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公开(公告)号：CN114464874B
公开(公告)日：2023-10-17
申请号：CN202210128482.3
申请日：2022-02-11
申请人： 南开大学
IPC分类号： H01M10/056 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了一种基于氧化铝纤维骨架的复合电解质膜及其制备方法，属于锂电池制备技术领域。本发明通过高能球磨法合成具有高离子电导率的电解质粉末，然后选用聚乙二醇二甲醚和少量的聚环氧乙烷作为聚合物基质，混合包括固态电解质粉末、LiTFSI和LiNO3的锂盐成分混合均匀，形成具有低熔点特性的熔体，并浇筑在经过LiPF6基电解液预锂化处理后的氧化铝纤维膜上，以该纤维膜作为骨架制备得到了复合电解质膜。该电解质膜不仅具有高离子电导率，并且具有界面低熔点接触特性，在高温下可以实现和电极良好的接触，有望减小界面阻抗，提高全电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN116574196A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310541906.3
申请日：2023-05-15
申请人： 南开大学
IPC分类号： C08B15/05 , H01M10/052 , H01M10/054 , B82Y30/00 , B82Y40/00
摘要： 本发明涉及一种磷酰化纤维素锂纳米晶的合成方法及复合凝胶电解质，在磷酸水溶液中加入微晶纤维素后恒温搅拌，获得的溶液倒入足量的去离子水中并充分搅拌至均匀，离心后获得第一沉淀物；再加入到NaOH水溶液中，加热并充分搅拌后离心获得第二沉淀物，过滤收集后加入到LiOH水溶液中，室温下充分搅拌，获得的溶液置于过量去离子水中，在室温下透析直到水呈酸碱中性，超声处理后获得磷酰化纤维素锂纳米晶胶体。将磷酰化纤维素锂纳米晶的胶体溶液中加入聚氧化乙烯，室温下搅拌至全部溶解；将聚偏二氟乙烯膜在上述溶液中浸泡，然后加热烘干，制得复合凝胶电解质。本发明提高了电池在长循环测试中的容量保持率以及在高温下的稳定性。
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公开(公告)号：CN112271404B
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202011312739.8
申请日：2020-11-20
申请人： 南开大学
IPC分类号： H01M50/446 , H01M50/443 , H01M50/403 , H01M10/052
摘要： 本发明涉及一种电池隔膜修饰层材料、隔膜及锂硫电池，所述的电池隔膜修饰层材料是由硒掺杂的硫化聚丙烯腈Se0.06SPAN和蒙脱土MMT构成的插层复合材料，其中，硒掺杂的硫化聚丙烯腈和蒙脱土的质量比为（1‑5）:1；硒掺杂的硫化聚丙烯腈中，硫和硒的质量比为1:（10‑20）。上述电池隔膜修饰层材料具有电化学活性的、能有效限制多硫离子穿梭，且同时具有催化多硫离子转换能力。采用本发明设计的隔膜的锂硫电池具有优异的循环稳定性；且隔膜在高硫负载的条件下具有高的面容量，可重复循环使用，具有良好的应用效果。
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公开(公告)号：CN114284559B
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202111655879.X
申请日：2021-12-31
申请人： 南开大学
IPC分类号： H01M10/0567 , H01M10/052
摘要： 本发明涉及一种含添加剂的电解液和锂金属二次电池，电解液添加剂选自如式I所示的全氟聚醚基表面活性剂中的一种或多种；其中，M=Li、Na、K或NH4，X=COO、SO3，聚合度n为0‑100。加入了全氟聚醚基表基面活性剂，使得在锂金属与电解液的界面双电层结构分布改变，从而影响了锂离子沉积的动力学步骤，提高了锂金属的界面稳定性和沉积质量，使得锂金属二次电池具有更长的循环寿命。
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公开(公告)号：CN114284559A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111655879.X
申请日：2021-12-31
申请人： 南开大学
IPC分类号： H01M10/0567 , H01M10/052
摘要： 本发明涉及一种含添加剂的电解液和锂金属二次电池，电解液添加剂选自如式I所示的全氟聚醚基表面活性剂中的一种或多种；其中，M=Li、Na、K或NH4，X=COO、SO3，聚合度n为0‑100。加入了全氟聚醚基表基面活性剂，使得在锂金属与电解液的界面双电层结构分布改变，从而影响了锂离子沉积的动力学步骤，提高了锂金属的界面稳定性和沉积质量，使得锂金属二次电池具有更长的循环寿命。
