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公开(公告)号：CN117594761A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311418791.5
申请日：2023-10-30
申请人： 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了一种阴阳离子共掺杂修饰富锂锰基正极材料及制备方法，属于储能材料及电化学技术领域，所述正极材料为层状复合结构，所述正极材料为富锂锰基正极材料，由F‑阴离子、S2‑阴离子和Na+金属阳离子复合阴阳离子共修饰。本发明中F掺杂会提高O2的释放能垒，减少O2的释放，抑制材料不可逆的氧损失，提高正极材料的容量保持率；F与过渡金属的化学键的结合力大于O与过渡金属化学键的结合力，M‑F键(M＝Ni、Mn)的形成有利于稳定表面结构，提高正极材料的稳定性；F的掺杂会进一步扩大S掺杂的深度，S表面掺杂能够诱导表面层状相变，从而稳定表面结构改善材料的电化学性能，F、S之间的协同效应相互促进，相互协调，共同提高正极材料的性能。
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公开(公告)号：CN114597368B
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202210253380.4
申请日：2022-03-15
申请人： 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
摘要： 本发明涉及一种表面硫掺杂且具有硫酸锂保护层的富锂锰基层状材料，属于锂离子电池技术领域。所述材料以富锂锰基层状材料为基体，基体表面掺杂有硫且包覆有硫酸锂，通过将硫单质与富锂锰基层状材料混合后，在氧气氛围下煅烧，通过控制氧气流量、升温速率、煅烧温度及时间，一方面硫进入基体内并掺杂在基体表层，另一方面硫还与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫与富锂锰基层状材料表面的残碱反应原位生成硫酸锂包覆层。所述材料具有良好的电化学性能。
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公开(公告)号：CN111987297A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010871904.7
申请日：2020-08-26
申请人： 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/485 , H01M4/505 , H01M4/58 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供一种表面铝掺杂及磷酸钛铝锂包覆的富锂锰基正极材料及制备，属于储能材料及电化学技术领域。包括富锂锰基正极材料以及包裹在富锂锰基正极材料外的包覆层磷酸钛铝锂，所述富锂锰基正极材料的表面掺杂Al；所述富锂锰基正极材料的化学式为xLi2MnO3·(1-x)LiMO2，M为过渡金属Ni和Mn中的至少一种，0＜x＜1。本发明还提供所述表面铝掺杂及磷酸钛铝锂包覆的富锂锰基正极材料的制备方法。本发明正极材料通过包覆层阻止电解液与正极材料直接接触，同时快离子导体有利于Li+传输提高倍率性能；通过一步法形成包覆层与表面掺杂Al，达到稳固晶格氧的作用，使得材料的循环性能得到提升。
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公开(公告)号：CN114613959B
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202210253399.9
申请日：2022-03-15
申请人： 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/58 , H01M10/0525
摘要： 本发明涉及一种阴阳离子共修饰富锂锰基复合材料、制备方法和应用，属于储能材料及电化学技术领域。所述复合材料将F‑、BO33‑和Al3+与富锂锰基正极材料复合，F‑掺杂能够取代O，稳定层状结构，减少Li2MnO3相活化过程O的不可逆释放；BO33‑富集在颗粒表面能够解决颗粒在循环过程中发生的相变和电解液分解问题；Al3+掺杂可以明显降低材料的电荷转移电阻和固相电解质界面电阻，提升材料的倍率性能。所述方法工艺简单，F‑与Al3+在液相中反应分散更为均匀。所述材料适用于锂离子电池正极材料，阴阳离子共修饰有利于扩大锂层的晶面间距，减少了不可逆的氧释放，有利于提高首次库伦效率和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN114420920A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210065248.0
申请日：2022-01-20
申请人： 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC分类号： H01M4/505 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了一种氟离子梯度掺杂富锂锰基正极材料及其制备方法和应用，包括以下步骤：A、按照现有方法制备富锂锰基正极材料；B、将氟盐置于溶剂中溶解，然后搅拌加入富锂锰基正极材料，超声分散；C、研磨蒸干后，将得到的粉末转移至马弗炉中煅烧，煅烧温度为250－350℃，煅烧时间为3－4h，煅烧后即得。本发明通过直接对富锂锰基本体材料进行二次处理，得到氟梯度掺杂的改性材料，其不仅可以抑制材料表面释氧，还减少了过渡金属向锂层的迁移，使后续循环过程中正极电压衰减得到改善；同时，F对O的不等价取代可以增加低价过渡金属离子的含量，内部F含量较表面少可以减小反应后期其对阴离子氧化还原的抑制作用，进而贡献更多的容量。
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公开(公告)号：CN118299558A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410413161.7
