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公开(公告)号：CN114171808A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111335168.4
申请日：2021-11-11
申请人： 北京科技大学
摘要： 本发明提供一种高能量密度液态金属电池及其制备方法，属于化学储能电池技术领域。本发明采用金属Te与Cu、Ag、Au中的一种形成的Te基合金作为正极材料，碱金属或碱土金属作为负极材料，以及含相应碱金属离子或碱土金属离子的混合熔盐作为电解质材料，构建液态金属电池。该电池具有良好的电化学性能。金属Te作为正极具有高的电压（~1.6 V vs.Li/Li+），将Cu、Ag、Au中的一种引入Te形成合金，可显著减小液态金属Te及其放电产物在熔盐电解质中的溶解，提高金属Te的利用率，改善电池的循环稳定，同时降低电池的工作温度。此外，高电子电导金属的引入提高了Te正极材料的电导率，减小电池的极化，提高电池放电电压，改善电池在大电流密度下的充放电性能。
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公开(公告)号：CN113809409A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202110938264.1
申请日：2021-08-16
申请人： 北京科技大学
摘要： 本发明公开了一种液态或半液态金属电池的低熔点熔盐电解质及制备和应用，属于储能电池领域。本发明以LiCl、LiBr、KCl和KBr中两种及以上金属卤化物盐为原料，制备得到具有低熔点的液态或半液态金属电池熔盐电解质。基于组成设计和优化，本发明制备的熔盐电解质体系，其熔点低至270‑400℃，将其应用于液态或半液态金属电池，可以大幅度降低电池的工作温度，进而解决现有液态金属电池工作温度高所导致的电池密封困难、电池部件腐蚀严重和能耗大等问题。此外，应用本发明低熔点熔盐电解质的液态或半液态金属电池在较低工作温度下具有良好的电化学性能及长的循环寿命，库仑效率高达99％。
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公开(公告)号：CN104134783B
公开(公告)日：2017-03-15
申请号：CN201410373804.6
申请日：2014-07-31
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： H01M4/136 , H01M4/133 , H01M4/1397 , H01M4/1393
摘要： 一种硫化镍/石墨烯复合正极材料的制备方法。首先采用溶剂热方法制备出硫化镍纳米颗粒，通过表面活性剂对硫化镍颗粒表面改性，再与氧化石墨烯在静电吸引作用下复合；采用水合肼将氧化石墨烯还原，最终形成石墨烯封装的纳米硫化镍/石墨烯复合正极材料。石墨烯对硫化镍的分散和封装作用能够有效的缓冲硫化镍在充放电过程中产生的体积膨胀，抑制电极反应过程中产物在电解液中的溶解，从而提高复合材料的循环稳定性。同时，石墨烯提供了良好的导电网络，有利于电子的快速传输，从而减小了电极极化，极大的提高了复合材料的倍率性能。本发明方法制备的硫化镍/石墨烯复合材料具有优异的电化学性能，且制备工艺简单，条件温和，适合大规模工业化生产。
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公开(公告)号：CN102617139B
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201210057621.4
申请日：2012-03-06
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： C04B35/47 , C04B35/626 , H01M4/86
摘要： 一种钛酸锶镧基粉体材料的制备方法，属于燃料电池领域。本方法采用柠檬酸-硝酸盐自燃烧法，以柠檬酸为络合剂以及还原剂，硝酸为氧化剂，通过原位引入助烧剂硝酸铵，同金属硝酸盐溶于去离子水中，再加入钛酸四丁酯的柠檬酸溶液形成均匀透明的溶液，再水浴加热除去多余水分，形成均匀溶胶，然后将溶胶于马弗炉内加热直至自燃烧形成非常蓬松的前躯体粉末。然后研磨，再于电炉中煅烧得到单一钛酸锶镧基阳极粉体。优点是合成工艺简单、成本低、粉体颗粒细小均匀、材料成相温度低。本方法同样适用于钛酸锶基纳米粉体的合成制备。可用于固体氧化物燃料电池阳极粉体材料的实验室合成及工业生产。
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公开(公告)号：CN103219499B
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201310146961.9
申请日：2013-04-24
申请人： 北京科技大学
摘要： 本发明公开了一种锂离子电池用氧化硅/碳复合负极材料的制备方法，属于新材料和电化学领域，所要解决的问题是提供一种较高比容量以及良好循环稳定性的锂离子电池电极材料以及经济可行的制备工艺。本发明以正硅酸乙酯为硅源，硝酸和氨水为pH值调节剂，采用柠檬酸自燃烧法结合热处理的工艺，制备出纳米氧化硅/碳复合负极材料。本发明的优点在于粉体颗粒细小且均匀，并具有多孔特征。材料的工艺过程简单，条件温和，耗时少，便于规模化制备。此方法制备的氧化硅/碳复合负极材料具有较高比容量以及良好循环稳定性，是一种理想的锂离子电池负极材料。
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公开(公告)号：CN104993125A
