
申请人： 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： H01M4/36 , B82Y30/00 , C01B25/45 , C01B32/194 , C01B33/00 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054
摘要： 本发明公开了一种石墨烯复合硅掺杂磷酸钒钠的复合材料。本发明还公开了一种石墨烯复合硅掺杂磷酸钒钠的复合材料的制备方法，包括以下步骤：将钒源、碳源、钠源、硅源和磷源依次溶解在去离子水中，采用水热法制备前驱体，将其与石墨烯混合，搅拌，干燥，研磨，煅烧，获得纳米级Na3V2(PO4)3‑x(SiO4)x@rGO(0.01＜x＜0.2)颗粒。本发明制备的石墨烯复合硅掺杂磷酸钒钠复合材料，为纳米颗粒状，缩短了钠离子迁移的路径，增大了电极片与电解液的接触面积，且通过掺杂和与石墨烯复合的手段，提高了材料导电性，扩大了离子迁移通道，增强了电池的稳定性，在电池测试中表现出高容量和长循环寿命的电化学性能。
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公开(公告)号：CN115676852B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202211418878.8
申请日：2022-11-14
申请人： 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： H01M4/58 , C01C3/12 , H01M10/054
摘要： 本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种锰铁基普鲁士蓝钾离子电池正极材料及其制备方法和应用。一种锰铁基普鲁士蓝钾离子电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：S1、配制亚铁氰化钾溶液；S2、配制过渡金属盐溶液；S3、配制KCl溶液；S4、在搅拌条件下，将亚铁氰化钾溶液和过渡金属盐溶液以一定流速滴加到KCl溶液中，反应一段时间后，置于预设温度条件下再进行陈化反应；S5、对陈化后的物料依次进行离心、洗涤和干燥后，即可得到锰铁基普鲁士蓝钾离子电池正极材料。本发明的锰铁基普鲁士蓝钾离子电池正极材料，通过优化锰铁基普鲁士蓝材料组分，大大提高了材料的导电性，稳定了材料的框架结构。
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公开(公告)号：CN114944479A
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210601984.3
申请日：2022-05-30
申请人： 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M10/054 , C01B25/45
摘要： 本发明公开了一种石墨烯复合钾与硅共掺杂磷酸钒钠的复合材料。本发明还公开了一种石墨烯复合钾与硅共掺杂磷酸钒钠的复合材料的制备方法，包括以下步骤：将钒源、碳源、钠源、硅源、钾源和磷源依次溶解在去离子水中，采用水热法制备凝胶状的前驱体，将前驱体与石墨烯混合，搅拌，干燥，研磨，煅烧，获得纳米级Na3‑xKxV2(PO4)3‑y(SiO4)y@rGO颗粒。本发明以K+部分取代磷酸钒钠中的Na位，以Si4+部分取代磷酸钒钠中的P位，实现对磷酸钒钠进行双掺杂，不仅可以增强结构的稳定性，扩大钠离子迁移的通道，还可以提高磷酸钒钠的导电性。同时本发明的复合材料在电化学性能测试过程中表现出优异的倍率性能和循环性能。
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公开(公告)号：CN114940518A
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210668896.5
申请日：2022-06-14
申请人： 中国地质大学(武汉)
摘要： 本发明公开了一种基于表层和体相硅掺杂的三元正极材料的制备方法，包括：将硅源溶于溶剂中，再将镍钴锰氢氧化物粉末溶解于其中搅拌均匀，然后蒸干溶剂，真空干燥，得前驱体；将前驱体与氢氧化锂倒入高混机中混合，混合后进行煅烧，得硅掺杂的三元正极材料；本发明还公开一种基于表层和体相硅掺杂的三元正极材料。本发明中通过镍钴锰氢氧化物粉末与硅源进行液相混合，并通过高温煅烧使硅掺杂进入体相晶格内部，以SiO44–的形式占据四面体位点，较强的Si‑O键键能可以稳定体相中的晶格氧，维持材料的层状结构，提升循环稳定性；同时，SiO44–具有较大的热化学半径，可以拓宽锂离子传输通道，提升材料的倍率性能，并降低了成本。
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公开(公告)号：CN113716623B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN202110993608.9
申请日：2021-08-27
申请人： 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： C01G53/00 , H01M4/525 , H01M10/052
摘要： 本发明涉及能源材料领域，尤其涉及一种高镍三元材料LiNi0.80Co0.15Al0.05O2的包覆方法。本发明所述高镍三元材料LiNi0.80Co0.15Al0.05O2的包覆方法，通过沉淀转化反应使包覆材料与高镍三元材料LiNi0.80Co0.15Al0.05O2形成均匀统一的包覆体。本发明通过沉淀转化反应，可以实现包覆材料与NCA材料形成均匀、统一的包覆体，有效防止包覆材料的脱落、破碎，循环稳定性提高30％以上。
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公开(公告)号：CN114944479B
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202210601984.3
申请日：2022-05-30
申请人： 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M10/054 , C01B25/45
摘要： 本发明公开了一种石墨烯复合钾与硅共掺杂磷酸钒钠的复合材料。本发明还公开了一种石墨烯复合钾与硅共掺杂磷酸钒钠的复合材料的制备方法，包括以下步骤：将钒源、碳源、钠源、硅源、钾源和磷源依次溶解在去离子水中，采用水热法制备凝胶状的前驱体，将前驱体与石墨烯混合，搅拌，干燥，研磨，煅烧，获得纳米级Na3‑xKxV2(PO4)3‑y(SiO4)y@rGO颗粒。本发明以K+部分取代磷酸钒钠中的Na位，以Si4+部分取代磷酸钒钠中的P位，实现对磷酸钒钠进行双掺杂，不仅可以增强结构的稳定性，扩大钠离子迁移的通道，还可以提高磷酸钒钠的导电性。同时本发明的复合材料在电化学性能测试过程中表现出优异的倍率(56)对比文件Yanjun Chen等.Silicon substitutedNa3V2(PO4)3/C nanocomposites enwrapped onconducting graphene for high-rate andlong-lifespan sodium ion batteries.《Ceramics International》.2020,第27660–27669页.Yanjun Chen等.A new high-voltageplateau of Na3V2(PO4)3 for sodium ionbatteries: A promising cathode with highenergy density《.Ceramics International》.2021,第26579–26583页.Leyi Li等.Improved electrochemicalperformance of high voltage cathode Na3V2(PO4)2F3 for Na-ion batteries throughpotassium doping《.Journal of Alloys andCompounds》.2019,第203-211页.程军.钠离子电池正极材料Na3V2(PO4)3的改性研究《.中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》.2021,B015-177.