申请日：2024-04-08
申请人： 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
IPC分类号： H01M4/525 , H01M4/36 , H01M4/62 , H01M10/0525 , C01G53/00 , C01B32/05 , C01G23/053
摘要： 本发明公开了复合包覆的镍基富锂无序岩盐结构正极材料及制备方法，属于储能电化学技术领域，所述正极材料的化学式为Li1.2Ni1/3Ti1/3W2/15O2。本发明的正极材料具有三维无序阳离子骨架结构，可以稳定富锂氧化物正极材料中的氧晶格和氧变价反应，提高锂离子迁移能力，提升材料循环性能；采用湿化学法原位制备无定型碳和二氧化钛复合包覆层，操作简单、成本低，而且能够避免二次包覆处理引发的表面结构失效等问题。
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公开(公告)号：CN114649526B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202210253400.8
申请日：2022-03-15
申请人： 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
IPC分类号： H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
摘要： 本发明涉及一种内高外低梯度掺杂的富锂锰基层状材料及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。所述材料中掺杂元素Al、Mg、F或S掺杂在富锂锰基层状基体材料中，掺杂浓度呈内高外低梯度分布。所述方法首先将掺杂元素的盐、锂盐和过渡金属盐按照特定比例混合，经溶胶凝胶、预烧后得到中间产物，然后将中间产物与锂盐和过渡金属盐的混合液混合，进行二次溶胶凝胶，最终烧结得到所述材料。所述材料可同时兼顾高容量和高稳定性。
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公开(公告)号：CN114613959A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210253399.9
申请日：2022-03-15
申请人： 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/58 , H01M10/0525
摘要： 本发明涉及一种阴阳离子共修饰富锂锰基复合材料、制备方法和应用，属于储能材料及电化学技术领域。所述复合材料将F‑、BO33‑和Al3+与富锂锰基正极材料复合，F‑掺杂能够取代O，稳定层状结构，减少Li2MnO3相活化过程O的不可逆释放；BO33‑富集在颗粒表面能够解决颗粒在循环过程中发生的相变和电解液分解问题；Al3+掺杂可以明显降低材料的电荷转移电阻和固相电解质界面电阻，提升材料的倍率性能。所述方法工艺简单，F‑与Al3+在液相中反应分散更为均匀。所述材料适用于锂离子电池正极材料，阴阳离子共修饰有利于扩大锂层的晶面间距，减少了不可逆的氧释放，有利于提高首次库伦效率和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN112551540B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202011425644.7
申请日：2020-12-09
申请人： 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC分类号： H01M4/131 , H01M4/1391 , H01M4/62 , H01M10/0525 , C01B39/04 , C01B37/00
摘要： 本发明公开了一种富锂锰基正极用硅铝分子筛添加剂及其制备方法和应用，包括以下步骤：S1、向氨水加入表面活性剂、正硅酸乙酯和铝盐配置成混合溶液；S2、过滤取絮状产物并干燥、煅烧；S3、将官能团化试剂溶于溶剂中，向溶剂中加入硅铝分子筛，所得产物干燥后即得到硅铝分子筛添加剂等步骤。本发明通过将硅铝分子筛添加剂应用于锂离子电池中，在电池充放电时发挥硅铝分子筛添加剂的吸附作用，吸附正极发生表面相转变后溶解的过渡金属离子甚至是气体，以此减少过渡金属离子在负极的沉积，提升了电池性能。同时，通过在硅铝分子筛添加剂表面嫁接不同官能团，提高了富锂锰基正极的离子电导率和倍率性能，克服了现有富锂锰基正极所存在的问题。
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公开(公告)号：CN113690430A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110864924.6
申请日：2021-07-29
申请人： 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC分类号： H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/131 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了一种实现精确配锂的富锂锰基正极材料及其制备方法和应用，包括以下步骤：S1、按比例称取对应的可溶性金属盐并混合成金属盐溶液；S2、将金属盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂加入反应釜中反应过滤得到前驱体；S3、将前驱体放入马弗炉中，在空气的氛围下煅烧；S4、将前驱体与锂源混合并搅拌，得到混合物；S5、将混合物于马弗炉中烧结即得。本发明通过对富锂锰基正极材料的前驱体在空气中进行氧化预烧，使得前驱体硬度增大，从而更有利于结构的保持，成分结构单一，不仅实现了精确配锂，减少了表面残余锂，增强了结构的稳定性，而且相比于传统方法，该方式高效、经济、操作简单，过程易控制，能够很好地解决传统方法中配锂量偏差的问题。
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