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[发明专利]一种单晶形貌的高电压三元锂离子正极材料及其制备方法-CN201610739897.9有效
发明人：王欢欢;黄震雷;陈全彬;韩坤明;周恒辉 -专利权人：青海泰丰先行锂能科技有限公司
申请日： 2016-08-29 - 公布日： 2019-09-06 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明涉及锂离子电池技术领域，具体地说是涉及利用多种元素、采用特定的高温烧结工艺合成单晶形貌且在高电压下具有优异电化学性能的三元正极材料及其制备工艺。本发明公开一种单晶形貌的高电压三元锂离子二次电池正极材料及其制备工艺，本方法通过额外引入一种或多种元素，利用不同元素对三元材料诸如容量、平台、循环、阻值等影响特性，设计差异化的引入工艺，并辅以特征性的烧结工艺制备单晶形貌的三元正极材料。采用本工艺制备的三元材料能够充分发挥各元素的正面影响，保证材料在高电压下晶体结构、物理结构和表面结构的多重稳定性，实现材料优异的电化学性能。
一种晶形电压三元锂离子正极材料及其制备方法

[发明专利]一种评价锂离子电池材料不同包覆工艺之间优劣的方法-CN201811382972.6在审
发明人：董彬彬;黄震雷;田娜;闫超;韩坤明;孙洪旭;崔云龙;周恒辉;杨新河 -专利权人：北京泰丰先行新能源科技有限公司;北大先行科技产业有限公司
申请日： 2018-11-20 - 公布日： 2019-05-03 - 主分类号： G01N21/73 文献下载
摘要：本发明公开一种评价锂离子电池材料不同包覆工艺之间优劣的方法，其步骤包括：对不同包覆工艺包覆的同种锂离子电池材料分别取样，分析样品中包覆元素所占比例x；将样品置于容器中，加入溶剂后搅拌均匀，得到浆料；通过离心管承载上述浆料，置于离心机上离心，静置后从中定量取出上层样品，分析该上层样品中包覆元素所占比例y；比较各样品的y‑x大小，y‑x越小，表示样品中的表面包覆材料与基体间的结合力越大，表明样品对应的包覆工艺越好，以此评价锂离子电池材料不同包覆工艺之间的优劣。
包覆工艺锂离子电池材料包覆浆料上层表面包覆材料离心机分析样品包覆的结合力离心管溶剂取样取出承载分析

[发明专利]一种高镍大晶粒三元材料及其制备方法-CN201810856892.3在审
发明人：黄震雷;董彬彬;王欢欢;韩坤明;余随淅;杨新河;周恒辉 -专利权人：青海泰丰先行锂能科技有限公司;北大先行科技产业有限公司
申请日： 2018-07-31 - 公布日： 2019-01-15 - 主分类号： H01M4/525 文献下载
摘要：本发明提供一种高镍大晶粒三元材料，通式为LiNi_xCo_yM_zO₂，其中M为Mn或Al，x+y+z＝1且0.65≤x≤0.95，0≤y≤0.25，0.015≤z≤0.25。本发明还提供一种高镍大晶粒三元材料的制备方法，其步骤包括：称取前驱体、锂源、添加剂，采用固相混合方式混合均匀，得到混合物；将上述混合物进行烧结，得到高镍单晶LiNi_xCo_yM_zO₂材料。
高镍三元材料大晶粒制备得到混合物固相混合混合物烧结前驱体称取单晶锂源添加剂

[发明专利]一种快速评价三元正极材料表面残碱相对含量的检测方法-CN201710350896.X在审
发明人：王欢欢;黄震雷;韩坤明;陈全彬;王海燕;周恒辉;杨新河 -专利权人：北大先行科技产业有限公司
申请日： 2017-05-17 - 公布日： 2018-12-07 - 主分类号： G01N31/16 文献下载
摘要：本发明提供一种快速评价三元正极材料表面残碱相对含量的检测方法，步骤包括：1)将若干份待测的三元正极材料样品分别置于反应室坩埚中，均加入助熔剂，在氧气氛围下加热反应，生成二氧化碳；2)通过碳含量测试仪器检测二氧化碳的碳相对含量，以碳相对含量作为评价三元正极材料表面残碱相对含量的指标。本方法用于一些无需知道残碱组分及准确含量但需了解残碱相对含量的情况，尤其是大批量样品的检测，借助碳含量测试仪器检测三元正极材料，通过检测表面残碱的碳相对含量来评价残碱相对含量。本方法不需要配置标准溶液，检测灵活性高，能够极大缩短单个样品检测时间。
残碱三元正极材料检测含量测试快速评价仪器检测二氧化碳标准溶液单个样品加热反应检测表面氧气氛围反应室助熔剂坩埚配置

