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公开(公告)号：CN112624087B
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202011530835.X
申请日：2020-12-22
申请人： 同济大学
IPC分类号： C01B32/156 , H01M4/133 , H01M4/587 , H01M10/054
摘要： 本发明涉及一种采用氢化的富勒烯材料制作的铝离子电池正极材料及其制备和应用，该正极材料的制备步骤为：将一定量的富勒烯，在一定温度、一定含氢气的惰性气氛下进行热处理，通过调控反应过程的富勒烯前驱体和热处理温度，制备得到不同种类、不同氢化程度的富勒烯材料；然后将该富勒烯材料制作为铝离子电池的正极材料，氢化提升了富勒烯材料的储铝性能。本发明氢化的方法，简单易得，操作步骤可控性高，易于大规模生产，另外，氢化的富勒烯用于铝离子电池正极材料后，展现了良好的电化学性能。
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公开(公告)号：CN112635760A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011530837.9
申请日：2020-12-22
申请人： 同济大学
IPC分类号： H01M4/587 , H01M10/054 , H01M4/1393 , H01M10/058
摘要： 本发明涉及一种可充电的富勒烯‑铝离子安全电池，主要是以富勒烯材料为正极、铝金属为负极，离子液体为电解质的电池体系，其中参与反应的离子为氯铝酸盐阴离子。本发明的优势之处在于：本发明通过将富勒烯作为铝离子电池的正极材料，在放电过程中，富勒烯的储铝电位高达1.5V，且出现了很长的电压平台，其比容量高达200mAh g‑1，另外，电池在充放电过程中展现了良好的稳定性及安全性。
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公开(公告)号：CN110752349A
公开(公告)日：2020-02-04
申请号：CN201911005678.8
申请日：2019-10-22
申请人： 同济大学
IPC分类号： H01M4/139 , H01M4/04 , H01M10/052
摘要： 本发明提供一种锂硫电池正极的制备方法，包括以下步骤：将活性物质硫、导电剂、粘结剂混合均匀，得到混合物，而后在该混合物中加入分散溶剂并混合均匀，得到电极浆料；将电极浆料均匀涂覆于正极集流体上，得到涂有浆料的湿电极；将涂有浆料的湿电极置于-80℃～-5℃的低温环境下冷冻1h～5h，至湿电极冷冻成型，使得湿电极中的分散溶剂凝固结晶，得到凝固电极；将凝固电极置于真空度为0.1Pa～100Pa的真空环境中1h～5h，使凝固电极中的冰晶固相升华，得到固相升华后的电极；将固相升华后的电极进行辊压处理，并将电极孔隙率控制在50％～70％之间，即得锂硫电池正极。本发明制备方法简单，有效地解决了采用传统热干方法制备高载硫正极中出现的电极开裂问题。
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公开(公告)号：CN111244492B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202010131907.7
申请日：2020-02-29
申请人： 同济大学
摘要： 本发明涉及一种高比能一次锂硫电池及其应用，所述电池包括负极、正极、隔膜和电解液，所述正极由硫碳复合正极材料制成，所述硫碳复合正极材料包含硫单质、导电炭黑和粘结剂，所述电解液包含锂盐、溶剂和稀释剂，所述溶剂为乙腈，所述电解液与硫单质的添加比为(0.2～3)mL:1g。与现有技术相比，本发明极大程度的抑制了多硫化物的溶解，降低了锂硫电池中电解液的添加，提高了锂硫电池中正极活性物质的利用率，相比于传统的锂离子电池具有极高的能量密度。
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公开(公告)号：CN111342115A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010131898.1
申请日：2020-02-29
申请人： 同济大学
IPC分类号： H01M10/0525 , H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0568 , H01M10/0569
摘要： 本发明涉及一种电解液、含电解液的锂硒电池及其制备方法，电解液包括电解液溶剂以及溶于电解液溶剂中的锂盐和稀释剂，所述锂盐的浓度为2-6mol/L。锂硒电池的制备方法具体为：(a)取硒单质和介孔碳均匀混合，后在氮气气氛中加热，并保温，得到硒@介孔碳复合材料；(b)混合步骤(a)得到的硒@介孔碳复合材料、粘结剂与分散剂，形成浆料，再将浆料涂覆在集流体上，后通过干燥去除分散剂，得到硒正极；(c)组装步骤(b)得到的硒正极、电解液和锂负极，即得所述的锂硒电池。与现有技术相比，本发明可同时提升锂硒电池的多项电化学性能(包括活性物质利用率，循环性能)，并可通过压实处理获得密实的正极，从而提高体积能量密度。
