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公开(公告)号：CN118561336A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410582612.X
申请日：2024-05-11
申请人： 盐城工学院 , 江苏中科兆能新能源科技有限公司
摘要： 一种高性能富锂正极材料的制备及应用，具体涉及锂电池技术领域一种锡掺纳米棒组装微球富锂正极材料的制备方法。该方法利用琼脂凝胶高分子三维网联的限域作用，通过酒石酸锡的络合诱导，将正极材料的尺寸限制在3‑5个微米之内，实现一步制备锡掺杂纳米棒组装微球富锂正极材料。包括以下步骤：1)将过渡金属盐按照锰、镍和钴按摩尔比为4:1:1的配比溶于去离子水中，配制成混合盐溶液A；2)将酒石酸锂作为锂盐、络合剂溶于去离子水中，配制成溶液B；3)将溶液A和溶液B泵入反应釜中反应；4)在连续搅拌反应釜中将酒石酸锡作为诱导剂、掺杂剂的水溶液滴加进去；5)加入琼脂溶液，进行限域反应；6)反应釜的加热方式为低温诱导‑高温反应‑低温陈化‑冷冻干燥的方式进行，结束后收集产物，过滤、洗涤、真空干燥后制得前驱体；7)将干燥后的前驱体置于马弗炉中煅烧，热处理后制备出棒状组装微球富锂正极材料。提供工艺简单、原料成本低和环境友好，具有良好的结构稳定性和容量与电压稳定性的一种可用于锂电池的棒状多孔富锂正极材料的制备方法。
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公开(公告)号：CN118448610A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410582616.8
申请日：2024-05-11
申请人： 盐城工学院 , 江苏中科兆能新能源科技有限公司
摘要： 本发明具体涉及一种导电碳复合量子线缠绕纳米硅复合负极材料制备及应用。以～100 nm左右的硅粉为硅源，经过表面改性处理后，首先制备Fe2O3量子线初始缠绕硅复合结构，通过苯胺或吡咯的诱导还原转化的方式实现导电聚合物在量子线表面原位包覆，并同时通过掺杂改性以及高温碳化以及溶蚀等手段构筑碳导电量子线缠绕纳米硅的笼状复合电极材料。本专利提出在纳米硅表面缠绕导电碳量子线的笼状包覆方式，替代目前以封闭式核壳结构为主的包覆形式，可以兼具核壳结构对电极材料的保护以及多孔结构对锂离子的扩散速率的提高作用，同时可以结合效率粘结剂对裸露硅表面的自修复功效，从而能进一步提高电极材料的电化学综合性能。
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公开(公告)号：CN118448609A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410582614.9
申请日：2024-05-11
申请人： 盐城工学院 , 江苏中科兆能新能源科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种钠电池氮掺杂含异质结多孔锡基硫化物复合材料及其制备方法和应用，制备方法为首先将商业化SnO加入乙醇和表面活性剂中超声剥离，之后将剥离后纳米片和硫酸铵均匀复合，然后在H2S/Ar混合气气氛下硫化处理制备得到N掺杂SnO/硫化亚锡异质结多孔片状材料。该材料的表面和内部均形成多孔结构，SnO/硫化亚锡异质结的存在形成更多的缺陷，从而增加了体相和表面的活性点位，使得复合材料具有更高的电化学活性。内外多孔结构有利于消除电极材料的体积效应，N掺杂增加了对钠离子电池的吸附位点，同时改善了电导率，从而有效地改进电极材料的储钠性能。本发明制备原料便宜，来源广泛，操作工艺简单，收率高，材料的充放电性能优异，便于工业化生产。
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公开(公告)号：CN118448613A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410610164.X
申请日：2024-05-16
申请人： 江苏中科兆能新能源科技有限公司 , 盐城工学院
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , C01G30/00 , C01B32/05 , C01B32/184
摘要： 本发明涉及一种高性能锑基钠离子电池负极材料及其制备方法和应用，具体是基于配位化学反应衍生制备硫化锑/石墨烯‑碳复合材料。利用有机多羧酸与锑离子发生配位反应，通过调控优化配位竞争反应，优化配位环境，使二乙基二硫代氨基甲酸钠的铵根离子也能配位金属离子。在此基础上，引入导电聚合物单体分子，与上述配合物裸露的官能团形成氢键配位，在氧化剂引发的聚合反应中形成外包覆层，最终得到多核‑壳复合材料的前驱体复合物，经过碳化得到目标材料。在所制备的复合结构中，离子掺杂可增加碳基质的活性位点，三维结构和多核‑壳结构减少体积膨胀，提高离子的迁移率等，使电极材料在半电池和全电池中均表现出优异的电化学性能。
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公开(公告)号：CN118405730A
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410582615.3
申请日：2024-05-11
申请人： 盐城工学院 , 江苏中科兆能新能源科技有限公司
摘要： 一种高比容量锰酸钠正极材料的制备方法，涉及钠离子电池技术领域。该方法利用聚丙烯酸钠的强粘附力和溶胀能力，将氯化钠均匀分散于聚丙烯酸高分子网联结构中，通过缓慢加入稀释的硝酸锰溶液，使聚丙烯酸钠发生絮凝，最终生成不溶性的锰钠聚合物，从而使得溶液凝固，然后将锰钠聚合物材料进行冷冻干燥，之后置于马弗炉中高温烧结后经过水洗和真空干燥，制备得到具有多孔结构的锰酸钠材料。所制备的锰酸钠呈现β‑Na0.70MnO2相结构特征，具有较高的比表面积和丰富的孔结构。将之用于钠离子电池中作为正极材料，呈现良好的结构稳定性和容量与电压稳定性，能输出200mAh/g以上的可逆比容量，是一种极为有潜力价值的正极材料。#imgabs0#
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公开(公告)号：CN118448611A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410605825.X
