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公开(公告)号：CN115810778A
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN202211593828.3
申请日：2022-12-13
申请人： 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
IPC分类号： H01M8/1041 , H01M8/1069 , H01M8/1081
摘要： 本发明属于质子交换膜领域，具体的涉及一种基于喷涂方式制备碳量子点基酸碱复合质子交换膜的方法。该碳量子点基酸碱复合质子交换膜由酸性磷酸酰胺基碳量子点和碱性苯并咪唑基聚合物基于喷涂方法制备，通过控制每次喷涂的雾状液滴在热台上不连续分散，形成酸性磷酸酰胺基碳量子点和碱性苯并咪唑基聚合物交叉叠加的酸碱复合质子交换膜。这种“自下而上”搭建酸碱复合质子交换膜的方式，能连续制备实际应用所需的微米级厚度膜材料，攻克了酸碱性材料相互作用太强难以直接复合制备柔韧性膜材料的瓶颈，易于制备高效稳定的质子交换膜材料，且基于喷涂方式实现限域微液滴成膜，利用反复交叉叠加喷涂成膜，不仅极大增加不同材料间的接触面积，促进二者间的相互作用，提高了离子电导率，而且避免了层层自组装夹层在高湿环境下的变形，提高了膜整体的结构稳定性。
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公开(公告)号：CN113363575B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202110717915.4
申请日：2021-06-28
申请人： 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
IPC分类号： H01M10/0565 , H01M10/0525 , H01M10/05
摘要： 本发明公开了一种磺酸基聚合物共熔体固态电解质及其制备方法。本发明所述的磺酸基聚合物固态电解质包含至少一种磺酸基高分子聚合物与酰胺基化合物配体，还可以包含无机惰性填料、快离子导体、有机多孔填料。其中，磺酸基高分子聚合物可以包含脂肪族磺酸高分子聚合物、芳香族磺酸高分子聚合物和硅基磺酸高分子聚合物。酰胺基化合物配体可以包含脂肪族酰胺基化合物、芳香族酰胺基化合物和含硅酰胺基化合物。
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公开(公告)号：CN113851761A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202111020829.4
申请日：2021-09-01
申请人： 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
IPC分类号： H01M12/06
摘要： 本发明属于金属空气电池领域，具体涉及一种基于氧化锌生成和分解的高可逆二次锌‑空气电池。该电池主要由锌负极、含有催化剂的多孔氧正极以及亚砜类锌电解质；该电池的正极反应为氧化锌的可逆生成(放电)和分解(充电)，该正极反应过程解决了传统锌‑空气电池中正极放电产物溶解的问题。此外，由于亚砜类锌电解质的高化学/电化学稳定性，增加了二次锌‑空气电池的搁置寿命及循环寿命。
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公开(公告)号：CN106785029A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201611224300.3
申请日：2016-12-27
申请人： 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
IPC分类号： H01M10/0565 , H01M10/058 , H01M10/36
摘要： 本发明涉及热可逆凝胶化水凝胶电解质，具体的说是一种Pluronic嵌段共聚物基水凝胶电解质及其构成的水系二次锌电池及其制备和应用。水凝胶电解质为Pluronic嵌段共聚物、金属盐、水；其中，金属盐在水凝胶电解质中的质量分数为0.1‑90％；Pluronic嵌段共聚物在水凝胶电解质中的质量分数为0.5‑80％；水在水凝胶电解质中的质量分数为0.5‑80％。本发明的Pluronic嵌段共聚物基水凝胶电解质制备工艺简易，离子电导率高，可实现锌电极的可逆溶出/沉积反应以及锂电池和钠电池正极材料的离子嵌入/脱出；与此同时该水凝胶电解质具有热可逆凝胶化特性，通过简单的温度调节来控制溶胶态和凝胶态之间的可逆转换，以此实现与电极材料之间的充分接触，提高界面稳定性和长循环性能。
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公开(公告)号：CN105826520A
公开(公告)日：2016-08-03
申请号：CN201610180099.7
申请日：2016-03-28
申请人： 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
IPC分类号： H01M4/136 , H01M4/62 , H01M10/0525 , H01M10/0563
CPC分类号： Y02E60/122 , Y02T10/7011 , H01M10/0525 , H01M4/136 , H01M4/621 , H01M10/0563
摘要： 本发明涉及一种水系高电压锌锂混合离子二次电池，其正极材料为高电压电池正极材料，磷酸铁锰锂（LiFe1?xMnxPO4），负极材料以锌元素为主，电解液是以双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)和可溶性锌盐为溶质，水为溶剂并具有离子导电性的液态或凝胶态材料。本发明基于锌离子(Zn2+)在负极的溶出/沉积反应以及锂离子(Li+)在正极的可逆嵌入/脱出反应的储能机理，同时高浓度LiTFSI形成的盐包水电解液抑制了电化学分解水过程，显著拓宽了水系电解液的电位窗口，本发明的锌锂混合离子二次电池具有容量高、循环寿命长、安全环保、成本低廉等优势，可应用于消费电子设备、电动车及规模储能等领域。
