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公开(公告)号：CN113611865A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110874732.3
申请日：2021-07-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/131 , H01M4/1391 , H01M10/0525
Abstract: 一种高稳定型固态电池正极及其制备方法，属于全固态锂电池技术领域，具体方案如下：一种高稳定型固态电池正极，包括正极活性物质、导电剂和粘结剂，所述正极活性物质和导电剂均被五氧化二钽包覆。本发明中，五氧化二钽具有较高的离子电导率和较低的电子电导率，作为包覆层会促进Li+的传输，通过在导电剂和正极活性物质表面包覆一层五氧化二钽，阻断了正极活性物质、导电剂和PEO基固态电解质的直接接触，从而缓解了PEO在高电压下被正极活性物质的氧化分解，也缓解了导电剂对PEO电解质的催化分解，形成了高稳定型的正极极片，提高了固态电池的综合性能。
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公开(公告)号：CN112551582A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011455143.3
申请日：2020-12-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C01G33/00 , H01M4/485 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂的缺氧型铌酸钛电极材料的制备方法及应用，涉及锂离子电池技术领域，具体包括以下步骤：步骤一、称取铌源和钛源置于球磨罐中，以有机溶剂作为分散介质，使原料充分球磨混合得到混合物；步骤二、将步骤一所得混合物干燥，得到前驱体；步骤三、将步骤二所得前驱体在NH3气氛下进行管式炉煅烧处理，自然降温至常温后即得到氮掺杂的缺氧型铌酸钛电极材料。本发明在NH3气氛下煅烧改性，不但可以制造铌酸钛的缺氧态，拓宽锂离子进入电极的通道，使得材料可以存储更多的锂离子，而且引入氮元素进行掺杂，氮掺杂有益于提供更多活性位点，提高材料的电导性，使得N‑TiNb2O7‑x电极材料具有优异的电化学性能。
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公开(公告)号：CN117783112A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311821899.9
申请日：2023-12-27
Abstract: 本发明公开的电池体系跨时空尺度载流子传输动态成像系统及测量方法，属光学成像技术领域。电池体系跨时空尺度载流子传输动态成像系统，包括电子传输成像部分、离子传输成像部分、物镜、样品台、控制和处理模块。控制和处理模块用于控制锁相放大器、声光调制器、高精度延迟线、光电探测器和CMOS相机。本发明基于瞬态反射和干涉散射成像原理，通过处理瞬态反射信号和干涉散射信号，采用光学测量方法能够同时对电池体系中的电子和离子进行跨时空尺度动态成像，能够对载流子的传输动态进行时间尺度飞秒至小时、空间尺度纳米至毫米的跨时空尺度成像。本发明具有无损伤、跨时空尺度、兼容性好、电子和离子动态传输同时成像等优势。
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公开(公告)号：CN116130607A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310249909.X
申请日：2023-03-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/139 , H01M4/62 , H01M4/38 , H01M4/13 , H01M10/0565 , H01M10/052 , H01M10/39
Abstract: 一种固态硫正极的制备方法及应用，属于电池技术领域。具体方案如下：附着光热转换材料三维集流体的制备、原位聚合浆料的制备、光热转换固态硫正极的制备、亲锂/钠型三维负极的制备、一体化固态“金属‑硫”电池的制备。其中，所述光热转换固态硫正极包含附着光热转换材料三维集流体和嵌入其内的原位固化的聚合物硫材料，可以通过光热转换效应实现固态“金属‑硫”电池在低温环境下的应用。同时亲锂/钠型三维集流体和固态电池的一体化制备，降低了枝晶对电池性能的影响，同时极大缓解了电极界面之间的非连续接触，降低了固态电池的内部应力，进而极大提升固态“金属‑硫”电池的循环能力，将推动高比能、长续航固态“金属‑硫”电池的进步。
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公开(公告)号：CN113394376B
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202110667981.5
申请日：2021-06-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/131 , H01M4/62 , H01M4/1391 , H01M10/052
Abstract: 一种耐高压固态电池复合正极及其制备方法，属于全固态电池体系技术领域。本发明的目的是为了解决全固态聚合物电解质电压窗口宅导致的电池截止电压低，难以匹配高压正级的问题，所述方法为：称取两种聚合物单体以及锂盐，加入到试剂瓶中，加入丙酮溶剂搅拌溶解，搅拌12～24h，再加入聚合物单体总量质量的1％的偶氮异丁腈作为热引发剂，继续搅拌12～24h；将三元LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极活性物质以及碳纳米管加入到容器中，然后加入步骤一的嵌段共聚物粘结剂前驱体溶液，在搅拌器上搅拌24～36h，使其混合均匀；制备成极片。本发明将传统的锂离子电池正级粘结剂更替为具有良好导锂离子特性的嵌段共聚物电解质，增强正级内部的锂离子扩散能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113394376A