[实用新型]用于锂离子电池材料高温烧结及取样装置-CN201721296046.8有效
发明人：王欢欢;黄震雷;韩坤明;陈全彬;周恒辉;杨新河 -专利权人：北大先行科技产业有限公司
申请日： 2017-10-10 - 公布日： 2018-07-27 - 主分类号： G01N25/02 文献下载
摘要：本实用新型提供一种用于锂离子电池材料高温烧结及取样装置，包括：具有内腔的炉体，其上壁形成有一取样孔；炉体内置一烧结容器，该烧结容器位于该取样孔正下方；至少一取样杆，用以穿过所述取样孔伸入内腔中至烧结容器内取样。能够在高温烧结过程中任意的温度端点取样并利用普通常见的表征设备测试相关样品的实时物理化学等信息，具有安全性好、试验效率高、操作简单的特点。
烧结容器取样孔锂离子电池材料高温烧结取样装置取样物理化学高温烧结过程本实用新型表征设备试验效率内腔中取样杆炉体内腔上壁伸入体内穿过测试

[发明专利]一种混合正极材料及包含该材料的锂离子电池-CN201711272975.X在审
发明人：黄震雷;王欢欢;陈全彬;韩坤明;高川;周恒辉;杨新河 -专利权人：北大先行科技产业有限公司;北大先行泰安科技产业有限公司
申请日： 2017-12-06 - 公布日： 2018-07-20 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明涉及一种混合正极材料及包含该材料的锂离子电池。该混合正极材料为高镍活性物质与低镍活性物质的混合材料；其中高镍活性物质的中位粒径小于或等于15μm，一次晶粒粒径为1.0～10μm；低镍活性物质的中位粒径大于或等于1μm，一次晶粒粒径为0.5～5.0μm。该混合正极材料粉末由单分散的一次晶粒或者一次晶粒堆积而成的二次颗粒组成。采用本发明提供的混合正极材料的锂离子电池，具有良好的高温循环性能和安全特性。
混合正极材料一次晶粒锂离子电池高镍活性物质活性物质中位粒径低镍粒径高温循环性能安全特性二次颗粒混合材料单分散堆积

[发明专利]用于锂离子电池材料高温烧结及取样装置-CN201710933100.3在审
发明人：王欢欢;黄震雷;韩坤明;陈全彬;周恒辉;杨新河 -专利权人：北大先行科技产业有限公司
申请日： 2017-10-10 - 公布日： 2018-05-18 - 主分类号： G01N25/02 文献下载
摘要：本发明提供一种用于锂离子电池材料高温烧结及取样装置，包括：具有内腔的炉体，其上壁形成有一取样孔；炉体内置一烧结容器，该烧结容器位于该取样孔正下方；至少一取样杆，用以穿过所述取样孔伸入内腔中至烧结容器内取样。能够在高温烧结过程中任意的温度端点取样并利用普通常见的表征设备测试相关样品的实时物理化学等信息，具有安全性好、试验效率高、操作简单的特点。
用于锂离子电池材料高温烧结取样装置

[发明专利]一种正极材料高温烧结温度的检测方法-CN201710934818.4在审
发明人：王欢欢;黄震雷;韩坤明;陈全彬;董彬彬;周恒辉;杨新河 -专利权人：北大先行科技产业有限公司
申请日： 2017-10-10 - 公布日： 2018-04-20 - 主分类号： G01K11/30 文献下载
摘要：本发明提供一种正极材料高温烧结温度的检测方法。利用正极材料烧结过程中晶粒生长和温度的线性依存关系，通过X射线衍射仪测定正极材料特征衍射峰的半峰宽值，建立特定正极材料特征衍射峰半峰宽值与温度的关系图，在相同材料烧结时，只需通过XRD表征特征衍射峰的半峰宽数据，参照之前得到的“XRD‑温度”关系图，即可得出高温烧结温度值。相比于传统的热电偶测量环境温度，本方法能够得到局部区域材料本体真正承受的煅烧温度，保证正极材料烧结试验烧结温度的一致性和准确性。
一种正极材料高温烧结温度检测方法