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201510290444.8
申请日：2015-05-29
申请人： 北京科技大学
摘要： 本发明公开了一种锂离子电池新型负极材料的制备方法，属于新材料和电化学领域，以铁盐、氟化铵、尿素为原料，多孔泡沫镍网作为集流体，采用水热反应法结合后续化学气相碳沉积方法，原位制备出具有三维空间导电网络的Fe3O4基电池电极材料。本发明的优点在于原料价格低廉，制备工艺简单，耗时少，产率高。原位制备出的碳包覆Fe3O4/Ni/C复合负极材料表现出整齐的纳米片层阵列结构且均匀生长在Ni网基体上，具有较高的负载量以及良好的倍率性能。首次放电和充电比容量分别为1184和816 mAh g-1，在0.3 C电流密度下充放电循环50次后，容量保持在829 mAh g-1，表现出良好的电化学性能。
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公开(公告)号：CN103208625B
公开(公告)日：2015-02-25
申请号：CN201310145956.6
申请日：2013-04-24
申请人： 北京科技大学
摘要： 一种锂离子电池用四氧化三铁/碳复合负极材料的制备方法，属于新能源材料和电化学领域。本发明以无机铁盐为铁源，碳质基质为载体，采用溶剂热法制备出具有纳米多孔结构的Fe3O4/C复合负极材料。将碳质基质直接引入反应液中，在溶剂热过程中发生碳颗粒球形化结构转变过程，纳米铁氧化物活性物质被吸附于多孔碳颗粒表面，形成具有镶嵌结构的Fe3O4/C复合负极材料；碳基质一方面固定纳米氧化铁颗粒，改善电极结构稳定性，另一方面碳基质形成导电网络，有利于电子的快速传输，从而减小了电极极化，提高电极倍率性能。本发明合成的Fe3O4/C复合负极材料颗粒粉体细小且分布均匀，制备工艺过程简单，条件温和，成本低，具有优异的电化学性能。
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公开(公告)号：CN102324518B
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201110249183.7
申请日：2011-08-26
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： H01M4/58
摘要： 一种用于锂离子电池的负极材料及其制备方法，属锂离子电池技术领域。本发明采用固相合成法合成砷化铁复合材料，以铁粉和砷作为原料，铁粉与砷的加入量按照Fe/As摩尔比0:1~4:1计算，原料放到石英管中抽真空、用氢氧焰烧熔封管；或者置于流动的氮气或氩气等惰性气氛中，以1~30℃/分的升温速率达到所需温度500~1000℃，保温0.5~48小时，然后再进行高能球磨，球料比1:1~50:1，转速100~3000转/分，球磨时间0.1~100小时。本发明的优点在于：工艺简单，负极材料具有良好的电化学性能，首次可逆比容量高达817mAh/g，循环性能稳定，10次循环内仍可获得550mAh/g的可逆比容量。
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公开(公告)号：CN102593467B
公开(公告)日：2014-05-28
申请号：CN201210055496.3
申请日：2012-03-05
申请人： 北京科技大学
摘要： 一种高电导率双钙钛矿型阳极材料及其制备方法，属固体氧化物燃料电池领域，通过对双钙钛矿型（A2BB′O6）固体氧化物燃料电池阳极材料Sr2MgMoO6的B位进行Y的掺杂而形成一种双钙钛矿结构的混合导体。将B位掺杂的Sr2Mg1-xYxMoO6(x=0.1-0.2)的粉体在一定的压力下压制成试样条，在空气气氛下高温烧结，还原条件下还原后进行电导率的测量，其电导率比掺杂前提高了5.8倍（x=0.2）。同时制备了多孔薄膜型Sr2Mg1-xYxMoO6(x=0.1-0.2)阳极材料，该材料与电解质GDC、LSGM具有较好的结合性和化学相容性，且具有比传统的阳极材料Ni/YSZ更高的抗碳沉积和硫中毒能力。
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公开(公告)号：CN101913556B
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201010252884.1
申请日：2010-08-13
申请人： 北京科技大学
摘要： 本发明一种钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法，属电化学技术领域，包括以下步骤：将正硅酸醋乙酯、聚乙烯吡咯烷酮、碳源、钴源和去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液A，将氢氧化钠、硼氢化钠和去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液B，将溶液B加入到溶液A中搅拌均匀后倒入水热罐中，将水热罐置于烘箱中得到产物用去离子水和无水乙醇洗涤、过滤后，置于烘箱中烘干，所得的粉料经锻烧后得到钴-氧化硅/碳纳米复合材料。由本发明方法可操作性强，重现性好，且所得产品质量稳定。通过本发明所述的制备方法制备的钴-氧化硅/碳纳米复合材料电导率高，应用在锂离子电池中具有高的可逆容量和良好的循环性能。
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