公开(公告)号：CN109698354B

公开(公告)日：2021-03-23

申请号：CN201811605411.8

申请日：2018-12-26

Applicant: 中国科学院过程工程研究所 ,  中科廊坊过程工程研究院

Inventor： 张锁江 ,  李丽媛 ,  张兰 ,  詹秋设

IPC: H01M4/62 ,  H01M4/38 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明提供了一种粘结剂、使用它的负极浆料及其制备方法和应用，所述粘结剂包括海藻酸钠、环糊精和锂盐；所述粘结剂能够有效缓冲硅颗粒在嵌‑脱锂过程中体积效应带来的应力，从而减少材料的粉化、脱落现象，提高电池的库伦效率，延长采用硅基负极的锂离子电池的循环寿命；粘结剂的制备方法简单，原料易得，价格低廉，易于实现批量制备，适用于工业化生产；由该粘结剂制备的浆料具有较好的均匀性和粘结性，还能加强锂离子输运能力、从而改善了电池的倍率性能和循环稳定性；且浆料的制备方法简单，原料易得，价格低廉，易于实现；由该负极浆料制备的锂离子电池具有较好的倍率性能和循环稳定性，可作为动力电池应用于电动汽车中。

公开(公告)号：CN111276690B

公开(公告)日：2021-03-12

申请号：CN202010101561.6

申请日：2020-02-19

Applicant: 中国科学院过程工程研究所 ,  中科廊坊过程工程研究院

Inventor： 张兰 ,  潘科成 ,  张琪鹏 ,  巫湘坤 ,  张锁江

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/58 ,  H01M4/62 ,  H01M4/131 ,  H01M4/136 ,  H01M4/1391 ,  H01M4/1397 ,  H01M4/04 ,  H01M10/052 ,  H01M10/0585 ,  H01M10/0587

Abstract: 本发明涉及一种适用于固态电池的低孔隙率正极极片制备方法及其固态锂金属电池。所述正极极片由活性材料、导电剂、粘结剂(具备锂离子导通能力)和集流体构成，其特点在于，其中的正极活性材料为一次颗粒或大单晶，其典型尺寸为50nm～30μm；粘结剂与导电剂、集流体协同作用，保障极片内部离子、电子通道的完整性；且极片孔隙率＜20％。该极片由于自身为离子、电子提供了传输通道，因此与固态电解质间界面接触良好，适用于固态锂金属电池。

公开(公告)号：CN108666582B

公开(公告)日：2021-01-15

申请号：CN201710206744.2

申请日：2017-03-31

Applicant: 中国科学院过程工程研究所

Inventor： 张锁江 ,  徐松 ,  张兰 ,  张香平 ,  蔡迎军

IPC: H01M4/86 ,  H01M8/18

Abstract: 本发明涉及一种硫‑科琴黑‑石墨烯复合材料及其制备方法，液流电池用正极材料及其制备方法，液流电池，属于液流电池技术领域。本发明的硫‑科琴黑‑石墨烯复合材料，所述硫‑科琴黑‑石墨烯复合材料包括石墨烯层以及设置在石墨烯层间的硫与科琴黑；所述硫、科琴黑、石墨烯的质量比为0.4‑1.28：0.02‑0.2：0.016‑0.2。本发明的流体电极具有较高的导电性和稳定性，主要源于KB和rGO形成了一个连续的3D导电网络，提高了电极的导电性，外层的石墨烯有效的抑制了多硫化物的穿梭效应。

公开(公告)号：CN110190331B

公开(公告)日：2020-10-27

申请号：CN201910524241.9

申请日：2019-06-18

Applicant: 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

Inventor： 张锁江 ,  王恩阳 ,  刘艳侠 ,  张兰 ,  李蒙 ,  张若涛

IPC: H01M10/0567 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明提供了一种稳固锂离子电池硅碳表面的电解液、制备及其应用，电解液包括溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括成膜添加剂和饰膜添加剂，成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯，饰膜添加剂为二甲基二甲氧基硅烷和烯丙氧基三甲基硅烷中的至少一种。本发明可提高锂离子电池硅碳电极稳定性，减少电解液在电极表面持续分解，从而减少电池内阻、极化现象，增加电池循环稳定性。

公开(公告)号：CN107799828B

公开(公告)日：2020-09-11

申请号：CN201711012005.6

申请日：2017-10-26

Applicant: 中国科学院过程工程研究所

Inventor： 张兰 ,  石朝辉 ,  张锁江

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/052 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/42

Abstract: 本发明涉及适用于嵌入、转化型锂电池的双功能电解液、制备方法和包含其的锂电池。所述电解液由多元醚类离子液体分散于氟代醚类溶剂中组成。多元醚类离子液体的阳离子是一种锂离子螯合物，由于不存在游离态醚或碳酸酯，有效防止了与石墨或多硫离子的副反应，从而可同时适用于嵌入型电极材料和转化型电极材料，通过引入氟代醚降低了电解液粘度，同时不影响电解液的电化学稳定性与热稳定性，首次充电效率高达80％以上，且循环100周后比容量几无损失。且具有良好的阻燃效果，改善电解液高温性能及安全性，使转化型电极材料与嵌入型电极材料联用、提高电池能量密度、降低电池成本成为可能。