[发明专利]一种元素共掺杂改性三元锂离子电池正极材料及制备方法-CN201610737994.4有效
发明人：王欢欢;黄震雷;陈全彬;韩坤明;周恒辉 -专利权人：青海泰丰先行锂能科技有限公司
申请日： 2016-08-29 - 公布日： 2018-02-06 - 主分类号： H01M4/48 文献下载
摘要：本发明公开一种元素共掺杂改性三元锂离子电池正极材料及制备工艺，首先根据三元材料中锂离子和过渡金属离子离子半径的差异，分别选择两类金属Me1、Me2的化合物与镍钴锰前驱体进行高温烧结，其中金属Me1离子与锂离子的半径接近，选自Zn2+、Zr4+的至少一种；金属Me2离子与过渡金属离子(Co3+或Mn4+)的半径接近，选自Al3+、V5+、Ge4+的一种或几种，其次将高温烧结一次品进行二次包覆工艺处理得到一种改性的三元锂离子正极材料。采用本工艺制备的三元材料能够充分发挥两种金属元素的协同作用，有效提升锂离子电池的循环性能。
一种元素掺杂改性三元锂离子电池正极材料制备方法

[发明专利]一种梯度掺杂的锂离子电池正极材料及其制备方法-CN201410462261.5有效
发明人：黄震雷;韩坤明;尚怀芳;苏乔;左自成;周恒辉;杨新河 -专利权人：北大先行科技产业有限公司
申请日： 2014-09-11 - 公布日： 2017-09-29 - 主分类号： H01M4/505 文献下载
摘要：本发明公开了一种梯度掺杂的锂离子电池正极材料及其制备方法，该正极材料结构式为Li1+αNixMyM'1‑x‑yO2，其中0≤α≤0.2，0.3≤x≤1.0，0≤y≤0.475，0<1‑x‑y≤0.35，从材料颗粒表面到材料颗粒内部，掺杂元素M'的浓度呈梯度变化；材料颗粒表面，M'元素浓度较高，Ni元素浓度较低，甚至不含Ni元素；材料颗粒内部，Ni元素浓度较高，M'元素浓度较低，甚至不含M'元素。该材料综合性能优良，特别具有高放电容量、循环性能优异等优点。此外，本发明方法工艺简单，易于实现工业化生产。
一种梯度掺杂锂离子电池正极材料及其制备方法

[发明专利]一种锂离子电池三元正极材料的制备方法-CN201410050211.6有效
发明人：尚怀芳;黄震雷;韩坤明;苏乔;左自成;周恒辉 -专利权人：北大先行科技产业有限公司
申请日： 2014-02-13 - 公布日： 2014-05-21 - 主分类号： H01M4/505 文献下载
摘要：本发明涉及一种锂离子电池三元正极材料的制备方法。包括如下步骤：先通过锂源和前驱体制备团聚体材料A，然后再通过锂源和前驱体制备单晶或类单晶材料B，然后将团聚体材料A与单晶或类单晶材料B混合均匀烧结后形成材料C，在材料C的粉体外包裹一层包覆物，即得到锂离子三元正极材料。通过将不同粒度和形态的团聚体和单晶或类单晶三元材料进行级配，单晶颗粒能够有效填充在团聚体的颗粒之间，使得级配材料与导电剂和粘结剂充分接触，同时能够提高材料的空间利用率和材料的压实密度，进而提高了材料的体积能量密度，有利于材料电性能的充分发挥，同时改善材料热稳定性的效果，提高电池的安全性。
一种锂离子电池三元正极材料制备方法

[发明专利]一种表层结构可控的均匀改性多孔正极材料及其制备方法-CN201310279511.7有效
发明人：向德波;周恒辉;王峰;郭晓丰;韩坤明;黄震雷;杨新河;魏伟;李金秀;娄有信 -专利权人：北大先行科技产业有限公司
申请日： 2013-07-04 - 公布日： 2013-09-25 - 主分类号： H01M4/525 文献下载
摘要：本发明公开了一种表层结构可控的均匀改性多孔正极材料及其制备方法，通过在前驱体合成的不同阶段引入改性金属离子并通过改变反应条件来制备不同表层结构的多孔正极材料，利用有机相纳米金属氢氧化物溶胶进行包覆，得到内部、外部颗粒表面均匀改性的多孔正极材料；与现有技术相比，本发明所制备多孔正极材料，其内部、外部颗粒表层结构可调控，从根本上解决了多孔正极材料颗粒表层尤其是内部颗粒表层改性不均匀的问题，极大改善了多孔正极材料的高电压高温循性能和热稳定性，可应用于高能量密度型消费类电子产品和电动汽车等电动工具。
一种表层结构可控均匀改性多孔正极材料及其制备方法

