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公开(公告)号：CN109309217B
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN201810948717.7
申请日：2018-08-20
申请人： 中国航发北京航空材料研究院
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00
摘要： 本发明是一种锂硫电池正极材料的制备方法。首先通过超声振荡方式将石墨烯/碳纳米管混合物分散到去离子水中；然后将高猛酸钾和盐酸加入分散液中，经水热反应，四氧化三锰纳米片均匀附着在石墨烯/碳纳米管表面，最后经熔化扩散方法使硫纳米颗粒均匀分布在石墨烯/碳纳米管@Mn3O4复合材料表面，得到石墨烯/碳纳米管@Mn3O4@S复合材料。该复合材料作为锂硫电池正极材料具有巨大比表面积、多孔结构、高导电性的优点，将其应用到锂硫电池中可显著提高正极材料倍率性能，有效解决电极反应过程中出现的容量衰减过快的问题。本发明简单易行，非常适用于工程化生产。
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公开(公告)号：CN110085820A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910308545.1
申请日：2019-04-17
申请人： 中国航发北京航空材料研究院
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要： 本发明涉及一种基于超临界流体辅助的多孔石墨烯硅负极材料的制备方法，针对目前硅负极材料体积膨胀严重导致结构坍塌造成能量快速衰减的问题，本发明利用超临界流体的低黏度、高扩散性、零表面张力和易于调控的特点，将金属氧化物前驱体均匀负载于化学惰性的石墨烯表面，将金属氧化物-石墨烯复合材料包覆硅材料表面，再用酸溶液刻蚀掉金属氧化物，利用碳热反应原理得到多孔石墨烯硅负极材料。其中，高品质石墨烯的优良导电性和多孔结构有利于电子和锂离子的快速传输，调控加热处理时间和温度可得到多种孔洞石墨烯结构，可根据实际负极材料所需条件灵活调整，而刻蚀掉的金属氧化物留出缓冲空间，缓解硅材料体积膨胀造成的一系列负面影响。
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公开(公告)号：CN109309217A
公开(公告)日：2019-02-05
申请号：CN201810948717.7
申请日：2018-08-20
申请人： 中国航发北京航空材料研究院
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00
摘要： 本发明是一种锂硫电池正极材料的制备方法。首先通过超声振荡方式将石墨烯/碳纳米管混合物分散到去离子水中；然后将高猛酸钾和盐酸加入分散液中，经水热反应，四氧化三锰纳米片均匀附着在石墨烯/碳纳米管表面，最后经熔化扩散方法使硫纳米颗粒均匀分布在石墨烯/碳纳米管@Mn3O4复合材料表面，得到石墨烯/碳纳米管@Mn3O4@S复合材料。该复合材料作为锂硫电池正极材料具有巨大比表面积、多孔结构、高导电性的优点，将其应用到锂硫电池中可显著提高正极材料倍率性能，有效解决电极反应过程中出现的容量衰减过快的问题。本发明简单易行，非常适用于工程化生产。
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公开(公告)号：CN113148993B
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202110427194.3
申请日：2021-04-20
申请人： 中国航发北京航空材料研究院
IPC分类号： C01B32/186 , C01B32/194
摘要： 本发明是一种氮掺杂石墨烯水系浆料的制备方法，该方法首先将镍箔先后用一定浓度稀盐酸、乙醇超声清洗一定时间；然后将镍箔放入超高真空化学气相沉积系统的反应腔中，同时镍箔表面引入卟啉，抽真空；随后将反应腔升高到一定温度反应一定时间；然后向反应腔中通入C2H4气体，于一定温度、压力下反应一定时间；随后以一定速度将温度降至室温；最后将制得的氮掺杂石墨烯同分散剂溶于水中，并置于高压均质机内，以一定压力循环数次，制得氮掺杂石墨烯水系浆料。
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公开(公告)号：CN113178555A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110427627.5
申请日：2021-04-20
申请人： 中国航发北京航空材料研究院
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要： 本发明是一种二硫化铁正极复合材料的制备方法，该正极复合材料为二硫化铁、石墨烯及碳纤维的复合物。首先将一定量碳纤维置于等离子增强化学气相沉积装置的反应腔中，关闭舱门并抽成真空状态；然后向反应腔中通入Ar，对碳纤维进行等离子预处理；随后向反应腔中通入CH4及H2，于一定温度下反应一定时间；然后将反应产物置于高压釜中，向其中加入含硫代硫酸钠、硫酸亚铁、硫的混合水溶液，于一定温度下反应一定时间；最后将产物离心、过滤、洗涤、脱水干燥、研磨，制得最终正极复合材料。所制得正极复合材料电化学性能突出，具有高倍率性能及长循环寿命。
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公开(公告)号：CN113178554A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110427578.5