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN202110667981.5
申请日：2021-06-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/131 , H01M4/62 , H01M4/1391 , H01M10/052
Abstract: 一种耐高压固态电池复合正极及其制备方法，属于全固态电池体系技术领域。本发明的目的是为了解决全固态聚合物电解质电压窗口宅导致的电池截止电压低，难以匹配高压正级的问题，所述方法为：称取两种聚合物单体以及锂盐，加入到试剂瓶中，加入丙酮溶剂搅拌溶解，搅拌12～24h，再加入聚合物单体总量质量的1％的偶氮异丁腈作为热引发剂，继续搅拌12～24h；将三元LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极活性物质以及碳纳米管加入到容器中，然后加入步骤一的嵌段共聚物粘结剂前驱体溶液，在搅拌器上搅拌24～36h，使其混合均匀；制备成极片。本发明将传统的锂离子电池正级粘结剂更替为具有良好导锂离子特性的嵌段共聚物电解质，增强正级内部的锂离子扩散能力。
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公开(公告)号：CN112551583A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011457820.5
申请日：2020-12-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种碳包覆少氧型铌酸钛负极材料的制备方法及应用，涉及化学电池技术领域，具体包括以下步骤：步骤一、称取铌源和钛源置于球磨罐中，以有机溶剂为分散介质，充分混合；步骤二、将步骤一所得混合物干燥，得到前驱体；步骤三、将步骤二所得前驱体在有机气氛下进行管式炉煅烧处理，降至常温后得到碳包覆少氧型铌酸钛负极材料。本发明利用有机气氛一步热解还原法制备的碳包覆少氧型铌酸钛负极材料存在少氧状态，可以存储额外的锂离子，加快锂离子的扩散速率，缩短锂离子传输途径，进而提高反应动力学；包覆的边界碳明显改善材料的导电性，使得该材料具有优异的电化学性能。
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公开(公告)号：CN110112370A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910532902.2
申请日：2019-06-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/1395 , H01M4/139 , H01M4/04 , H01M4/134 , H01M4/13 , H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/48 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种基于3D打印的自支撑硅-石墨烯复合电极的制备方法，所述方法包括如下步骤：（1）以硅基材料和氧化石墨烯为主，加入粘结剂，制备均匀的可打印墨水；（2）利用挤压式3D打印机打印复合电极；（3）对复合电极进行干燥处理和还原处理，得到自支撑硅-石墨烯复合电极。本发明所制备的硅-石墨烯复合电极拥有大量的分级多孔结构，能够有效地缓冲硅基材料的体积膨胀，同时提高了锂离子和电子在电极中传输速率。该制备方法具有制备简单、结构可控、成本低廉的特点，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN116845179B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202310825106.4
申请日：2023-07-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/131 , H01M4/136 , H01M4/62 , H01M4/1391 , H01M4/1397 , H01M10/052 , H01M10/0525
Abstract: 一种基于粘结剂与导电剂耦合的高强度自支撑电极及其制备方法，所述电极以导电剂、高分子聚合物粘结剂、硅烷偶联剂、正极活性物质为主要原料通过化学作用复合而成，所述高分子聚合物、导电剂、硅烷偶联剂、正极活性物质的质量百分比为3％～5％：3％～5％：4％～10％：80％～90％。所述正极活性物质为镍钴锰系列三元材料、钴酸锂材料、磷酸铁锂材料、镍钴铝系列三元材料中的一种；所述高分子聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇(二醇)二丙烯酸酯、腈基丙烯酸乙酯中的一种或多种。本发明电极的涂层机械性能稳定，极片载量高，同时组装成的电池具有相较于传统方法具有更高的容量。此外本发明方法简单，流程连贯，成本较低。
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公开(公告)号：CN116705998A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310882036.6
申请日：2023-07-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/1391 , H01M10/052 , H01M10/0562 , H01M10/058 , C01B25/30
Abstract: 一种固态电池复合正极的制备方法，属于全固态电池技术领域。所述方法为：称量氧化物正极材料，加入五氧化二磷，通过手磨或球磨混合均匀，得到混合粉末Ⅰ；向混合粉末Ⅰ中加入Li3InCl6·2H2O粉末，并通过手磨或球磨混合均匀，得到混合粉末Ⅱ；向混合粉末Ⅱ中加入固态电解质粉末，并通过手磨或球磨混合均匀，得到混合粉末Ⅲ；将混合粉末Ⅲ，在真空条件下加热，除去残余水分子，随后冷压成片，得到固态电池复合正极；该方法通过正极表面残锂与五氧化二磷与Li3InCl6·2H2O粉末中的结晶水发生原位反应，在正极材料和电解质之间形成了耐高压的磷酸锂，提高电池的高压稳定性，此外通过原位反应提高了正极材料与电解质的润湿性，形成了致密的复合正极。
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