申请日：2024-05-16
申请人： 江苏中科兆能新能源科技有限公司 , 盐城工学院
IPC分类号： H01M4/36 , C01B33/02 , C01B25/26 , C01B32/05 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M4/134 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
摘要： 本发明涉及一种高性能硅基负极材料制备方法及其应用。将纳米硅改性后，分散于铝盐水溶液中，加入植酸和吡咯单体，通过植酸的螯合反应在硅表面生成均匀的Al(PO3)3，再加入过硫酸铵引发吡咯单体在外层聚合，碳化后形成Si@Al(PO3)4‑C@C三层复合结构；经酸溶蚀后保留3‑5wt%的Al(PO3)3。最后与硝酸锂共混，经由高温、水洗最终得到Si@LiAl(PO3)4‑C@C。本发明材料呈现均匀的多层核壳结构，外壳为N掺杂碳，次外层为多孔的磷掺杂碳复合的LiAl(PO3)4‑C，内核为纳米硅。该结构有利于消除Si电极的体积效应，提高首次效率，改善SEI膜结构，从而有效地改进电极材料的电化学性能。
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公开(公告)号：CN118448608A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410582613.4
申请日：2024-05-11
申请人： 盐城工学院 , 江苏中科兆能新能源科技有限公司
摘要： 本发明具体涉及一种高性能硅基负极材料制备方法及其应用。通过将纳米硅改性后，按顺序依次原位复合单质硫层、氧化铝层以及铜掺杂重氮盐包覆层，随后浸入硝酸锂溶液中，干燥后经由碳化处理，最终生成具有中空结构碳/硫化铝锂包覆的复合材料。本发明根据Si负极电池材料充放电循环中的特点，设计制备出的复合纳米材料呈现均匀的中空核壳结构，其最外壳层为氮、铜元素掺杂的均匀碳层，次内壳为硫化铝锂层，核结构为纳米硅。该材料结构中的中空结构以及双层外壳包覆特性有利于消除Si电极材料巨大的体积效应，从而有效地改进电极材料的电化学性能。硫化铝锂能为纳米硅补充额外的锂离子，并且具有较高的锂离子电导率，从而提高硅负极的首次效率。氮/硫、铜元素掺杂的均匀碳层能改善材料的电子电导率，降低电化学反应过程的极化，从而提高材料的速率性能。本发明制备原料便宜，兼顾循环性能、速率性能和高的首次效率，操作工艺简单，收率高，材料的长期充放电性能优异，市场广大。
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公开(公告)号：CN118431668A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202310047498.6
申请日：2023-01-31
申请人： 中国科学院上海硅酸盐研究所 , 江苏中科兆能新能源科技有限公司
IPC分类号： H01M50/431 , H01M50/403 , H01M10/052 , H01M50/443 , H01M50/449
摘要： 本发明公开锂硫电池用隔膜修饰材料、制备方法及锂硫电池。锂硫电池用隔膜修饰材料为多金属@多孔碳复合材料M@PC，多孔碳形成的碳层均匀包覆在金属纳米颗粒表面，其中，M为V、Gr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn中的两种或两种以上的组合；所述多金属@多孔碳复合材料M@PC中多孔碳的质量百分比为10~30 wt%。本发明可实现多硫化物的高效转化，从而提高活性物质的利用效率，实现高能量面密度和易于生产的锂硫电池的制备。
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公开(公告)号：CN117747986A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311731652.8
申请日：2023-12-15
申请人： 中国科学院上海硅酸盐研究所 , 江苏中科兆能新能源科技有限公司
IPC分类号： H01M10/42 , H01M50/449 , H01M50/431 , H01M10/052 , H01M10/058
摘要： 本发明涉及单原子配位氮掺杂碳负载金属化合物复合材料及其在锂硫电池隔膜中的应用。所述单原子配位氮掺杂碳负载金属化合物复合材料的化学组成为M SAs/NC@MC；其中，NC为氮掺杂碳材料；M SAs为单原子Fe、Co、Ni中的至少一种，以单原子的形式配位在氮掺杂碳材料NC中；MC为金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物、金属磷化物、金属硫化物中的至少一种，原位形成在M SAs/NC表面；所述单原子配位氮掺杂碳负载金属化合物复合材料中的M金属以单原子的形式存在，单原子的质量百分比为0.5～2wt％。
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公开(公告)号：CN117650239A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202311760330.6
申请日：2023-12-20
申请人： 江苏中科兆能新能源科技有限公司 , 中国科学院上海硅酸盐研究所
摘要： 本发明涉及一种基于NiFe合金纳米线正极的制备方法及包含其的钠‑金属氯化物（Na‑MCl2，M=Ni,Fe）电池。该NiFe合金纳米线具有三维交联导电结构，将其与NaCl以一定比例混合构成正极，同时正极侧加入第二相电解质NaAlCl4以改善Na+的传输及界面稳定性；利用上述正极，并以β’’‑Al2O3陶瓷为电解质，金属Na为负极，组装Na‑MCl2电池。与传统的基于NiFe颗粒的正极相比，基于NiFe合金纳米线正极具有三维交联导电结构，保证电池在运行过程中始终维持良好的电子传输，实现了高倍率和长寿命运行。本发明提出的基于NiFe合金纳米线制备的正极，具有三维导电网络结构，有效地解决了Na‑MCl2电池实际应用中遭遇的倍率性能差等难题，有利于推动Na‑MCl2电池在规模化储能中的应用。
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