公开(公告)号：CN109167097A

公开(公告)日：2019-01-08

申请号：CN201811034806.7

申请日：2018-09-05

Applicant: 中国科学院过程工程研究所 ,  中科廊坊过程工程研究院

Inventor： 张锁江 ,  张兰 ,  郭亚伟 ,  贾梦敏

IPC: H01M10/0567

Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池宽温电解液，其特征在于电解液配方由一种醚类溶剂组成的类离子液体、辅助有机溶剂和低温添加剂组成。该电解液具有较低的粘度和凝固点，能够在超低温度下保持较高的离子电导率；在负极表面形成薄而致密的固态电解质膜；在保持常温良好循环性能的前提下，有效提升低温下充放电能力和高温下安全性能，有效地拓宽了锂电池的应用范围。

公开(公告)号：CN105336939B

公开(公告)日：2018-06-15

申请号：CN201510642346.6

申请日：2015-09-30

Applicant: 中国科学院过程工程研究所

Inventor： 张兰 ,  张锁江 ,  汪志华 ,  陈仕谋 ,  蔡迎军

IPC: H01M4/485 ,  H01M4/36 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明提供了一种防止尖晶石型钛酸锂基锂离子电池高温胀气的材料包覆改性方法及其锂离子电池。将一定比例的包覆材料(如LiF、Al2O3，ZrO2，Li2CO3等)与纯相或掺杂态Li4Ti5O12充分混合、分散于水、乙醇或其混合液中，并加热至沸点以上，伴以冷凝、回流，充分混合后将悬浊液过滤，再将滤饼在一定的温度下热处理，从而在Li4Ti5O12材料表面均匀包覆3～30nm的可导通锂离子的包覆层，阻止钛酸锂电极和有机电解液的直接接触，从而抑制钛酸锂对电解液的催化分解，减少气体产生。此包覆方法可有效改善钛酸锂电池的高温循环稳定性，减少全电池胀气。

公开(公告)号：CN104600363A

公开(公告)日：2015-05-06

申请号：CN201510062402.9

申请日：2015-02-05

Applicant: 中国科学院过程工程研究所

Inventor： 张兰 ,  陈仕谋 ,  董坤 ,  蔡迎军 ,  张锁江

IPC: H01M10/0567 ,  H01M10/0569 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明提供了一种防止尖晶石钛酸锂基锂离子电池胀气的电解液体系。在有机电解液体系中加入添加剂，该添加剂在电池循环过程中由于自身的还原反应在Li4Ti5O12电极表面形成一层固体电解质膜，阻止钛酸锂电极和有机电解液的直接接触，从而防止产生胀气；添加剂由有机硼酸锂盐和含酰胺基团或酰亚胺基团的有机物组成，添加剂的添加量为电解液体系总重量的0.2-10wt％。本发明采用有机硼酸锂盐作为有机电解液的成膜添加剂，其在电池循环过程中由于自身的还原反应在电极表面形成一层稳定的SEI膜，而含酰胺或酰亚胺基团的有机物则可以与电解液中的痕量水分反应，抑制LiPF6高温下的解离，从而防止胀气现象，提高了电池的循环寿命。

公开(公告)号：CN211320227U

公开(公告)日：2020-08-21

申请号：CN202020183314.0

申请日：2020-02-19

Applicant: 中国科学院过程工程研究所 ,  中科廊坊过程工程研究院

Inventor： 张锁江 ,  巫湘坤 ,  张兰 ,  钱伟伟 ,  郭亚伟

IPC: H01M8/18

Abstract: 本实用新型涉及一种堆叠式锂浆料液流电池反应器，属电化学电池领域。所述反应器一侧包括含正极腔盖板(500)、隔离板(401)和负极电极单元(300)，另一侧包括含正极腔盖板(500)和隔离板(401)。两者中间包括0-10组正负极电极对(400)。电极对由负极电极单元(300)、隔离板(401)、正极电极单元(200)和隔离板(401)组成，电极单元由集流板和电极框(100)组成。电极框设置集流板槽(102)和进、出液口(101)。该反应器模块化设计，部件简单、易加工，组装方便、灵活；同时，电极框设置多个进、出液口，能均匀化浆料的分布，减少荷电态和流场的不均匀性，降低电池极化。

公开(公告)号：CN209249591U

公开(公告)日：2019-08-13

申请号：CN201920196923.7

申请日：2019-02-14

Applicant: 中国科学院过程工程研究所

Inventor： 张锁江 ,  苏沛沛 ,  张兰 ,  张香平 ,  张海涛 ,  钱伟伟 ,  陈申

IPC: H01M8/18 ,  H01M8/0256

Abstract: 本实用新型公开了一种具有温度探测功能的可视化液流电池反应器，主要包括：夹具、正负极集流体、隔膜、密封环、绝缘圈、可折叠光学光栅纤维(FBG)、进出液管、反应槽、可视化窗口。夹具用以固定电池；密封环对装置进行密封，防止电解液挥发；绝缘圈可将正负极集流体隔开，防止短路；可折叠光学光栅纤维(FBG)对体系内的温度变化进行实时监控；进出液管用以将浆料导入、导出反应槽；反应槽位于一侧集流体上，用以浆料的储存；隔膜覆于反应槽上，将正负极隔开；可视化窗口用以直接观测浆料的流动状态。本实用新型适用于锂硫液流或锂离子液流半电池体系，结构简单，拆卸方便，密封性好，并可对浆料的温度及流动状态进行实时监控。