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公开(公告)号：CN117497744A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311449179.4
申请日：2023-11-02
Applicant: 中国科学院化学研究所
Abstract: 本发明公开了一种活性晶面暴露的钠基层状氧化物单晶颗粒，所述钠离子电池层状正极材料为NaxMyO2，0.5＜x＜1，0.5＜y＜1，其中M为Ni、Mn、Fe、Cu、Co、Ti中的两种及以上；所述活性晶面暴露的钠基层状氧化物单晶颗粒使用熔盐法制备得到，所使用的熔盐包括钠盐和铯盐。利用简单的熔盐法，通过选用合适的熔盐，使材料在高温烧结过程中选择性暴露有活性的晶面，得到倍率性能优异、循环性能良好的钠离子电池正极材料。本发明方法操作简便、安全性高、在不引入额外元素的情况下，大幅度提高了材料的倍率性能和循环稳定性，在钠离子电池的商业化应用上具有非常广阔的前景。
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公开(公告)号：CN117476927A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311449249.6
申请日：2023-11-02
Applicant: 中国科学院化学研究所
IPC: H01M4/525 , H01M4/505 , H01M4/485 , H01M10/054 , C30B9/00
Abstract: 本发明公开了一种大单晶层状氧化物正极材料，所述钠离子电池层状正极材料为NacM1xM2yM3zO2，0.5＜c＜1，0≤x≤0.9，0≤y≤0.9，0≤z≤0.9，且x+y+z＝1，其中M1、M2、M3独立选自Ni、Mn、Fe、Cu、Co或Ti；所述大单晶层状氧化物正极材料采用熔盐法制备得到；熔盐法中，熔盐为NaCl，烧结助剂为AaOb和/或NaAcOd，A选自Nb、Bi、W、Mo、Sn、Sb、Ta中的至少一种。本发明通过在熔盐体系中加入微量的烧结助剂，实现了大尺寸单晶层状正极材料的可控合成，且粒径分布窄；获得的单晶正极具有优异的电化学性能，有望推动钠离子电池的大规模应用及推广。
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公开(公告)号：CN114388781B
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202210047200.7
申请日：2022-01-17
Applicant: 中国科学院化学研究所
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及一种锂电池用颗粒致密化正极材料及其制备方法，所述锂电池用颗粒致密化正极材料化学表达为Li1+xNiaCobZcAyO2，其中1＞a＞b≥c＞0，a≥0.5，且a+b+c＝1；0.5≥y≥0.0001，1≥x≥0；Z元素选自Mn,Al元素中的一种或者两种；所述致密化正极材料颗粒密度ρ为3.9‑4.3g/cm3。本发明通过控制混合步骤中含Ce化合物的掺杂浓度、混合条件，优化了晶相和晶格结构，结合分段焙烧工艺，提高正极颗粒生长过程晶面表面能，使得晶体能够长时间继续生长，致密化正极颗粒，降低正极颗粒空间占有率，且保证掺杂元素分散均匀，体相浓度梯度可控，作为锂电池正极材料高度稳定，长时间运行容量不会衰减。
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公开(公告)号：CN116553512A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310329756.X
申请日：2023-03-30
Applicant: 中国科学院化学研究所
IPC: C01B32/05 , H01M4/587 , H01M10/054
Abstract: 本发明涉及一种钠离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：(S1)将沥青类物质在含硫化合物存在下混合均匀，得到混合前驱体I；(S2)混合前驱体压制成片，在氧化性气氛下热处理，冷却降温，得到交联改性沥青，交联改性沥青和成孔剂，以及孔道修饰剂混合均匀，得到混合前驱体II；(S3)混合前驱体II在惰性气氛下，或者碳氢化合物气氛下，煅烧，冷却，研磨，酸洗、洗涤、干燥得到无定型的钠离子电池负极材料。本发明制备方法得到的负极材料兼顾了高容量和高能量密度，提出了一种成本低廉、制备工艺简单、无序度可调、产碳率高、适于大规模生产的碳材料，并将其作为负极材料应用于钠离子二次电池中。
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公开(公告)号：CN114784268B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202210316246.4
申请日：2022-03-29
Applicant: 中国科学院化学研究所
Abstract: 一种复合补锂添加剂，及锂离子电池正极补锂方法，所述复合补锂添加剂由内核补锂化合物和外层含磷化合物组成；所述补锂化合物选自Li5FeO4、Li5Fe5O8、Li6CoO4、Li2NiO2、Li2O、Li2O2的一种或几种，所述含磷化合物选自磷酸酯、亚磷酸酯、烷基膦酸酯及其苯基取代、卤素取代、噻吩甲基取代物一种或几种。所述补锂方法包括将正极活性材料、粘结剂、所述复合补锂添加剂在溶剂中混合制备浆料；将所述浆料均匀涂布在集流体表面，干燥后制备得到补锂正极材料。所述补锂方法，首圈充电过程产生的氧气可以被含磷化合物吸收并在正极颗粒表面形成一层均匀的包覆层，解决补锂产气问题的同时提高电池的循环稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114899359B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202210732208.7
