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公开(公告)号：CN119447280A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202310961005.X
申请日：2023-07-31
Applicant: 华为技术有限公司 , 中国科学院化学研究所
Abstract: 本申请实施例提供一种正极材料，分子式为Na1‑naAn+a[TmbM1cM2d]O2，A为馈电性ψA满足0.9ψNa≤ψA＜ψNa中的一种或多种碱金属或碱土金属元素；Tm为Fe、Mn、Co中的一种或多种元素与Ni的组合，M1为馈电性ψM1>ψ0.6Tmmax中的一种或多种金属元素，M2为馈电性ψ0.6M2>ψ0.6Tmmax中的一种或多种金属元素；0＜a≤0.1，0.3≤b＜1，0＜c≤0.6，0≤d≤0.2，b+c+d＝1，a、b、c、d的取值使正极材料保持电荷平衡。该正极材料通过钠层和过渡金属层的多元素共掺杂，协同增强了相邻过渡金属层间的相互作用，可提高正极材料在高脱钠量时的结构稳定性。
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公开(公告)号：CN117276530A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311451112.4
申请日：2023-11-03
Applicant: 中国科学院化学研究所 , 北京智慧能源研究院 , 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
Abstract: 本发明涉及一种反常O3型钠离子电池层状正极材料及其制备方法，所述正极材料的化学组成表达为O3‑Na2/3TM1‑x‑yLixMyO2，其中过渡金属TM＝Cu、Ni、Fe、Mn、Ti、Cr、V的一种或多种，M＝Ti、Sn、Sb中的一种或多种，0.05≤x≤0.1，0.2≤y≤0.4。所述正极材料制备方法在于在过渡金属层原位引入Li和Ti、Sn、Sb中至少一种进行掺杂修饰，以及通过低温煅烧，高温煅烧的两段式煅烧工艺。本发明的正极材料表面光滑，粒径均一，元素分布均匀，由其组装的钠离子电池大幅提高了充放电比容量和结构稳定性，表现出优异的循环稳定性和倍率性能。
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公开(公告)号：CN111564605B
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN202010379379.7
申请日：2020-05-07
Applicant: 中国科学院化学研究所
IPC: H01M4/131 , H01M4/1391 , H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/62 , H01M4/04 , H01M10/054
Abstract: 本发明提供层状氧化物正极及制备方法和应用及含其的钠离子电池，所述层状氧化物正极为钠锰与掺杂金属元素组成的四元层状氧化物正极，其化学式为Nax‑αMα[AyMn1‑y]O2，其中，0.05≤α≤0.3，0.4≤x≤0.9，0.1≤y≤0.5；M为掺杂进入所述正极的碱金属层的金属离子，M的离子半径不小于钠离子；A为所述正极的过渡金属层中的金属离子。所述M选自K+、Ca2+、Sr2+或Ba2+中的一种或多种；所述A选自Li+、Mg2+、Zn2+中的一种或多种。本发明提供两种所述正极的制备方法，分别为固相制备法和溶胶凝胶制备法，所述正极具有较高的比容量和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN118800887A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410784406.7
申请日：2024-06-18
Applicant: 中国科学院化学研究所
Abstract: 本发明公开了一种铁基层状氧化物钠离子电池正极材料及其制备方法，所述铁基层状氧化物钠离子电池正极材料的化学式如：NaNixFeyMnzAaBbCcO2，其中x+y+z+a+b+c＝1，且y＞1/3，a+b+c＜0.1，A为Mg、Al、Sn、Ti中的至少一种，B为Y、Zr、Nb、Mo、Ta中的至少一种，C为Li、Co、Zn中的至少一种，且B元素在表面和体相都有掺杂，且在表面的含量比体相大。本发明产品制备方法过程简单，原料易得并且价格低廉，适宜规模化生产。本发明实现界面和体相的同时改性，增强材料的界面和体相结构稳定性，并且通过高电子电导率的元素共掺，使得材料的钠离子扩散动力学得到改善，有效地提高材料的循环性能和倍率性能。
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公开(公告)号：CN118538903A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410800177.3
申请日：2024-06-20
Applicant: 中国科学院化学研究所
Abstract: 本发明公开了一种表面改性的层状氧化物钠离子电池正极材料，化学式表达为NaNixFeyMnzO2@MaOb，其中x+y+z＝1，ma＝2b，M为Mn、Al、Zr、Ti、Mg、Zn、Cu等元素中的至少一种，m为M元素的化合价，其中MaOb以P相层状氧化物的形式包覆在NaNixFeyMnzO2的表面。本发明可在正极颗粒表面形成更稳定的P相惰性贫钠表面结构，避免了活性过渡金属元素在循环过程中的溶出，同时也避免了充电态下高价活性元素与电解液直接接触，起到对电解液催化分解的作用，抑制了界面结构的退化，解决了循环过程中的界面问题，有效地提高材料长循环性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116259742A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310080161.5
