科创中国
纳米碳掺杂改性钛酸锂负极材料
成果类型：: 新技术
发布时间: 2023-08-10 10:21:54
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：山东省菏泽市| 周保华 | 2023-10-27 09:25:18
钛酸锂在锂离子脱嵌过程中结构几乎不发生变化，是一种“零应变”材料，其嵌锂电位较高(1.55 V)，锂不易析出，可避免生成锂枝晶，安全性好；具有稳定的充放电电压平台；具有较高的锂离子扩散系数(为 2 10-8cm2/s)，比石墨负极多一个数量级；是一种高安全、长寿命、可实现快速充放电的新型负极材料。
本项目采用纳米碳原位掺杂的方法制备具有纳米碳包覆的、形貌可控、粒径均匀、电化学性能优异的钛酸锂负极材料。本项目制备的纳米碳掺杂改性钛酸锂负极材料结构规整，循环性好，具有良好的高倍率充放电性能，可实现快速充放电。高倍率下的放电比容量较高，20 C 条件下首放仍达到 160 mAh/g，同时具有良好的循环稳定性，1 C 条件下循环 1000 次后容量保持率仍达到 95 %。具有快速充放电性能，20 C 倍率下可实现 10 分钟充满 80%。
纳米碳掺杂改性钛酸锂负极材料具有很好的应用前景，这主要得益于其独特的物理和化学性能。以下是一些可能的应用领域：锂离子电池：纳米碳掺杂改性钛酸锂负极材料可以提高锂离子电池的电化学性能，包括循环稳定性、倍率性能和安全性能等。这使得它成为锂离子电池的理想负极材料，尤其适用于电动汽车和混合动力汽车领域。能源存储：除了锂离子电池，纳米碳掺杂改性钛酸锂负极材料还可以应用于钠离子电池、钾离子电池等能源存储设备，提高其储能性能。超级电容器：纳米碳掺杂改性钛酸锂负极材料具有较高的电导率和稳定性，可以提高超级电容器的电化学性能，使其在新能源领域具有更广泛的应用。传感器：纳米碳掺杂改性钛酸锂负极材料具有较高的比表面积和良好的生物相容性，可作为生物传感器的理想材料，提高传感器的灵敏度和选择性。
山东大学技术转移中心成立于 2014 年 6 月，是挂靠我校科学技术研究院专业从事科技成果转移转化、促进产学研合作的内设管理服务机构，设置“科技合作部”、“成果转化部”和“合同管理部”。“科技合作部”负责各类横向科研合作、产学研合作平台和项目的策划、组织和管理；产学研对接与校地、校企科技合作的组织和实施；学校各地技术转移机构的建设；学校对外科技挂职人员的推荐和管理。“成果转化部”负责制定完善成果转化政策，各类科技成果转化项目的策划和组织实施，专利等知识产权的产业化组织和实施，成果的收集、发布和管理等。“合同管理部”负责制定完善科技开发与产学研合作政策；横向科技合同和成果转化合同的审核、项目过程管理；技术转移转化合同签订咨询服务等。
纳米碳掺杂改性钛酸锂负极材料所带来的效益主要体现在以下几个方面：高性能：经过纳米碳掺杂改性的钛酸锂负极材料具有更好的电化学性能，包括更高的循环稳定性、倍率性能和安全性能，使其在锂离子电池等能源设备中具有更优越的表现。可持续性：纳米碳掺杂改性钛酸锂负极材料利用了纳米碳的优异性能，同时钛酸锂资源丰富，有利于降低电池制造成本，提高产品的可持续性。广泛应用：纳米碳掺杂改性钛酸锂负极材料可应用于电动汽车、能源存储、传感器等多个领域，具有广泛的市场需求。科研创新：纳米碳掺杂改性钛酸锂负极材料的研究可以为材料科学和新能源领域提供新的研究方向和思路，推动科学技术的创新。
科技成果所有人与合作方订立合作转化协议，发挥各自的优势，共同转化科技成果，并就收益共享、风险共担的办法达到共识。专利实施许可：专利权人可以与第三方签订实施许可合同，允许被许可人在一定期限内使用该实用新型专利技术。这样，专利权人可以获取一定的收益，而被许可人则可以在许可期限内使用该专利。
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