申请日：2022-06-27
Applicant: 中国科学院化学研究所
IPC: H01M4/133 , H01M4/131 , H01M4/1391 , H01M4/1393 , H01M4/62 , H01M10/42 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种改进的锂/硅/碳复合负极，在预先制备好的氧化亚硅/石墨负极基底表面引入电解液亲和层，将此含电解液亲和层的基底浸润氧杂环前驱体溶液；在超薄锂表面原位生成六氟磷酸锂；金属锂与基底接触时，通过六氟磷酸锂引发氧杂环单体开环聚合的方式，将两者复合。该方法可显著增加基底对前驱体溶液的浸润性，增强其保液能力，改善电池性能。通过原位聚合的方式使超薄锂箔和基底复合，生成的聚合物层可有效填充两者界面，聚合物具有高粘附力，可使锂与基底的接触更为紧密；加速负极一体化，提高基底的锂化效率、减少死锂的生成。所述复合电极可与高容量无锂正极匹配，构筑高能量密度锂二次电池。
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公开(公告)号：CN115911555A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211499462.3
申请日：2022-11-28
Applicant: 中国科学院化学研究所 , 山东华纳新能源有限公司
IPC: H01M10/0567 , H01M10/054
Abstract: 本发明涉及一种钠离子电池的电解液，所述电解液包括含氟钠盐、碳酸酯类溶剂和添加剂，所述添加剂中包括含有Si‑O键的(亚)磷酸酯类添加剂。本发明通过在钠离子电池的电解液中加入含有Si‑O键的(亚)磷酸酯类添加剂，在电化学循环过程中，含有Si‑O键的(亚)磷酸酯类添加剂改善了SEI的电子绝缘性。本发明首次通过从抑制电子泄露的角度对抑制SEI生长提出的新的电解液。本发明电解液组装后的钠离子电池，SEI在充放电循环过程(200圈充放电循环)中，没有明显的增长，保持光滑，均匀的SEI膜。克服了现有技术中SEI膜在电化学循环过程中呈现增后和不均匀的形貌。显著改善钠离子电池的电化学性能，特别是循环稳定性。
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公开(公告)号：CN115133101A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210850224.6
申请日：2022-07-20
Applicant: 中国科学院化学研究所
IPC: H01M10/052 , H01M10/056 , H01M10/0565 , H01M10/058
Abstract: 本发明涉及一种非对称一体化复合电解质及其制备方法和一种锂‑硫全电池。所述非对称一体化复合电解质包括离子导电型聚合物隔膜，以及在离子导电隔膜两侧的功能涂层A和功能涂层B；所述离子导电型隔膜是聚合物单体、导电锂盐和引发剂的前驱体溶液负载于基底隔膜上，原位聚合得到；所述功能涂层A能与多硫化锂有物理和/或化学的相互作用，所述功能涂层B能够提高离子电导率和锂离子迁移数，和/或增大表面杨氏模量和机械强度，和/或降低对锂界面能。所述锂‑硫全电池的电解质为所述非对称一体化复合电解质。
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公开(公告)号：CN115133018A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210908451.X
申请日：2022-07-29
Applicant: 中国科学院化学研究所
IPC: H01M4/485 , H01M10/0525 , H01M10/42
Abstract: 本发明涉及一种正极补锂添加剂，为经过碳包覆的化学式为LixMyOz的含锂化合物，形貌为纳米颗粒，其中，M为硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)中的一种或多种组合，2≤x≤8，1≤y≤3，3≤z≤6。相比于同类型的正极补锂添加剂，本发明正极补锂添加剂提供更好的补锂效果，更高的容量，进一步提升电池的能量密度。本发明所制备的新型正极补锂添加剂经过碳包覆及离子掺杂改性，其电子导电性与离子导电性都有了提高，小粒径导致锂离子在材料中易于扩散，更易于从材料中脱出，在材料内部构建了离子‑电子双导通网络，提升补锂效果。本发明所实行的合成步骤简便易行，安全、无污染，设备和后处理的成本小，而且适于大规模放大。
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公开(公告)号：CN113113681B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202110387892.5
申请日：2021-04-12
Applicant: 中国科学院化学研究所
IPC: H01M10/42 , H01M10/054
Abstract: 本发明提供了一种复合补钠添加剂的制备和应用。本发明的补钠添加剂中含有金属氧化物碳催化剂与钠盐，该金属氧化物碳催化剂为金属氧化物与碳基底的复合物。该补钠添加剂中的钠盐在钠离子电池首圈充电时即完全分解并释放出钠离子和二氧化碳气体，分解产生的二氧化碳在化成阶段即可除去，而分解产生的钠离子则可以有效解决由钠离子不可逆消耗引起的电池能量密度低、循环稳定性差的问题。
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