无枝晶化的钠钾离子电池的半液态负极及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN111799442A

    公开(公告)日:2020-10-20

    申请号:CN202010849311.0

    申请日:2020-08-21

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明涉及无枝晶化的钠钾离子电池的半液态负极及其制备方法与应用,属于钠钾离子电池领域,基体为固态金属钠/钾,上面附加一层液态钠钾合金的半液态负极,用作钠/钾离子电池负极,仅仅一薄层液态合金就可以抑制枝晶。固态金属部分可以为反应和液态合金提供钠/钾源,使合金中的钠/钾成分充足,电极的稳定性和导电性就可以大大提高。固体部分可以支撑液态合金,节约了空间和质量。这种负极简化了制备过程,也提高了安全性。液态合金和固态金属之间有很强的结合力,使液态合金能够牢固地附着于固态金属表面,比液态负极的稳定性更优。这让半液态在所有测试的电解液中都保持稳定。有半液态负极的电池具有长寿命、良好的循环稳定性和倍率性能。

    一种三维多孔集流体及模板刻蚀方法与应用

    公开(公告)号:CN110854441A

    公开(公告)日:2020-02-28

    申请号:CN201911185213.5

    申请日:2019-11-27

    申请人: 山东大学

    摘要: 本公开提供了一种三维多孔集流体及模板刻蚀方法与应用,模板刻蚀方法为:将聚二甲基硅氧烷和固化剂涂覆在植物模板表面固化后形成第一模板,将聚二甲基硅氧烷和固化剂涂覆在第一模板表面固化后形成模型与第一模板相反的第二模板,在第二模板的模型表面沾附刻蚀剂,采用沾附刻蚀剂的第二模板压印金属箔,压印后获得三维多孔集流体;或,将聚二甲基硅氧烷和固化剂涂覆在植物模板表面固化后形成第三模板,在第三模板的模型表面沾附刻蚀剂,采用沾附刻蚀剂的第三模板压印金属箔,压印后获得三维多孔集流体。本公开不仅具有操作简单、能耗低、环境友好等优点,而且提供的三维多孔集流体具有抑制锂枝晶、减少体积膨胀、良好循环稳定性等优势。

    一种锂离子电池负极用球形碳酸铁的制备方法

    公开(公告)号:CN105845893B

    公开(公告)日:2018-07-27

    申请号:CN201610331262.5

    申请日:2016-05-18

    摘要: 本发明公开了种锂离子电池负极用球形碳酸铁的制备方法,具体步骤包括:(1)分别配置定浓度的铁盐水溶液、碳酸铵溶液和抗坏血酸,所述铁盐水溶液、碳酸铵溶液和抗坏血酸的摩尔浓度比为1:0.4:1.5~4;(2)将上述碳酸铵溶液加入到铁盐水溶液中,搅拌10~30分钟,然后将抗坏血酸加入到混合溶液中,搅拌分散后超声处理;(3)将分散好的溶液加入到反应釜中加热至120℃‑180℃,保持时间为3h‑24h;(4)加热好的反应釜自然冷却至室温,清洗,干燥后最后得到粉体即为锂离子负极用球形碳酸铁。该方法制备原料廉价易得,操作简单耗能少、无污染,制备出碳酸铁晶体呈规则球形,颗粒分散均匀,具有较好的材料稳定性,适合工业化生产。

    一种锂离子电池负极用球形碳酸铁的制备方法

    公开(公告)号:CN105845893A

    公开(公告)日:2016-08-10

    申请号:CN201610331262.5

    申请日:2016-05-18

    摘要: 本发明公开了一种锂离子电池负极用球形碳酸铁的制备方法,具体步骤包括:(1)分别配置一定浓度的铁盐水溶液、碳酸铵溶液和抗坏血酸,所述铁盐水溶液、碳酸铵溶液和抗坏血酸的摩尔浓度比为1:0.4:1.5~4;(2)将上述碳酸铵溶液加入到铁盐水溶液中,搅拌10~30分钟,然后将抗坏血酸加入到混合溶液中,搅拌分散后超声处理;(3)将分散好的溶液加入到反应釜中加热至120℃?180℃,保持时间为3h?24h;(4)加热好的反应釜自然冷却至室温,清洗,干燥后最后得到粉体即为锂离子负极用球形碳酸铁。该方法制备原料廉价易得,操作简单耗能少、无污染,制备出碳酸铁晶体呈规则球形,颗粒分散均匀,具有较好的材料稳定性,适合工业化生产。

    一种改性锰酸锂材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN103531777B

    公开(公告)日:2016-03-30

    申请号:CN201310503996.3

    申请日:2013-10-23

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: H01M4/505 H01M4/62

    摘要: 本发明公开了一种改性锰酸锂材料及其制备方法,一种改性锰酸锂材料,以LiMn2-xMxO4-δNδ为核,以ZnPO4为包覆层,其中X的取值为0~0.1,δ的取值为0.01~0.04。制备方法步骤如下:高温固相法制备掺杂锰酸锂LiMn2-xMxO4-δNδ;分别制备磷酸盐和锌盐的水溶液,将所述磷酸盐溶液加入锌盐溶液中,调节pH为6-7.5,将步骤1)中所得的锰酸锂LiMn2-xMxO4-δNδ加入到溶液中,120℃~140℃搅拌10-14h;450~600℃烧结4~10h,得到改性锰酸锂粉,本发明所提供改性锰酸锂材料,其特殊的核壳结构既能维持锰酸锂的容量性能,又能避免锰酸锂表面与电解液的接触,有效抑制锰的溶出和因Jahn-Teller效应引起的体积变化。

    一种高容量纳米级磷酸铁锂/碳复合正极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN103531813B

    公开(公告)日:2015-12-30

    申请号:CN201310504744.2

    申请日:2013-10-23

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明涉及一种高容量纳米级磷酸铁锂/碳复合正极材料的制备方法,按化学计量比将锂源和磷源溶于含碳源的水溶液中得溶液A,将铁源溶于含抗坏血酸络合剂的水溶液中得溶液B,B在保护气体环境中逐滴滴入A中,搅拌,将所得混合悬浊液密闭加热得水热产物,水热产物在惰性气氛保护下烧结。本发明有效控制了磷酸铁锂的形貌和粒径,所得复合物呈均匀颗粒及短棒状,直径在20-200nm,结晶性好,碳包覆效果良好,碳含量为3-12wt%,并表现出优异的循环和倍率性能,10C充放电容量约为120mAh/g,20C容量约为105mAh/g,是一种理想的大容量,高功率锂离子动力电池用纳米级磷酸铁锂/碳复合正极材料。

    原位石墨化碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN103500833B

    公开(公告)日:2015-07-15

    申请号:CN201310504316.X

    申请日:2013-10-23

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: H01M4/58 H01M4/1397

    摘要: 本发明公开了原位石墨化碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法;本发明方法的步骤如下:二茂铁,醛,氯化锌或/和浓盐酸按照一定比例加入烧瓶,在120-180℃油浴加热1-10小时,搅拌聚合,经过洗涤,使用制备的聚二茂铁作为铁源,另加入一定比例的锂源、铁源、磷酸根源、掺杂源按照一定比例通过球磨的方式混合3-9小时,在80℃充分真空干燥后,在250-400℃保温1-12小时,以氩气作为保护气氛,随炉冷却到室温,得到原位石墨化碳包覆的磷酸铁锂;本发明的有益效果:本发明制备的磷酸铁锂粉体粒径小d50≤100nm,拥有优异的倍率性能和循环性能。