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公开(公告)号：CN111600025A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010327836.8
申请日：2020-04-23
申请人： 同济大学
摘要： 本发明涉及一种具有弹性保护层的锌负极材料及其制备和应用，利用高分子聚合物的高弹性模量和粘度将无机纳米颗粒锚定在高分子聚合物中并将其构建在锌负极上，形成高弹性模量的保护层。与现有技术相比，本发明公开的弹性保护层制备简单、成本低廉、轻薄，在较高电流密度下，可以将锌负极的寿命提高约10倍，并具有较高的库伦效率，同时保障采用锌负极组装的全电池的能量密度。
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公开(公告)号：CN111244373A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010074408.9
申请日：2020-01-22
申请人： 同济大学
IPC分类号： H01M2/16 , H01M2/14 , H01M10/0525 , H01M10/058 , H01M10/42
摘要： 本发明涉及一种反哺型锂离子电池隔膜材料及其制备和应用，隔膜材料包括基材，以及附着在基材上表面和/或下表面上的复合涂层，所述复合涂层中含有质量比为1：(1-20)的高分子聚合物与硅粉。与现有技术相比，本发明制备的隔膜材料当在电解液环境中，电化学环境下，复合涂层与锂反应以LixSi(x∈(0,4.4))的形式存储锂离子，在循环过程中以浅充浅放的方式补充锂离子的消耗，从而提高含锂负极的库伦效率、提升循环寿命，进而提高锂离子电池的能量密度；此外，由于未被完全锂化的LixSi(x∈(0,4.4))可以通过合金化反应吸收循环过程中负极产生的锂枝晶并在后序循环中“反哺”回负极，使本发明进一步提高了含锂负极电池的安全性和循环寿命。
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公开(公告)号：CN111244492A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010131907.7
申请日：2020-02-29
申请人： 同济大学
摘要： 本发明涉及一种高比能一次锂硫电池及其应用，所述电池包括负极、正极、隔膜和电解液，所述正极由硫碳复合正极材料制成，所述硫碳复合正极材料包含硫单质、导电炭黑和粘结剂，所述电解液包含锂盐、溶剂和稀释剂，所述溶剂为乙腈，所述电解液与硫单质的添加比为(0.2～3)mL:1g。与现有技术相比，本发明极大程度的抑制了多硫化物的溶解，降低了锂硫电池中电解液的添加，提高了锂硫电池中正极活性物质的利用率，相比于传统的锂离子电池具有极高的能量密度。
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公开(公告)号：CN110854378A
公开(公告)日：2020-02-28
申请号：CN201911005680.5
申请日：2019-10-22
申请人： 同济大学
IPC分类号： H01M4/38 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M10/0569 , H01M10/05
摘要： 本发明提供一种非金属-硫二次电池，包括：正极、非金属负极、液态电解质以及用于隔离正极与非金属负极的绝缘隔膜，其中，正极的活性物质为单质硫、硫化锂、硫化钠、硫化镁、硫化铝中的一种或多种的混合物，非金属负极的活性物质为石墨、硅、软碳、硬碳中的一种或多种的混合物，液态电解质由载流子盐、活性溶剂以及惰性溶剂组成，绝缘隔膜为自聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯、无纺布、玻璃纤维中的一种或多种的混合物。由于采用价格低廉且能量密度高的硫正极，阻燃性能好且多硫化物溶解度低的电解液以及循环稳定性好的非金属负极，本发明提供的非金属-硫二次电池具有高安全，低成本，高循环稳定性的优点且能量密度和锂离子电池相当。
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公开(公告)号：CN112624087A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011530835.X
申请日：2020-12-22
申请人： 同济大学
IPC分类号： C01B32/156 , H01M4/133 , H01M4/587 , H01M10/054
摘要： 本发明涉及一种采用氢化的富勒烯材料制作的铝离子电池正极材料及其制备和应用，该正极材料的制备步骤为：将一定量的富勒烯，在一定温度、一定含氢气的惰性气氛下进行热处理，通过调控反应过程的富勒烯前驱体和热处理温度，制备得到不同种类、不同氢化程度的富勒烯材料；然后将该富勒烯材料制作为铝离子电池的正极材料，氢化提升了富勒烯材料的储铝性能。本发明氢化的方法，简单易得，操作步骤可控性高，易于大规模生产，另外，氢化的富勒烯用于铝离子电池正极材料后，展现了良好的电化学性能。
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