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公开(公告)号：CN109841800B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN201711213837.4
申请日：2017-11-28
申请人： 中国科学院大连化学物理研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054
摘要： 本发明涉及一种氟磷酸钒钠与碳复合物及其制备方法和应用，所述正极材料的组成为Na3V2(PO4)2F3碳复合物，Na3V2(PO4)2F3碳复合物是使用低温绿色的溶剂热一步制备出来的，在溶剂热合成Na3V2(PO4)2F3的过程中加入碳源，通过碳源的原位碳化，在Na3V2(PO4)2F3表面形成碳层，得到Na3V2(PO4)2F3碳复合物。与一般的溶剂热法相比，通过引入碳源，在相同的反应条件下，在Na3V2(PO4)2F3表面形成碳层，有效地提高了Na3V2(PO4)2F3的导电性，并使得颗粒减小，从而提高材料的倍率性能。所制备的Na3V2(PO4)2F3碳复合物通过电化学性能测试，表现出接近理论比容量的放电比容量和优异的倍率性能，在便携式电子设备和快速充放电的设备中有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN111106316B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201811251940.2
申请日：2018-10-25
申请人： 中国科学院大连化学物理研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M10/054
摘要： 本发明涉及一种碳载单斜型氟磷酸钒钾及其制备和应用，所述正极材料的化学式组成为KVPO4F@C，晶体构型为单斜型。本发明的KVPO4F@C是通过高温熔融法制备，合成方法简便，原子利用率高。通过高温熔融得到KVPO4F前驱体后，经过湿相球磨碳负载和高温烧结得到KVPO4F@C电极材料，高温熔融烧结法制备的KVPO4F颗粒很小，呈纳米级，组装成钾离子电池后使得钾离子的传输路径变短，钾离子扩散阻力降低；电极材料的颗粒尺寸减小使得材料比表面积增大，KVPO4F@C与电解液的接触面积增加，电解液浸润性变好，多方面综合作用使得材料具有优异的电化学性能，包括较好的放电比容量和优异的倍率性能。
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公开(公告)号：CN111106316A
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201811251940.2
申请日：2018-10-25
申请人： 中国科学院大连化学物理研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M10/054
摘要： 本发明涉及一种碳载单斜型氟磷酸钒钾及其制备和应用，所述正极材料的化学式组成为KVPO4F@C，晶体构型为单斜型。本发明的KVPO4F@C是通过高温熔融法制备，合成方法简便，原子利用率高。通过高温熔融得到KVPO4F前驱体后，经过湿相球磨碳负载和高温烧结得到KVPO4F@C电极材料，高温熔融烧结法制备的KVPO4F颗粒很小，呈纳米级，组装成钾离子电池后使得钾离子的传输路径变短，钾离子扩散阻力降低；电极材料的颗粒尺寸减小使得材料比表面积增大，KVPO4F@C与电解液的接触面积增加，电解液浸润性变好，多方面综合作用使得材料具有优异的电化学性能，包括较好的放电比容量和优异的倍率性能。
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公开(公告)号：CN112864359B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN201911185006.X
申请日：2019-11-27
申请人： 中国科学院大连化学物理研究所
摘要： 本发明提供一种氟磷钒酸锂的制备方法及应用，本发明提出一种两步法制备碳复合均匀、颗粒尺寸均匀的高纯相碳包覆NVPF材料。本发明制备方法第一步将V5+完全还原成V3+的单一反应，第二步将第一步得到的均匀且碳包覆均匀的纳米V2O3@C粉末作为前驱体和P源、F源、Na源高温烧结成相，第三步是快速冷却，本发明制备方法在第二步高温烧结后将反应产物置于惰性气氛下快速冷却，一方面避免了得到的产物LiVPO4F在高温过程的分解，获得的LiVPO4F具有高的纯度，在应用的时候，实际比容量高；另一方面，也避免了包覆的碳在空气中的氧化，使得合成的LiVPO4F表面包覆有均匀的碳层，有利于材料电导率和有效比容量的提升。
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公开(公告)号：CN111293281A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201811499575.7
申请日：2018-12-09
申请人： 中国科学院大连化学物理研究所
IPC分类号： H01M4/1397 , H01M4/136 , H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054 , B82Y30/00
摘要： 本发明涉及一种磷酸钒钠多孔自支撑电极及其制备和应用，所制备的电极无需集流体、粘结剂和额外的导电碳，极大地提升了电极的整体能量密度；该电极具有杂原子掺杂的三维导电碳网络和造孔剂分解得到的多孔结构，能够保证电子和钠离子的快速传输；前驱体原位烧结制得的磷酸钒钠颗粒极小(10-30nm)，并且其表面包覆有碳层，钠离子在材料内部传导极快，表现出了优异的倍率性能和循环性能；相比传统自支撑电极制备方法(如抽滤成膜、静电纺丝等)，本发明制备的电极孔隙率更低，相同体积的电极含有的活性物质含量更高，大大提高了电极体积能量密度。