申请日：2023-01-18
Applicant: 中国科学院化学研究所 , 北京智慧能源研究院 , 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
IPC: H01M4/505 , H01M4/485 , H01M4/04 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种铜锰基钠离子电池层状正极材料，所述正极材料化学式表达为NaxCu0.33‑0.5myMy+zMn0.67‑0.25mzO2，0.67
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公开(公告)号：CN114678509A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210396612.1
申请日：2022-04-15
Applicant: 中国科学院化学研究所
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种氟氧化物原位包覆的钠离子电池层状正极材料，为岩盐/层状异质结构，化学式表达为为NaxTMO2@MaNb(O/F)c，MaNb(O/F)c为氟/氧化物，以岩盐相均匀包覆在层状金属氧化物NaTMO2的表面，其中TM为过渡金属Ni、Co、Mn、Cu、Fe、Ti中的至少一种，M则为Li、Na中的至少一种，N为过渡金属Ni、Co、Mn、Cu、Ti、Zn、Al、Zr、Sn、Sb、W、Ta中的至少一种；x为2/3至1，0.01≤a≤0.05，0.01≤b≤0.05，c满足MaNb(O/F)c的电荷平衡，包覆层厚度为10‑15nm。本发明正极材料制备方法先通过一次高温烧结得到层状正极材料，再将所得正极与包覆材料通过高温融合包覆机充分整型包覆，进而得到高电压稳定的正极包覆材料。
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公开(公告)号：CN118899433A
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202410926326.0
申请日：2024-07-11
Applicant: 中国科学院化学研究所
IPC: H01M4/525 , H01M4/505 , H01M4/485 , H01M10/054 , C01G53/00
Abstract: 本发明提供了一种界面高熵的层状氧化物钠离子电池正极材料及其制备方法和应用，正极材料的化学式表达为NaNixFeyMnzAaBbCcDdO2，其中x+y+z+a+b+c+d＝1，a+b+c+d≤0.1，且a＞0、b＞0、c＞0，d≥0，其中，A为Y、Zr、Nb中的至少一种，B为镧系元素或者Ta、W中的至少一种，C、D为第四五周期过渡金属元素中的至少一种。所述正极材料的制备方法过程简单，适宜规模化生产。本发明通过调节掺杂源的加入顺序，利用了第四五周期过渡金属元素倾向于表面偏析的特点，通过痕量多元素掺杂构筑了界面高熵尖晶石结构，并且各掺杂元素分布均匀，增强材料的界面结构稳定性，有效地提高材料的循环性能。
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公开(公告)号：CN117497744A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311449179.4
申请日：2023-11-02
Applicant: 中国科学院化学研究所
Abstract: 本发明公开了一种活性晶面暴露的钠基层状氧化物单晶颗粒，所述钠离子电池层状正极材料为NaxMyO2，0.5＜x＜1，0.5＜y＜1，其中M为Ni、Mn、Fe、Cu、Co、Ti中的两种及以上；所述活性晶面暴露的钠基层状氧化物单晶颗粒使用熔盐法制备得到，所使用的熔盐包括钠盐和铯盐。利用简单的熔盐法，通过选用合适的熔盐，使材料在高温烧结过程中选择性暴露有活性的晶面，得到倍率性能优异、循环性能良好的钠离子电池正极材料。本发明方法操作简便、安全性高、在不引入额外元素的情况下，大幅度提高了材料的倍率性能和循环稳定性，在钠离子电池的商业化应用上具有非常广阔的前景。
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公开(公告)号：CN117476927A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311449249.6
申请日：2023-11-02
Applicant: 中国科学院化学研究所
IPC: H01M4/525 , H01M4/505 , H01M4/485 , H01M10/054 , C30B9/00
Abstract: 本发明公开了一种大单晶层状氧化物正极材料，所述钠离子电池层状正极材料为NacM1xM2yM3zO2，0.5＜c＜1，0≤x≤0.9，0≤y≤0.9，0≤z≤0.9，且x+y+z＝1，其中M1、M2、M3独立选自Ni、Mn、Fe、Cu、Co或Ti；所述大单晶层状氧化物正极材料采用熔盐法制备得到；熔盐法中，熔盐为NaCl，烧结助剂为AaOb和/或NaAcOd，A选自Nb、Bi、W、Mo、Sn、Sb、Ta中的至少一种。本发明通过在熔盐体系中加入微量的烧结助剂，实现了大尺寸单晶层状正极材料的可控合成，且粒径分布窄；获得的单晶正极具有优异的电化学性能，有望推动钠离子电池的大规模应用及推广。
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