公开(公告)号：CN109728275A

公开(公告)日：2019-05-07

申请号：CN201811623152.1

申请日：2018-12-28

申请人： 北京理工大学 ,  上海空间电源研究所

发明人： 穆道斌 ,  赵志坤 ,  陈实 ,  马瑞 ,  刘北元 ,  李纯莉 ,  谢慧琳 ,  吕海健 ,  谢朝香

IPC分类号： H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

摘要： 本发明涉及一种氟化钪提高高镍三元正极材料电化学性能的方法，属于锂离子正极材料制备领域。利用氧化钪粉末、氟化铵等制备得到的氟化钪与高镍三元前驱体、锂源固相进行混合，降低了成本，在高镍三元正极材料表面生成ScF3物相，含F离子的存在抑制了高镍三元材料表面与电解液副反应的发生。高镍三元材料表面生成的ScF3物相，具有负热膨胀能力，对电池充放电过程中材料体积膨胀起到了一定的抑制作用，缓解了体积收缩膨胀带来的结构恶化问题，增强了材料高温下的稳定性。经过ScF3包覆处理的材料倍率特性、循环性能均得到提升。本发明提高了大电流密度下锂离子电池高镍三元正极材料的电化学性能，提高了材料的倍率特性、循环性能。

公开(公告)号：CN110323443A

公开(公告)日：2019-10-11

申请号：CN201910446877.6

申请日：2019-05-27

申请人： 北京理工大学

发明人： 穆道斌 ,  吴锋 ,  吴伯荣 ,  刘北元 ,  李纯莉 ,  赵志坤 ,  马瑞 ,  褚晓蓉 ,  朱宸宥 ,  谢慧琳

IPC分类号： H01M4/583 ,  H01M4/62 ,  H01M10/052 ,  H01M4/36 ,  C01B32/184

摘要： 本发明涉及一种类球形氮掺杂还原氧化石墨烯材料及其应用，属于电池材料领域。所述材料通过将氧化石墨烯水溶液稀释超声均匀化处理后再经喷雾干燥处理得到类球形氧化石墨烯粉末；然后与氮源研磨混合并在600～1200℃保温0.5～6h后得到。所述类球形氮掺杂还原氧化石墨烯材料兼具良好导电性与高褶皱、大比表面积和多级孔结构，并且掺杂氮原子可引入丰富的官能团，避免了石墨烯的严重堆叠及其造成的不良影响。将所述材料与硫复合作为锂硫电池正极材料使用，既可以实现活性物质的均匀分散、提高载硫量，又可以改善电极导电性和减轻“穿梭效应”，最终提高硫正极的电化学性能。

公开(公告)号：CN109728275B

公开(公告)日：2021-06-11

申请号：CN201811623152.1

申请日：2018-12-28

申请人： 北京理工大学 ,  上海空间电源研究所

发明人： 穆道斌 ,  赵志坤 ,  陈实 ,  马瑞 ,  刘北元 ,  李纯莉 ,  谢慧琳 ,  吕海健 ,  谢朝香

IPC分类号： H01M4/36 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

摘要： 本发明涉及一种氟化钪提高高镍三元正极材料电化学性能的方法，属于锂离子正极材料制备领域。利用氧化钪粉末、氟化铵等制备得到的氟化钪与高镍三元前驱体、锂源固相进行混合，降低了成本，在高镍三元正极材料表面生成ScF3物相，含F离子的存在抑制了高镍三元材料表面与电解液副反应的发生。高镍三元材料表面生成的ScF3物相，具有负热膨胀能力，对电池充放电过程中材料体积膨胀起到了一定的抑制作用，缓解了体积收缩膨胀带来的结构恶化问题，增强了材料高温下的稳定性。经过ScF3包覆处理的材料倍率特性、循环性能均得到提升。本发明提高了大电流密度下锂离子电池高镍三元正极材料的电化学性能，提高了材料的倍率特性、循环性能。

公开(公告)号：CN107819117A

公开(公告)日：2018-03-20

申请号：CN201710968460.7

申请日：2017-10-18

申请人： 北京理工大学

发明人： 穆道斌 ,  吴逸洲 ,  吴伯荣 ,  李纯莉 ,  姜颖 ,  丁银 ,  赵志坤 ,  刘北元

IPC分类号： H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/48 ,  H01M4/583 ,  H01M4/04 ,  H01M10/052 ,  B82Y30/00

摘要： 本发明涉及一种氧化物改性的柔性复合硫正极材料及制备方法，属于锂硫电池领域。该材料包括纳米碳材料、金属氧化物和活性物质硫，其中纳米碳材料作为柔性正极材料的骨架，纳米碳材料、金属氧化物和活性物质硫的质量比为1:(0.01—5):(0.05—10)；柔性复合正极材料中的硫均匀分散在金属氧化物改性的纳米碳材料骨架的孔道中。以表面均匀复合氧化物的纳米碳材料作为柔性正极材料的骨架，硫作为活性正极材料，复合形成可用于锂硫电池正极材料的氧化物/纳米碳材料/硫复合材料。本发明制备的复合正极材料具有高导电性、优越柔韧性，并对多硫化物的穿梭效应起到抑制作用，提升了锂硫电池正极的比容量、循环稳定性、倍率性能及库伦效率等电化学性能。

公开(公告)号：CN107394199A

公开(公告)日：2017-11-24

申请号：CN201710593897.7

申请日：2017-07-20

申请人： 北京理工大学

发明人： 穆道斌 ,  吴伯荣 ,  王睿 ,  丁银 ,  赵志坤 ,  刘北元 ,  马瑞

IPC分类号： H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525

CPC分类号： Y02E60/122 ,  Y02T10/7011 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525

摘要： 本发明涉及一种高镍三元正极材料存放后电化学性能的恢复方法，属于锂离子电池材料领域。本发明涉及一种高镍NCM811材料存放后性能恢复的方法，由于材料在空气环境下存放后内部锂析出到表面，内部处于缺锂状态，而表面生成的产物都属于锂源，因此采用直接煅烧处理，相当于利用表面的锂源，进行NCM811材料的二次烧结。不仅减少了材料的浪费，而且有利于改善环境，得到的材料可以进行梯次利用。锂离子电池以其高能量密度和长循环寿命等优点，被广泛应于电动汽车等多种领域。以层状镍钴锰三元材料为正极的锂离子动力电池受到日益重视，尤其是高镍含量的三元材料。其中NCM811型的理论比容量超过200mAh·g-1。