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公开(公告)号：CN114927682A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210542496.X
申请日：2022-05-18
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: H01M4/525 , H01M4/505 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种提升高镍三元LiNixCoyMn1‑x‑yO2正极材料循环稳定性和安全性的方法。以有机酸为改性剂，通过有机酸分子中富含的大量H+与高镍三元LiNixCoyMn1‑x‑yO2正极材料表面残碱中的Li+进行离子交换，同时使有机酸溶剂均匀的粘附到材料表面，然后在惰性气氛下进行高温焙烧得到碳包覆高镍三元LiNixCoyMn1‑x‑yO2正极材料。本发明的方法，有效降低了高镍三元LiNixCoyMn1‑x‑yO2正极材料的表面残碱量、防止了材料与电解液界面的副反应和缓解了材料在循环过程中的晶格氧析出，使材料展现出优异的循环稳定性和安全性。
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公开(公告)号：CN119560540A
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202411772339.3
申请日：2024-12-04
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: H01M4/36 , H01M4/525 , H01M10/0562 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于锂离子电池正极材料技术领域，具体公开了一种固态电解质外延涂层的复合正极材料，包括内层正极活性材料和包覆于内层正极活性材料外部的外延层；所述内层正极活性材料为构型熵超高镍正极材料，所述构型熵超高镍正极材料的通式为LiNixCoyM1‑x‑yO2。本发明通过氯化物固态电解质外延涂层有助于缓解正极材料的无序化程度和固有应变，增强电极与电解质之间的一致性和界面兼容性，提升构型熵超高镍正极材料LiNixCoyMn1‑x‑yO2的电化学性能，从而构建高稳定性和长寿命的复合正极材料。
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公开(公告)号：CN116741966A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310822063.4
申请日：2023-07-06
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
Abstract: 本发明公开了一种复合正极材料及其制备方法和应用。所述复合正极材料由正极材料和Li4+xTi5O12/C补锂剂组合而成。所述复合正极材料制备方法包括：(1)将TiO2、Li2CO3(过量5％～10％)和中间相沥青分散于无水乙醇中搅拌均匀，经干燥后充分研磨，置于管式炉中在氮气气氛下进行高温烧结，制得Li4+xTi5O12/C(3≥x≥0)；(2)将Li4+xTi5O12/C与正极材料进行球磨混匀，得到复合正极材料。本发明通过在正极材料中引入Li4+xTi5O12/C补锂剂，能有效弥补放电过程中由于形成SEI膜损失的锂离子，该复合正极材料应用于锂离子电池领域能大幅度提升锂离子电池的首次库伦效率、放电比容量、能量密度和循环寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114122552A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111393302.6
申请日：2021-11-23
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: H01M10/54
Abstract: 本发明公开了一种回收退役锂离子电池制备LiAlO2包覆单晶正极材料的方法。首先将退役锂离子电池进行拆解后，对正极片进行预处理，分离铝箔和废旧正极材料；然后以含有残余铝箔的废旧正极材料作为原料，通过NaOH碱浸的方法将其中残余铝箔去除，并获得含铝碱浸液；紧接着对废旧正极材料颗粒进行破碎、混锂和高温焙烧得到单晶正极材料；最后将所制备单晶正极材料加入到上述含铝碱浸液中进行Al(OH)3包覆，反应结束后通过混锂、焙烧得到LiAlO2包覆的单晶正极材料。本发明的方法，不仅可以将回收的废旧正极材料再生为单晶正极材料，而且能有效解决含铝碱浸液的处理问题，从而实现退役锂离子电池中镍钴锰铝元素的循环利用。
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公开(公告)号：CN116632205A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310742333.0
申请日：2023-06-21
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: H01M4/36 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开一种NASICON型快离子导体Li1+NYNZr2‑N(PO4)3包覆单晶高镍三元复合材料的制备方法，包括：制备单晶高镍三元LiNixCoyM1‑x‑yO2正极材料前驱体；将其分散于钇盐和锆盐溶液中，利用金属盐沉淀产生的弱酸性体系刻蚀前驱体，使Y3+和Zr4+沉淀产物定向沉积；将锂盐与其进行球磨混合，通过高温烧结，制得所述复合材料。本发明通过NASICON型快离子导体包覆以及内核与包覆层间的相互掺杂提高Li+扩散速率和电子电导率、抑制界面寄生反应和减轻晶格氧析出，从而达到提升单晶高镍三元LiNixCoyM1‑x‑yO2正极材料结构稳定性和改善电化学性能的目的。
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公开(公告)号：CN118835319A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202411028953.9
申请日：2024-07-30
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: C30B29/22 , C30B7/14 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种高熵富镍单晶正极材料及其制备方法和应用。本发明属于锂离子电池正极材料技术领域，所述高熵单晶正极材料化学式为LiNixCoyMnzN1‑x‑y‑zO2，其中N为不同比例的Y、Gd、W、Mo，其中，0.9≤x≤0.95，0＜y≤0.05，0＜z≤0.05，x+y+z=1。本发明提供一种高熵掺杂结合单晶化设计的制备方法，在保证其主体结构的前提下，在前驱体生长过程中引入多种不具有电化学活性的离子，例如Y、Gd、W、Mo；再结合多段高温烧结完成单晶化过程，有效合成这种零应变、高稳定性、高安全性的锂离子电池正极材料。同时在富镍正极材料中建立高熵单晶与晶体结构之间的联系，从而改善富镍正极材料的电化学性能。
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公开(公告)号：CN115275184A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210885503.6
申请日：2022-07-26
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: H01M4/525 , H01M4/505 , H01M4/485 , H01M10/0525 , C01G53/00
Abstract: 本发明提供了一种锂离子电池高镍无钴正极材料及其制备方法。其步骤如下：首先采用共沉淀法制备高镍无钴正极材料前驱体NixM1‑x(OH)2，其中M为Mn、Al、Mg中的至少一种，1＞x≥0.8；随后将制得的前驱体与锂盐和含+5价过渡金属阳离子的原料充分研磨均匀，其中+5价过渡金属阳离子为V5+、Nb5+和Ta5+中的至少一种；最后将研磨后的粉末在高温下进行焙烧，得到+5价过渡金属阳离子复合的锂离子电池高镍无钴正极材料。本发明通过利用离子半径大的+5价过渡金属阳离子扩充高镍无钴正极材料的层间距，有效促进了充放电过程中锂离子的传输动力学；此外，电化学惰性的+5价过渡金属阳离子充当层间柱，也进一步提高了材料结构的稳定性。通过该方法处理后的高镍无钴正极材料具有优异的放电比容量、容量保持率和倍率性能。
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公开(公告)号：CN114105221A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111394118.3
申请日：2021-11-23
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
Abstract: 本发明公开了一种模板法制备锂离子电池菱形高电压LiNi0.5Mn1.5O4正极材料的方法。首先将高锰酸钾溶解于无水甲醇和N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)的混合溶液中，通过水热反应合成菱形MnCO3，再在氧气气氛下通过高温烧结得到菱形Mn2O3；然后以菱形Mn2O3作为模板，采用液相法将其与锂盐、镍盐按一定的摩尔比充分混匀后，经高温处理得到菱形高电压LiNi0.5Mn1.5O4正极材料。本发明的步骤简单、原料易得、便于产业化；所制备高电压LiNi0.5Mn1.5O4正极材料具有粒径分布均匀、疏松多孔的菱形结构特点，有效增大了材料与电解液的接触面积，促进了颗粒界面间的紧密接触和提升了颗粒间的电导率、锂离子扩散速率；使得材料展现出较高的振实密度和优异的电化学性能。
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