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公开(公告)号：CN114956035B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202210465404.2
申请日：2022-04-29
申请人： 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： C01B32/05 , H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
摘要： 本发明提供了超微孔碳材料、硫正极材料及其在锂硫电池中应用研究。超微孔碳材料的制备方法包括：S1、将含有羧酸根的高分子化合物分散在水中，得到溶液A；S2、将CuCl2·2H2O溶解于水中，得到溶液B；S3、将所述溶液A缓慢加入到所述溶液B中，加入完成后，依次进行静置、第一干燥处理；S4、在第一惰性气氛中，对所述第一干燥后的产物进行第一煅烧，得到所述超微孔碳材料；所述含有羧酸根的高分子化合物包括海藻酸钠和/或羧甲基纤维素钠。利用含有羧酸根基团的高分子化合物和Cu2+之间的静电相互作用，制备了具有三维交联结构的凝胶，经过煅烧后得到超微孔碳材料；且超微孔碳材料制备工艺简单，有利于大规模生产。
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公开(公告)号：CN114940518B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202210668896.5
申请日：2022-06-14
申请人： 中国地质大学(武汉)
摘要： 本发明公开了一种基于表层和体相硅掺杂的三元正极材料的制备方法，包括：将硅源溶于溶剂中，再将镍钴锰氢氧化物粉末溶解于其中搅拌均匀，然后蒸干溶剂，真空干燥，得前驱体；将前驱体与氢氧化锂倒入高混机中混合，混合后进行煅烧，得硅掺杂的三元正极材料；本发明还公开一种基于表层和体相硅掺杂的三元正极材料。本发明中通过镍钴锰氢氧化物粉末与硅源进行液相混合，并通过高温煅烧使硅掺杂进入体相晶格内部，以SiO44–的形式占据四面体位点，较强的Si‑O键键能可以稳定体相中的晶格氧，维持材料的层状结构，提升循环稳定性；同时，SiO44–具有较大的热化学半径，可以拓宽锂离子传输通道，提升材料的倍率性能，并降低了成本。
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公开(公告)号：CN115676852A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211418878.8
申请日：2022-11-14
申请人： 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： C01C3/12 , H01M4/58 , H01M10/054
摘要： 本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种锰铁基普鲁士蓝钾离子电池正极材料及其制备方法和应用。一种锰铁基普鲁士蓝钾离子电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：S1、配制亚铁氰化钾溶液；S2、配制过渡金属盐溶液；S3、配制KCl溶液；S4、在搅拌条件下，将亚铁氰化钾溶液和过渡金属盐溶液以一定流速滴加到KCl溶液中，反应一段时间后，置于预设温度条件下再进行陈化反应；S5、对陈化后的物料依次进行离心、洗涤和干燥后，即可得到锰铁基普鲁士蓝钾离子电池正极材料。本发明的锰铁基普鲁士蓝钾离子电池正极材料，通过优化锰铁基普鲁士蓝材料组分，大大提高了材料的导电性，稳定了材料的框架结构。
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公开(公告)号：CN114956035A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210465404.2
申请日：2022-04-29
申请人： 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： C01B32/05 , H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
摘要： 本发明提供了超微孔碳材料、硫正极材料及其在锂硫电池中应用研究。超微孔碳材料的制备方法包括：S1、将含有羧酸根的高分子化合物分散在水中，得到溶液A；S2、将CuCl2·2H2O溶解于水中，得到溶液B；S3、将所述溶液A缓慢加入到所述溶液B中，加入完成后，依次进行静置、第一干燥处理；S4、在第一惰性气氛中，对所述第一干燥后的产物进行第一煅烧，得到所述超微孔碳材料；所述含有羧酸根的高分子化合物包括海藻酸钠和/或羧甲基纤维素钠。利用含有羧酸根基团的高分子化合物和Cu2+之间的静电相互作用，制备了具有三维交联结构的凝胶，经过煅烧后得到超微孔碳材料；且超微孔碳材料制备工艺简单，有利于大规模生产。
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