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公开(公告)号：CN111099571A
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201811254122.8
申请日：2018-10-25
申请人： 中国科学院大连化学物理研究所
IPC分类号： C01B25/455 , H01M4/58 , H01M10/054
摘要： 本发明涉及一种高纯度氟磷酸钒钾制备及其应用，通过溶剂热法制备，材料的制备不经过高温煅烧，可以获得高纯度纳米级颗粒的KVPO4F，组装成钾离子电池后钾离子在电极材料中的传输路径变短，钾离子在固相中的扩散阻力得到大幅降低；另外，颗粒减小使得材料比表面积增大，材料与电解液的接触面积增加，浸润性变好，电子与离子在材料界面的传输电阻变小，有利于提高材料的倍率性能；此外，所制备的高纯度KVPO4F能发挥高的比容量。所制备的KVPO4F表现出优异的电化学性能，包括较高放电比容量和优异的倍率性能，该材料有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN112952047B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN201911261375.2
申请日：2019-12-10
申请人： 中国科学院大连化学物理研究所
摘要： 本发明一种碳负载钒酸钾的制备方法及其在钾离子电池中的应用，所述碳负载钒酸钾的化学式组成为KVOx@C，KVOx@C是首先通过溶胶凝胶法得到V2O3@C前驱体后，再经过高温烧结和室温搅拌得到终产物，合成方法简便，耗能低。本发明方法由于前驱体呈碳包覆纳米颗粒结构，获得的终产物呈均匀分布的纳米颗粒。电池在充放电过程中，反应活性位点更多，材料有效容量可得到最大幅度提高；此外，纳米颗粒形貌使得钾离子在固相中的传递路径缩短，有利于钾离子的快速脱嵌；同时，表面碳层结构有利于提升电子传导。从离子扩散和电子传递两方面提高了反应动力学，由其组装的电池具有优异的电化学性能。
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公开(公告)号：CN111099571B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN201811254122.8
申请日：2018-10-25
申请人： 中国科学院大连化学物理研究所
IPC分类号： H01M4/58 , C01B25/455 , H01M10/054
摘要： 本发明涉及一种高纯度氟磷酸钒钾制备及其应用，通过溶剂热法制备，材料的制备不经过高温煅烧，可以获得高纯度纳米级颗粒的KVPO4F，组装成钾离子电池后钾离子在电极材料中的传输路径变短，钾离子在固相中的扩散阻力得到大幅降低；另外，颗粒减小使得材料比表面积增大，材料与电解液的接触面积增加，浸润性变好，电子与离子在材料界面的传输电阻变小，有利于提高材料的倍率性能；此外，所制备的高纯度KVPO4F能发挥高的比容量。所制备的KVPO4F表现出优异的电化学性能，包括较高放电比容量和优异的倍率性能，该材料有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN112850683A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201911184941.4
申请日：2019-11-27
申请人： 中国科学院大连化学物理研究所
IPC分类号： C01B25/455 , C01B32/05 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/0525 , H01M10/054 , B82Y30/00
摘要： 本发明提供一种钒基聚阴离子型化合物的制备方法及应用，采用两步高温熔融及快速冷却过程制备纳米片状氟磷酸钒基聚阴离子型化合物的方法，原料均在高温熔融下反应，无需前期复杂工艺；第一步在高温下，原料均熔融成液态，原材料发生分子间均匀混合，第二步以纳米级碳复合三价钒前驱体为模板，高温熔融发生液固反应，混合均匀，反应充分迅速，生成的氟磷酸钒基聚阴离子型化合物呈均匀分布的纳米片状形貌。由于高温烧结后产物在惰性气体中快速冷却，避免了高温过程中氟磷酸钒基聚阴离子型化合物的分解，产物具有很高的纯度。由其组装电池的初始比容量接近理论比容量，电池倍率性能得到大幅提高。
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公开(公告)号：CN111293307A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201811490026.3
申请日：2018-12-06
申请人： 中国科学院大连化学物理研究所
IPC分类号： H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要： 本发明涉及一种碳载氟磷酸钒钠及其制备和应用，碳载氟磷酸钒钠通过水热法制备，溶胶凝胶得到碳载前驱体，再经过水热得到NaVPO4F@C电极材料，使用水热法制备的NaVPO4F@C颗粒较小且形貌尺寸较为均一；此外，这种制备方法实现了水热过程的碳包覆，有利于钠离子的传输和可逆脱嵌；电极材料的颗粒尺寸减小也使得NaVPO4F@C与电解液的接触面积增加，电解液的浸润性变好，多方面的综合作用使得材料具有较高的放电比容量和优异的倍率性能，因此这种钠离子电池正极材料的制备方法在碳负载钠离子电池材料的制备中很有应用前景。
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