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公开(公告)号:CN117525546A
公开(公告)日:2024-02-06
申请号:CN202311702421.4
申请日:2023-12-12
申请人: 郑州中科新兴产业技术研究院 , 龙子湖新能源实验室
IPC分类号: H01M10/0525 , H01M4/36 , H01M4/48 , H01M4/583 , H01M4/38 , H01M4/04 , H01M10/42 , H01M4/13 , H01M4/139
摘要: 本发明提出了一种基于碳包覆硅氧材料的预锂化电极片及其制备方法和应用,属于锂离子电池的技术领域,用以解决锂离子电池硅基材料负极预锂化不均匀和结构形貌易破坏的技术问题。本发明制备方法包括以下步骤:将硅氧化物和碳源混合,然后在惰性气体氛围煅烧,制得碳包覆硅氧材料;将碳包覆硅氧材料、导电剂和粘结剂混合后涂覆在集流体上,制备电极片;将碳纳米管加入到熔融的锂金属中,制备改性锂片;将电极片和改性锂片组装成电解池,通过充放电对电极片进行预锂化处理,制得预锂化电极片。本发明锂离子电池中实现库伦效率的提升,形成更加稳定的界面SEI,提高了电池的容量保持率,以及电池的循环稳定性,该技术制备成本低,可被电池制造行业采用。
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公开(公告)号:CN117525365A
公开(公告)日:2024-02-06
申请号:CN202311702419.7
申请日:2023-12-12
申请人: 郑州中科新兴产业技术研究院 , 龙子湖新能源实验室
摘要: 本发明提出了一种双碳包覆硅氧可控预锂化材料及其制备方法和应用,属于锂离子电池的技术领域,用以解决硅基材料负极锂离子电池的容量保持率低的技术问题。双碳包覆硅氧可控预锂化材料的制备包括以下步骤:(1)将硅氧化物与锂源混合制备混合料;(2)将碳纳米管、有机碳源分散溶解在溶剂中配制成浆料;(3)将混合料与浆料混合后喷雾干燥,得到粉体,将粉体在惰性气体氛围中进行煅烧,制得双碳包覆硅氧可控预锂化材料。本发明通过双碳共同作用进一步增强粒子之间和表面电子的导电率,并且抑制材料的体积膨胀,提高电池循环稳定性。通过控制预锂化程度,将该材料应用在锂离子电池中实现库伦效率的提升,提高了电池的容量保持率。
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公开(公告)号:CN117525366A
公开(公告)日:2024-02-06
申请号:CN202311748625.1
申请日:2023-12-19
申请人: 龙子湖新能源实验室 , 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要: 本发明提供了一种新型硅基负极材料及其制备方法。所述硅基负极材料为多层复合包覆结构,本发明得到的新型硅基负极材料以氟化锂掺杂的多孔碳为基体骨架,将高容量纳米硅颗粒沉积在氟化锂改性多孔碳内部,多孔碳在构建了强大导电网络的同时给硅颗粒提供了足够的膨胀空间,在材料中引入氟化锂,形成更加致密的SEI膜,以保证材料的稳定性;最外层的纤维素热解产物再次形成一个碳包覆层,使得所制备的硅碳负极材料具有较高容量,并且循环性能较好,且纤维素表面有大量的羟基可以与氟形成氢键,使包覆更加均匀致密,进一步增强材料的稳定性。
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公开(公告)号:CN117558894A
公开(公告)日:2024-02-13
申请号:CN202311564914.6
申请日:2023-11-22
申请人: 郑州中科新兴产业技术研究院 , 龙子湖新能源实验室
IPC分类号: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要: 本发明公开了一种简单预锂化纳微结构硅氧碳复合材料的制备方法及其应用,将SiOx材料与锂源放入有机溶剂中混合搅拌均匀之后将有机溶剂蒸干。将混合物放入CVD回转炉中,开启一定的转速,在氩气气氛下加热保温进行预锂化反应;将所述预锂化的Pre‑Li‑SiOx材料继续在CVD回转炉中升温后进行碳沉积包覆,经过洗涤、抽滤、干燥得到预锂化纳微结构硅氧碳复合材料。本发明采用一锅法制备的材料均匀性和一致性较好;将动态预锂化和碳沉积包覆有效结合;增强了材料的导电性,减少材料的表面极化,使其形成稳定的SEI膜,提高了电池的首次库伦效率,改善了材料的循环稳定性能,在锂离子电池负极材料中具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号:CN117790719A
公开(公告)日:2024-03-29
申请号:CN202311723128.6
申请日:2023-12-14
IPC分类号: H01M4/36 , H01M4/48 , H01M4/62 , H01M10/0525 , C01B33/113 , C01B32/05 , C01B32/159 , C01B32/16
摘要: 本发明提供了一种改性氧化亚硅复合负极材料及其制备方法。所述复合负极材料包括内核和包覆在内核上的包覆层,所述内核由氧化亚硅本征改性结构组成,被高倍透射电镜观测到直径10nm左右的Si纳米晶散布于无定型的硅氧结构中;所述包覆层为2D/3D复合立体碳层;所述立体碳层为无定型碳包覆层表面生长单壁/多壁碳管的复合层。所述制备方法包括:氧化亚硅粉末和改性添加剂一次煅烧后与纳米纤维素特定环境下处理并通入混合气氛烧结而成。本发明的改性氧化亚硅复合负极材料具有首次库伦效率高、循环容量保持率高等优点。
