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公开(公告)号:CN118156648A
公开(公告)日:2024-06-07
申请号:CN202410413623.5
申请日:2024-04-08
申请人: 中国人民解放军军事科学院防化研究院
摘要: 本发明属于锂电池领域,涉及一种锂硫电池正极用补锂材料及造孔剂、正极片和锂电池。本发明通过在锂硫电池正极中引入纳米方酸锂,最终组装的电池经过预活化,引入的纳米方酸锂分解,一方面作为补锂材料,对锂硫电池首次充放电过程中不可逆的锂损失起到补偿作用,进而提升电池的整体容量;另一方面作为造孔剂,分解产生的二氧化碳气体经过电池成型工艺中的排气阶段排出,留下的纳米孔道被电解液占据,从而提供大量的离子通道,大大提高了正极的电化学反应动力学,解决了锂硫电池首圈充放电的锂损耗和电化学反应动力学缓慢问题。
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公开(公告)号:CN117878525A
公开(公告)日:2024-04-12
申请号:CN202311767790.1
申请日:2023-12-20
申请人: 中国人民解放军军事科学院防化研究院
IPC分类号: H01M50/403 , H01M50/431 , H01M50/411 , H01M10/052
摘要: 本发明属于化学电源领域,具体涉及一种锂硫电池用改性隔膜及其制备工艺。本发明通过超声波喷涂技术在基膜上设置复合层,复合层由有机Li‑Nafion和无机层状纳米颗粒制成,Li‑Nafion具有出色的锂离子传导性和坚固的化学结构,可用于防止锂硫电池中的穿梭效应。此外,在Li‑Nafion中引入纳米化合物,可以增加锂离子扩散通道,均匀锂离子流,降低锂的成核过电位,提高锂负极的库仑效率,部分纳米化合物带有离子基团,能够通过静电排斥阻碍多硫化物与锂电极的相互接触,从而减少副反应的发生。本发明的改性隔膜具有良好的效果,能够加强锂硫电池的实用性。
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公开(公告)号:CN116190553A
公开(公告)日:2023-05-30
申请号:CN202211442911.0
申请日:2022-11-18
申请人: 中国人民解放军军事科学院防化研究院
IPC分类号: H01M4/13 , H01M4/139 , H01M50/423 , H01M4/136 , H01M4/131 , H01M4/62 , H01M10/0525 , H01M50/449
摘要: 本发明公开了一种锂负极及其制备方法,属于电池技术领域。该锂负极包括改性隔膜和金属锂负极片,其中,改性隔膜与位于金属锂负极片的一侧并紧密贴合,经热压处理后形成一体化的锂负极,这样可以有效减少环境对其的腐蚀,从而增加锂负极的储存及可加工性能。本发明的锂负极制备方法具有工艺简单、成本低廉、安全可靠等特点,制备过程无需对锂负极或锂金属界面进行修饰,便于大规模化量产。将本发明得到的一体化锂负极应用于锂金属电池,制备的锂电池具有更长的循环寿命和更高的库伦效率。
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公开(公告)号:CN111392766A
公开(公告)日:2020-07-10
申请号:CN201911103696.X
申请日:2019-11-13
申请人: 中国人民解放军军事科学院防化研究院
IPC分类号: C01G23/00 , C01B32/184 , B82Y30/00 , B82Y40/00
摘要: 本发明涉及一种制备纳米钛酸锂/石墨烯多孔复合电极材料的方法。该方法直接将氧化石墨、钛源、锂源球磨混合,使得钛源和锂源插入氧化石墨层间,并在层间官能团作用下原位形成纳米钛酸锂前体颗粒,同时扩大层间距以减弱层间相互作用力,然后利用球磨剥离氧化石墨,最后通过高温烧结得到纳米钛酸锂/石墨烯多孔复合电极材料。该方法以氧化石墨干粉而非氧化石墨烯悬浮液为原料,避免了氧化石墨烯悬浮液一致性较差和浓度低的缺点,同时属于固相制备过程,重复性好,具有潜在工业化应用价值。该方法所合成的纳米钛酸锂/石墨烯多孔复合材料高倍率性能优异,100C倍率下仍具有近100mAh g-1的容量,达到国际先进水平。
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公开(公告)号:CN116154275A
公开(公告)日:2023-05-23
申请号:CN202211437204.2
申请日:2022-11-17
申请人: 中国人民解放军军事科学院防化研究院
IPC分类号: H01M10/0565 , H01M10/052 , H01M4/38 , H01M4/40
摘要: 本发明公开了一种原位凝胶制备方法,属于锂金属电池技术领域。该方法引入微量引发剂使电解液中的1,3‑二氧戊环DOL发生开环聚合反应,通过预先形成DOL交联,实现液态醚基电解液在锂负极表面原位固态化。之后,在形成凝胶相的软包电池中注入电解液,构建凝胶相@液相双相体系。通过控制电解液和聚DOL的比例,实现电池内部的醚类电解液梯度固化,调整凝胶电解质的机械性能。聚DOL与锂盐阴离子之间存在分子间相互作用,显著提高了凝胶电解质的离子电导率和锂离子迁移数,所形成的原位凝胶相与锂负极具有良好的界面相容性,抑制锂枝晶的生长。这种原位凝胶制备方法成本低廉,操作简便,是实现锂金属电池高容量,高循环稳定性的一种简单方法。