申请日：2021-04-20
申请人： 中国航发北京航空材料研究院
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/505 , H01M10/052 , B82Y30/00
摘要： 本发明是一种锂硫正极复合材料的制备方法，该正极复合材料为具有中空结构的富锂锰基纳米线与硫的复合物，该方法首先分别配制PVP有机溶液及含有乙酸锂、乙酸镍、乙酸钴、乙酸锰的金属盐溶液，然后将金属盐溶液缓慢向PVP溶液中滴加并搅拌制得纺丝前驱液；将前驱液静电纺丝得到前驱体纳米纤维；随后将前驱体纳米纤维干燥并于一定温度下煅烧一定时间制得富锂锰基纳米线；最后将富锂锰基纳米线同S混合，于一定温度下煅烧一定时间获得最终产物。所制得正极复合材料电化学性能突出，由此制备的电极具有高质量比容量、高体积比容量及长循环寿命。
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公开(公告)号：CN109148821B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN201811158251.7
申请日：2018-09-30
申请人： 中国航发北京航空材料研究院
摘要： 本发明涉及的是一种先进电池材料制备方法，具体是一种高容量锂原电池复合正极材料制备方法，属于储能领域。本发明的一种高容量锂原电池复合正极材料制备方法，采用高比容量活性材料硫与传统活性材料二氧化锰设计二次球磨导电改性的新型制备方法，显著提高正极材料在‑40—90℃宽温度范围内放电容量。本发明的一种高容量锂原电池复合正极材料制备方法，采用BET比表面积大于500m2/g的导电剂，显著提高材料对电解液的吸液、保液能力。本发明的一种高容量锂原电池复合正极材料制备方法，采用不同BET比表面积的一种或多种导电剂对活性材料进行改性，在复合正极材料中构建多级导电结构，显著提高材料导电性，材料在‑40—90℃宽温度范围内可以持续或脉冲大电流放电。
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公开(公告)号：CN111653736A
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN202010304944.3
申请日：2020-04-17
申请人： 中国航发北京航空材料研究院
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要： 本发明是一种双包覆层正极复合材料的制备方法，该正极复合材料为正极活性材料、二氧化锰(MnO2)、石墨烯的复合物。首先分别配制一定浓度高锰酸钾(KMnO4)、硫酸锰(MnSO4)溶液；然后将适量正极活性材料、高锰酸钾溶液、硫酸锰溶液在一定温度下混合搅拌，至反应完全；将反应液抽滤得到沉淀物，用无水乙醇反复清洗后烘干、粉碎、过筛；随后将粉末置于马弗炉中，在氢气(H2)/氩气(Ar)/甲烷(CH4)混合气氛中1000℃下反应一定时间；最后将粉末研磨、过筛，制得最终正极复合材料。所制得正极复合材料电化学性能突出，具有高充放电效率、优异倍率特性及长循环寿命。该正极复合材料制备方法简单，可实现工业化规模生产。
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公开(公告)号：CN111446418A
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN202010304945.8
申请日：2020-04-17
申请人： 中国航发北京航空材料研究院
IPC分类号： H01M4/133 , H01M4/134 , H01M4/1393 , H01M4/1395 , H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/583 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了一种高载硫量锂硫电池正极片及制备方法，该正极片包括硫碳复合材料、石墨烯、粘结剂(PVDF)、铝箔集流体。首先向行星式搅拌机中加入适量PVDF胶液及石墨烯导电浆料，搅拌分散足够长时间；随后加入硫碳复合材料，搅拌分散足够长时间；然后转移至球磨机中，高温球磨足够长时间后抽真空过滤得到最终正极浆料；利用转移式涂布机将浆料涂覆于铝箔上，低温烘干制得极片。所制得正极片载硫量高、柔韧度好、电化学性能突出，采用该极片装配成的锂硫电池能量密度可达400wh/kg以上。该正极片制备方法简单，可实现工业化规模生产。
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公开(公告)号：CN110380013A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910348485.6
申请日：2019-04-26
申请人： 中国航发北京航空材料研究院
摘要： 本发明是一种超高功率密度锂氟化碳电池用正极材料及制备方法和应用，所述正极材料包括如下组分的原料混合制成：氟化碳活性材料质量百分比80％；超级导电碳黑质量百分比8％；纳米碳纤维质量百分比2％；聚偏氟乙烯质量百分比10％。本发明采用两步混合导电剂的方法对正极材料进行改进，并采用涂碳铝箔作为正极集流体，将制备得到的锂氟化碳电池的放电电流密度提高到40A/g以上，实现超高功率密度。具体表现如下：本发明采用高比表面积的氟化碳活性材料作为活性材料，显著提高正极材料对电解液的吸液、保液能力，减低离子传输电阻和反应极化。本发明采用两步法混合导电剂的方法对正极材料进行改进，使导电剂与氟化碳活性材料之间接触充分，同时使正极材料混合均匀。
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