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公开(公告)号：CN118773631A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202310357013.3
申请日：2023-04-06
申请人： 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
IPC分类号： C25B9/21 , C25B1/04 , C25B11/031 , C25B15/08
摘要： 本发明属于氢能和绿氢制取领域，具体涉及一种基于阳离子交换膜的直接海水电解制氢装置及其应用。本电解制氢装置包括壳体(1)及两个阳离子交换膜(4)，两个所述阳离子交换膜(4)分别设置于所述壳体(1)内腔中、并将所述壳体(1)内腔空间分隔为三个腔室空间，其中一个所述腔室空间为海水腔室(7)，另两个所述腔室空间均为NaOH液体腔室(8)，两个所述NaOH液体腔室(8)分别位于所述海水腔室(7)的两侧，两个所述NaOH液体腔室(8)之间通过循环管路(12)相连通。本申请能够实现海水中水分子在浓度梯度力的作用下自发地向电解液在扩散，整个制氢过程仅消耗海水中水分，不消耗电解液中水溶剂及NaOH溶质，最终能够实现高效直接海水制氢。
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公开(公告)号：CN118448581A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410532909.5
申请日：2024-04-30
申请人： 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
IPC分类号： H01M4/1393 , H01M4/133 , H01M4/04 , H01M4/62 , H01M10/052 , H01M10/0525
摘要： 本发明涉及干法石墨电极制备方法，具体的说是一种干法制备高孔隙率石墨电极的方法及其在双离子电池中的应用。具体为将石墨类碳材料、导电剂、粘结剂和低温下可分解产生气体的无机盐通过干法混合作为电极混料，而后将电极混料进行球磨、辊压、低温加热处理，即获得通过干法制备的高孔隙率石墨电极。本发明通过在电极混料中引入中低温下可分解产生大量气体的无机盐添加剂组分，让石墨电极膜在加热过程中内部产生大量空隙，制备的石墨电极孔隙率高达20％～30％之间。基于这种高孔隙率干法石墨电极作为正极组装的双离子电池不但具有高能量密度，还具有很高的倍率性能。因此，该干法石墨电极工艺特别适用于双离子电池领域。
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公开(公告)号：CN115845934A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211585683.2
申请日：2022-12-11
申请人： 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
摘要： 本发明属于阴离子交换膜领域，具体涉及一种一维刚性全碳骨架亚芳基聚合物阴离子交换膜及制备方法。一维刚性全碳骨架亚芳基聚合物阴离子交换膜材料是通过亚芳基单体对位聚合制备的季铵盐基全碳骨架聚合物。其全碳骨架有利于提高材料整体化学稳定性；同时由于对位取代芳环的空间构型限制，分子链构象难以弯折，导致分子链整体趋于一维刚性延展，诱导离子传输基团规整线性排列，构建高效离子传输通道，提高离子电导率。
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公开(公告)号：CN110034342B
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN201910359428.8
申请日：2019-04-30
申请人： 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
摘要： 本发明属于二次电池领域，特别涉及一种基于锌‑碲的水系二次电池。水系二次电池，正极含碲；负极含锌；以及水系电解质和隔膜，设置在所述正极与所述负极之间。本发明主要基于水系电解质中单质单质碲和四价碲的化合物(二氧化碲或亚碲酸)在正极的氧化还原反应和锌离子在负极的溶出(氧化)/沉积(还原)反应的储能机理，因此本发明的水系锌‑碲二次电池具有高容量、循环寿命长、安全环保等优势，可广泛应用于消费电子设备、智能器件、电动交通工具、通讯、航空航天及规模储能等重要领域。
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公开(公告)号：CN109741967A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201811534183.X
申请日：2018-12-14
申请人： 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
摘要： 本发明属于电化学储能技术领域，是基于锌负极和石墨正极的混合型超级电容器。该混合型超级电容器包括正极、负极、电解液、隔膜，其中正极活性材料为石墨，负极活性材料是金属锌，电解液包括锌盐电解质和有机溶剂。该混合型超级电容器在充放电时，负极发生沉积/溶解锌离子反应，正极发生具有赝电容特征的石墨层间嵌入/脱出阴离子反应，比容量高达52mAh/g，导致该混合型超级电容器的能量密度能够达到101Wh/kg。该混合型超级电容器还具有成本低、循环稳定性好、安全性能高的优点，在储能领域有广阔的应用前景。
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