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公开(公告)号：CN112768757B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202110062926.3
申请日：2021-01-18
申请人： 南开大学 , 天津巴莫科技有限责任公司
IPC分类号： H01M10/0562 , H01M10/42
摘要： 本发明公开了一种空气稳定的多元稀土氧化物掺杂的锂锗磷硫固体电解质及其制备方法，利用机械球磨法对Li10GeP2S12电解质进行多元稀土氧化物(包括Y2O3和富铈混合稀土氧化物)的掺杂，从而有效提升Li10GeP2S12电解质在空气中的稳定性。利用多元稀土氧化物掺杂可以有效提升桥接硫的稳定性并降低桥接硫的含量，从而改善硫化物固体电解质的空气稳定性。同时，该制备方法工艺简单，易于获得均匀掺杂的Li10GeP2S12电解质，有利于工业化生产。
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公开(公告)号：CN107959049B
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN201711179518.6
申请日：2017-11-23
申请人： 南开大学
IPC分类号： H01M10/0565 , H01M10/0525
摘要： 本发明涉及一种凝胶电解质的制备方法及锂离子电池中。所述的制备方法首先将聚偏氟乙烯‑六氟丙烯和另一聚合物通过静电纺丝方法纺在支撑体的两面，然后用聚多巴胺进行表面修饰得到锂离子电池聚合物膜，最后将该聚合物膜浸泡于电解液中即得锂离子电池凝胶电解质。本发明制备的凝胶电解质具有良好的吸液率和电导率，使用该凝胶电解质的锂离子电池具有优异的循环性能和倍率性能，尤其是大倍率性能。同时，本发明的制备过程简单，原料易得，有利于工业化的推广与应用。
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公开(公告)号：CN109186846A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811103271.4
申请日：2018-09-20
申请人： 南开大学
摘要： 本发明为一种多用途电池产气原位检测分析装置，主要由支架、下缸体、中缸圈、顶盖、弹簧、绝缘内衬套、导电垫片、蝶形螺钉等组成，再连接有注射器、数显压力传感器等。该装置兼容扣式电池和圆柱型电池的检测分析，当放置于主体装置中的电池充放电测试时，主体装置中的气体压力可通过数显压力传感器实时显示，传感器示值变化对应电池产气量的变化并据此可间接评估电池材料的稳定性或安全性。电池在主体装置中经过搁置或充放电循环一段时间后，可通过在线或非在线气相进样的方式将主体装置内的气体传输到气相色谱-质谱联用仪里进行原位分析，而产气量的多少和产气的组成成分取决于电池所用材料，据此可评估所用电池材料的稳定性或安全性。
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公开(公告)号：CN109148854A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201810956685.5
申请日：2018-08-21
申请人： 南开大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525 , H01M4/13
摘要： 本发明涉及一种碳掺杂磷酸铁锰锂负载硫的锂硫电池正极材料，由单质硫和作为载体材料的LiFe0.6Mn0.4PO4/C复合而成，其中，硫与LiFe0.6Mn0.4PO4/C质量比为50:50～80:20，LiFe0.6Mn0.4PO4/C中掺杂碳的含量为5～30wt％。通过LiFe0.6Mn0.4PO4/C对多硫化锂的极性吸附作用可大大抑制多硫化锂的穿梭效应；同时，碳掺杂提高了复合正极材料的电子导电率，有利于提高硫的利用率，从而获得兼具高容量和高的循环稳定性的锂硫电池正极材料。
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公开(公告)号：CN108063224A
公开(公告)日：2018-05-22
申请号：CN201711154614.5
申请日：2017-11-20
申请人： 南开大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/48 , H01M10/0525
摘要： 本发明涉及一种硫/金属氧化物复合的锂硫电池的正极材料及其制备方法。该复合正极材料由不同金属氧化物体和硫单质复合而得到；所述金属氧化物为氧化镁、氧化镍、氧化钴、氧化锌或者三氧化二铁中的一种；制备方法是由溶胶‑凝胶法制得金属氧化物材料，再经热处理法与硫单质进行复合，即得。该制备方法简单，且易于获得高硫含量复合正极材料。本发明所述的硫/金属氧化物–锂硫电池复合正极材料，利用金属氧化物对多硫化锂的强吸附作用，抑制了多硫化锂的溶解，减缓了穿梭效应，从而表现出高硫含量、高比容量和高循环稳定性等特质。
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