[发明专利]一种表面处理的锰酸锂材料及其制备方法-CN201110300123.3有效
发明人： 韩坤明;刘大亮;陈彦彬;刘亚飞;张杰;李鸿儒 -专利权人：北京当升材料科技股份有限公司
申请日： 2011-09-28 - 公布日： 2013-04-03 - 主分类号： H01M4/505 文献下载
摘要：本发明公开了一种表面处理的锰酸锂材料及其制备方法，所述表面处理的锰酸锂材料以掺杂改性后的锰酸锂为基体，基体经表面处理材料包覆处理后形成表面包覆层，所述表面包覆层为表面处理材料、表面处理材料部分分解或表面处理材料完全分解的产物，且其浓度由外向内呈逐渐降低的梯度分布；所述基体通式为LixMn2-yMyO4-zXz，其中0.95≤x≤1.15，0＜y≤0.2，0≤z≤0.4，M为Li、Cr、Co、Ni、Mg、Ca、Sr、Ba、Na、K、Al、Be、B、Ti、Zr、Cu、Zn、Ga、Sn或V中的一种或几种，掺杂元素X为F、Cl、Br、I或S中一种或几种，所述表面处理材料为含Ti和/或含Al有机物中的一种或几种。通过对掺杂改性后的锰酸锂的表面处理，增加了锰酸锂材料与电解液的相容性，减少了Mn在电解液中的溶出，提高锰酸锂材料的高温存储及高温循环性能，材料的体相稳定性和表面稳定性同时得到提高。
一种表面处理锰酸锂材料及其制备方法

[发明专利]一种锰酸锂前驱体的制备方法-CN201010622973.0无效
发明人：陈彦彬;张杰;韩坤明;刘大亮 -专利权人：北京当升材料科技股份有限公司
申请日： 2010-12-30 - 公布日： 2012-07-04 - 主分类号： H01M4/1391 文献下载
摘要：本发明公开了一种锰酸锂前驱体的制备方法，具体地讲涉及一种锂离子电池用锰酸锂正极材料前驱体的制备方法，还涉及采用此前驱体制备出的锂离子电池锰酸锂正极材料以及采用此正极材料制备的锂离子电池。该制备方法为将锰的化合物进行烧结，破碎，其特征在于烧结温度为650-950℃，烧结时间为3-15h。本发明的制备方法简单，以此为前躯体在保持锰酸锂的能量密度和循环性能的同时，大大的降低了锰酸锂材料的金属杂质含量。
一种锰酸锂前驱制备方法

[发明专利]一种锂离子电池正极材料前驱体及其制备方法-CN201010523533.X有效
发明人：白厚善;陈彦彬;张杰;韩坤明 -专利权人：北京当升材料科技股份有限公司
申请日： 2010-10-22 - 公布日： 2012-05-16 - 主分类号： H01M4/505 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂离子电池正极材料前驱体及其制备方法，具体地讲涉及一种合成锰酸锂正极材料用高密度锰氧化物及其制备方法，本发明还涉及采用此前驱体制备出的锰酸锂材料以及采用此正极材料制备的锂离子电池。该锰氧化物通式为Mn1-xMxOa-yLy，其中，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5，且x、y不同时为0，1.2≤a≤2.0，M为Sb、Cr、Co、Ni、Mg、Ca、Sr、Ba、Na、K、Al、Be、B、Ti、Zr、Y、Cu、Zn、Ga、Sn、V、Fe、Bi、Si、Sc、Sm、Ce、Mo、Nb、Pr或La等中的一种或几种，L为F、S、Cl、Br或I等的一种或几种。本发明制备的锰氧化物及锰酸锂正极材料具有高密度的特点，可用于制备高能量密度锂离子电池；材料的制备方法简单，易于工业化生产。
一种锂离子电池正极材料前驱及其制备方法