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公开(公告)号:CN116154124A
公开(公告)日:2023-05-23
申请号:CN202211437205.7
申请日:2022-11-17
申请人: 中国人民解放军军事科学院防化研究院
摘要: 本发明公开了一种具有表面凝胶功能的锂硫电池正极材料的制备,属于能源存储与转换材料技术领域。该制备方法首先在室温下采用化学还原法制备羟基过渡金属氧化物前驱体,再进行自氧化分解过程,制得纳米二维羟基过渡金属氧化物。将锂硫电池正极材料和纳米二维过渡金属羟基氧化物进行搅拌,使纳米二维羟基氧化铁自发且均匀的包裹在正极颗粒表面,构建新型锂硫电池正极复合材料。该方法合成的纳米二维羟基过渡金属氧化物,调制材料微观电子结构,提高反应活性,促使醚基电解液中的1,3‑二氧戊环开环聚合,实现原位表面凝胶化,有效抑制伴随充放电过程材料的副反应、体积膨胀和中间产物溶解,呈现高比容量、高体积能量密度和优异的循环稳定性。
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公开(公告)号:CN109768276A
公开(公告)日:2019-05-17
申请号:CN201811042829.2
申请日:2018-09-07
申请人: 中国人民解放军军事科学院防化研究院
IPC分类号: H01M4/60
摘要: 本发明涉及一种碲硫化聚丙烯腈正极材料及其制备方法。首先将硫化剂与碲化剂共热制备碲硫化物,再将聚丙烯腈、碲硫化物及催化剂共热,制得碲硫化聚丙烯腈正极材料。通过该方法得到的新型正极复合材料主链为含有氮原子的碳链,侧链为碲原子或硫原子。碲的加入提高了硫化聚丙烯腈正极材料的电导率,从而减小极化,获得了高的放电电位和优良的倍率性能。在100mA/g电流密度下充放电,该材料的平均放电电位为1.92V以上,稳定循环容量可达到650mAh/g以上。对锂硫电池实用化有重要的推动作用。
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公开(公告)号:CN117843999A
公开(公告)日:2024-04-09
申请号:CN202311766493.5
申请日:2023-12-20
申请人: 中国人民解放军军事科学院防化研究院
摘要: 本发明公开了一种溶液均匀掺碳法制备高性能硫化聚丙烯腈的方法。将多硫化钠溶液加入掺碳的聚丙烯腈有机溶液中,通过酸性溶液使单质硫和聚丙烯腈均匀析出,得到混合均匀的碳、硫、聚丙烯腈混合物将该混合物进行热处理后可得到掺碳硫化聚丙烯腈正极材料。这种方法可以极大的提高硫化聚丙烯腈正极的电子传输能力和反应动力学。在0.2C(1C=1000mAh/g)电流密度下充放电,稳定循环容量可达到700mAh/g以上。在3C电流密度下充放电,稳定的循环容量依然有着635mAh/g。本方法对锂硫电池的实用化有重要的推动作用。
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公开(公告)号:CN115911749A
公开(公告)日:2023-04-04
申请号:CN202211438612.X
申请日:2022-11-17
申请人: 中国人民解放军军事科学院防化研究院
IPC分类号: H01M50/403
摘要: 本发明公开了一种锂硫电池隔膜的制备方法,属于电池隔膜技术领域。首先利用硝酸盐和聚二烯丙基二甲基氯化铵PDDA进行反应,制备了含硝酸根的季铵型聚合物PDDANO3。然后将PDDANO3溶于水制成溶液,涂覆于隔膜一侧或两侧,干燥后得到锂硫电池功能性隔膜。该方法得到的含硝酸根的季铵型聚合物PDDANO3在锂硫电池中可以起到兼具抑制多硫离子穿梭效应和锂负极枝晶生长的作用,从而对锂硫电池的比容量和循环稳定性均有显著的提高。
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公开(公告)号:CN117790877A
公开(公告)日:2024-03-29
申请号:CN202311766502.0
申请日:2023-12-20
申请人: 中国人民解放军军事科学院防化研究院
IPC分类号: H01M10/052 , H01M10/0565 , H01M10/058 , C08G18/32 , C08G18/75
摘要: 本发明属于化学电源技术领域,具体涉及一种新型准固态聚合物电解质的原位制备方法。所述方法引入微量聚合物单体,在一定温度下实现热交联,在电极电解质界面原位构建富聚脲基功能性基团的聚合物电解质层。通过控制聚合物单体的用量及比例,实现聚合物基体的交联密度调控,调整凝胶电解质的机械性能。多硫化物与聚合物骨架相互作用,降低多硫化物的穿梭效应,均匀分布的含N,O基团还为锂离子提供了广泛的结合位点,使凝胶电解质离子电导提升,离子迁移能力增强,使锂离子均匀沉积在负极。这种原位凝胶制备方法成本低廉,操作简便,是实现锂硫电池高容量,高循环稳定性的一种简单方法。
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