一种二次电池功能材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116014143A

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202310300406.0

    申请日:2023-03-27

    Abstract: 本发明公开了一种二次电池功能材料及其制备方法和应用,二次电池功能材料包括:载体材料和活性材料;载体材料为在2.0V‑4.8V电压下对活性材料产生催化作用的多孔材料;载体材料包括:多孔金属材料、多孔陶瓷材料、多孔碳材料、多孔塑料、分子筛中的一种或多种;活性材料包括:含锂元素的化合物或含钠元素的化合物;活性材料以细小颗粒的形态均匀分布于载体材料的孔隙中或表面上;活性材料的颗粒粒径Dv50在0.1nm‑10μm之间;载体材料的颗粒粒径Dv50在1nm‑100μm之间;该二次电池功能材料应用于二次电池中,可以补充二次电池在充放电循环过程中消耗的不可逆活性离子,使二次电池具有容量高,循环寿命长的优点。

    一种硅基负极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114976026B

    公开(公告)日:2023-03-17

    申请号:CN202210913915.6

    申请日:2022-08-01

    Inventor: 潘明军 罗飞

    Abstract: 本发明涉及一种硅基负极材料及其制备方法和应用。制备方法包括:通过席夫碱缩合方法制备得到多孔碳质基底;将多孔碳质基底置于反应容器内,并将硅烷类物质通入反应容器,通过沉积反应在多孔碳质基底上制备纳米硅,得到纳米硅沉积多孔碳基底;将所述纳米硅沉积多孔碳基底置于回转炉中,在保护气氛下通入有机气源进行化学气相沉积,对所述纳米硅沉积多孔碳基底进行软碳包覆,得到所述硅基负极材料。本发明以具有共价有机框架结构的多孔碳材料所具有的高比表面积来定向诱导硅烷沉积,同时给裂解的纳米硅予以束缚,并通过气相沉积软碳包覆进一步缓解体积膨胀,从而获得具有高容量高首效的硅基负极材料。

    一种高性能复合固态电解质膜片及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115395091A

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202211315039.3

    申请日:2022-10-26

    Inventor: 石永明 史晶 罗飞

    Abstract: 本发明公开了一种高性能复合固态电解质膜片及其制备方法和应用,步骤(1)制备含造孔剂的前驱体膜片;步骤(2)去除造孔剂制备多孔固态电解质膜片;步骤(3)将氧化亚硅通过等离子体法沉积到多孔固态电解质膜片的单侧的孔隙中,得到高性能复合固态电解质膜片;本发明制备方法制备得到的高性能复合固态电解质膜片,其支撑结构为固态电解质材料,且其内部形成的多孔结构,使其具有较高的离子电导率,从而能够发挥较高的倍率性能;在孔隙结构中沉积的氧化亚硅颗粒,避免了负极与电解质层接触界面的副反应发生,降低了不可逆锂离子的损耗,从而能够提高电池的首周库伦效率。

    一种高性能硅氧负极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115020688B

    公开(公告)日:2022-11-22

    申请号:CN202210942076.0

    申请日:2022-08-08

    Inventor: 王静 罗飞

    Abstract: 本发明公开了一种高性能硅氧负极材料及其制备方法和应用,包括:多孔陶瓷、氧化亚硅和掺杂元素;其中,高性能硅氧负极材料使用化学气相沉积法通过温度控制沉积速率制备得到,以多孔陶瓷作为骨架,氧化亚硅和掺杂元素以原子级内嵌分布在多孔陶瓷的孔隙内;制备出的高性能硅氧负极材料的孔隙率在0.5%‑10%之间;多孔陶瓷的孔隙的孔径在1nm‑100nm之间;掺杂元素包括金属掺杂元素和/或非金属掺杂元素;本发明高性能硅氧负极材料制备的电池的具有极低的体积膨胀、高倍率循环寿命和较高的初始效率。