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公开(公告)号:CN113991174B
公开(公告)日:2023-06-23
申请号:CN202111239414.6
申请日:2021-10-25
申请人: 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号: H01M10/0565 , H01M10/0525 , H01M10/42
摘要: 本发明公开了一种有机‑无机复合固态电解质膜及其制备方法,固态电解质膜材料主要由PEO、LiTFSI以及ZiF改性活性无机填料构成,其制备方法如下:通过原位生长反应,将ZiF材料原位合成到活性无机填料表面,经离心、洗涤、干燥得到改性的活性无机填料粉末;将改性的活性无机填料粉末与PEO、LiTFSI混合均匀形成复合电解质膜浆料;采用溶液浇铸法,将复合电解质膜浆料倒入模具中,制得备有机‑无机复合固态电解质膜。制备的电解质膜离子电导率可达PEO/LiTFSI电解质膜电导率的7倍,有效解决了现有的PEO基固态电解质室温离子电导率较低的问题。该方法工艺简单、制备成品率高、成本低,适合大规模产业化生产。
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公开(公告)号:CN116130630A
公开(公告)日:2023-05-16
申请号:CN202310081305.9
申请日:2023-01-30
申请人: 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/48 , H01M4/58 , H01M10/0525
摘要: 本发明属于电化学领域,涉及氧化亚硅负极材料的制备,具体涉及一种低能耗高效制备氧化亚硅负极材料的方法。其制备方法为:将氧化亚硅原料与锂源干燥条件混合搅拌后,经高温烧结、水洗、干燥、球磨后再次水洗至pH为6~8后,干燥,得到氧化亚硅负极材料。本发明提供的制备方法解决了现有技术中氧化亚硅负极材料存在首次库伦效率低和循环性能差的不足。通过本发明技术方案低能耗高效制备了氧化亚硅负极材料,该材料对水氧不敏感,且在应用于锂离子半电池后,表现出了首次库仑效率极高、循环性能稳定的优势,在100mA/g电流密度下,首次库伦效率>80%;在500mA/g电流密度下,循环200周后容量保持率为94.6%。
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公开(公告)号:CN112467067A
公开(公告)日:2021-03-09
申请号:CN202011390366.6
申请日:2020-12-02
申请人: 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
摘要: 本发明提供了一种提纯光伏硅泥制备的三维多孔硅碳材料及制备方法,所述材料使用光伏硅泥为原料,通过粒度优化处理得到二维片层/类球形颗粒纳米硅,然后与小颗粒石墨复合制备得到。其中材料内部为多孔结构,孔来源为洗涤去除硅泥中含有的金属/盐类杂质得到和材料制备过程产生的交联网络结构。孔结构为锂离子传输提供通道,石墨烯和热解碳形成的导电层提升电子迁移率。石墨及多孔结构为硅膨胀提供缓冲,提升材料循环稳定性,外部包覆碳层抑制硅与电解液接触稳定表面SEI膜。本发明思路与工艺新颖,得到的硅碳材料首效高、电化学稳定性优异,具有很好的产业化应用前景。
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公开(公告)号:CN110783658B
公开(公告)日:2021-01-29
申请号:CN201911105463.3
申请日:2019-11-13
申请人: 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号: H01M10/54
摘要: 本发明公开一种退役动力三元锂电池回收示范工艺方法。将退役的锂离子电池放电,干燥后在密封惰性气氛容器内进行物理破拆,破拆后的锂电池转移至负压反应釜,通过加热使得电解液挥发,外接冷凝装置回收低沸点的有机溶剂,将挥发后的电池废料转移至清洗釜,用水对电池废料清洗,产生废气通过碱液喷淋‑活性炭吸附后排放,而后釜内混合液经过沉降分离,对污水进行处理排放,电池残渣经过烘干后进行粉碎分选,分类回收铝塑膜、钢壳、隔膜、铜粉、铝粉和电极材料。电极材料经过酸浸除杂,共沉淀方法获得镍钴锰酸锂前驱体。
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公开(公告)号:CN110783658A
公开(公告)日:2020-02-11
申请号:CN201911105463.3
申请日:2019-11-13
申请人: 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号: H01M10/54
摘要: 本发明公开一种退役动力三元锂电池回收示范工艺方法。将退役的锂离子电池放电,干燥后在密封惰性气氛容器内进行物理破拆,破拆后的锂电池转移至负压反应釜,通过加热使得电解液挥发,外接冷凝装置回收低沸点的有机溶剂,将挥发后的电池废料转移至清洗釜,用水对电池废料清洗,产生废气通过碱液喷淋-活性炭吸附后排放,而后釜内混合液经过沉降分离,对污水进行处理排放,电池残渣经过烘干后进行粉碎分选,分类回收铝塑膜、钢壳、隔膜、铜粉、铝粉和电极材料。电极材料经过酸浸除杂,共沉淀方法获得镍钴锰酸锂前驱体。
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