    一种硅基负极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114956046B

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202210913472.0

    申请日:2022-08-01

    Inventor: 潘明军 罗飞

    Abstract: 本发明涉及一种硅基负极材料及其制备方法和应用。制备方法包括:将摩尔比1:5‑5:1的吡啶类化合物和金属盐化合物分别以等体积的甲醇溶剂和水进行溶解,形成吡啶溶液和金属盐水溶液;将吡啶溶液滴加到金属盐水溶液中均匀混合,搅拌、过滤、干燥,得到粗产物,将粗产物洗涤、干燥得到多孔碳质基底;将多孔碳质基底置于反应容器内,并将硅烷类物质通入反应容器,通过沉积反应在多孔碳质基底上制备纳米硅,得到纳米硅沉积多孔碳基底;将纳米硅沉积多孔碳基底置于回转炉中,在保护气氛下通入有机气源进行化学气相沉积,对纳米硅沉积多孔碳基底进行软碳包覆,得到硅基负极材料。所得硅基负极材料具有长循环高容量高首效的性能。

    一种复合固态电解质膜片及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115172865A

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202211091092.X

    申请日:2022-09-07

    Inventor: 石永明 罗飞

    Abstract: 本发明公开了一种复合固态电解质膜片及其制备方法和应用,复合固态电解质膜片包括:多孔固态电解质膜片和纳米硅;其中,复合固态电解质膜片以多孔固态电解质膜片作为骨架,通过气相沉积法将硅源材料的气体分解后的硅沉积到多孔固态电解质膜片的孔隙内成核生长为纳米硅制备得到;纳米硅的含量由复合固态电解质膜片的第一面到第二面在厚度方向上递减;纳米硅的质量占多孔固态电解质膜片的质量的百分比为20%‑90%;复合固态电解质膜片的一面含硅,另一面不含硅,其与正负极的相容性好,避免短路的同时可以避免副反应的发生,同时以多孔固态电解质膜片作为骨架,可以有效抑制孔隙中的纳米硅在充放电过程中的体积膨胀,从而提高了电池的循环性能。

    一种低膨胀硅基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115117327A

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202211024175.7

    申请日:2022-08-25

    Inventor: 王静 罗飞

    Abstract: 本发明公开了一种低膨胀硅基复合材料及其制备方法和应用,低膨胀硅基复合材料包括:多孔陶瓷和氧化亚硅;其中,氧化亚硅的化学式为SiOx,0<x<1.6;低膨胀硅基复合材料以多孔陶瓷作为骨架,氧化亚硅分布在多孔陶瓷的孔隙内;低膨胀硅基复合材料的振实密度在0.8g/cm3‑1.3g/cm3之间;多孔陶瓷包括:多孔SiC、多孔氮化硅、多孔氮化镓、多孔氮化钛、多孔氮化硼中的一种或多种;多孔陶瓷的粒径Dv50在20nm‑100μm之间;多孔陶瓷的孔隙的孔径在1nm‑20μm之间;多孔陶瓷的孔隙率在50%‑90%之间;本发明的低膨胀硅基复合材料制备的锂电池具有低体积膨胀率和高循环性能。

    一种低膨胀的硅基负极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115036511A

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN202210962759.2

    申请日:2022-08-11

    Inventor: 罗飞

    Abstract: 本发明公开了一种低膨胀的硅基负极材料及其制备方法和应用,包括:氧化亚硅基体、以及均匀分散在氧化亚硅基体中的三维枝状的气相二氧化硅;三维枝状的气相二氧化硅的质量占氧化亚硅基体的质量的百分比为0.1%‑10%;三维枝状的气相二氧化硅的链状聚集体的尺寸在100nm‑500nm之间;生成三维枝状的气相二氧化硅的原生粒子的粒径在7nm‑40nm之间;本发明的硅基负极材料,由于三维枝状的气相二氧化硅构成的网络结构具有高强度和高韧性,在脱嵌锂的过程中可以分散氧化亚硅体积膨胀收缩的应力,降低材料的膨胀率,提高材料的循环性能。

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