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公开(公告)号：CN115911524A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211412560.9
申请日：2022-11-11
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC分类号： H01M10/0562 , H01M10/058 , H01M10/052
摘要： 本发明提供金属氧化物修饰SSE表面的电解质片和无负极固态锂电池，通过使用工业易获得Zn/Cd蒸汽在固态电解质(SSE)表面上构筑ZnOx/CdOx界面层，组装无负极固态电池后先充电使ZnOx/CdOx界面析锂，再将电池加热使ZnOx/CdOx界面与锂反应生成Zn+Li2O/Cd+Li2O离子/电子混合导体界面层MCI，MCI能显著改善固态电池中SSE与集流体界面的兼容性。制备步骤主要分为两步，第一步：低沸点金属的蒸发、及其在SSE表面的冷凝并氧化；第二步：无负极固态电池的组装与氧化物界面层的原位转换。本发明中原位生成界面层的无负极固态电池与未改性的无负极固态电池相比，其电化学性能显著提升。同时，该工艺原料来源广泛，将推动低成本、高能量密度的无负极固态电池的大规模生产。
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公开(公告)号：CN115117440B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202210858535.7
申请日：2022-07-20
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC分类号： H01M10/0565 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了一种氧化物固态电解质片及其制备方法与应用，通过对氧化物固体电解质进行梯度化包覆处理，以聚合物电解质包覆有效缓解刚性固体之间的接触问题，增加界面和电解质片内部润湿性，降低阻抗；同时有效缓解电解质片在界面处的稳定性问题。针对高电压平台的正极一侧采用耐高压聚合物电解质进行包覆，增加其耐氧化性；针对还原性较强的负极一侧采用耐还原聚合物电解质进行包覆，增加其耐还原性，而中间的电解质则采用高离子电导的聚合物电解质进行包覆，提高整体电导率。本发明制备的氧化物固体电解质，无需过高的制备压力和电池堆栈压力，且无需烧结，降低了工艺步骤和制造成本。由该电解质组装的全固态电池具有优异的电化学性能。
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公开(公告)号：CN115663152B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202211413792.6
申请日：2022-11-11
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
摘要： 本发明公开了一种硬碳‑氮磷双掺杂纳米碳复合碳材料及其制备方法，包括以下步骤：①两步热解制备生物质衍生的硬碳内核；②掺氮和磷的金属有机络合物外壳的构筑；③热解催化外层纳米碳生长。本发明采用原料广泛的的生物质制备的低成本硬碳内核具有与生物质原料一致的大的可调的层间距，确保了钠离子的可逆脱嵌，在此基础上，通过金属源高温催化效应在硬碳外生长了一层具有高钠存贮能力、结构稳定、高库伦效率的纳米碳外壳，设计合成的氮磷双掺杂纳米碳外壳与硬碳内核相比对电解液具有更高的稳定性，纳米碳外壳通过隔绝电解液减少了硬碳相关的副反应，可极大提升复合碳材料作为钠离子电池负极材料的首次库伦效率并提高电池循环稳定性。
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公开(公告)号：CN117199537B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311166192.9
申请日：2023-09-11
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC分类号： H01M10/058 , H01M4/62 , H01M10/054 , H01M10/0525 , H01M10/0562
摘要： 本发明公开了一种用于低温可运行的锂/钠电池的低温添加剂的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：一、固体电解质表面的过渡金属化改性；二、过渡金属包覆/掺杂的固态陶瓷电解质制备；三、固态电解质与低维石墨复合材料制备；四、低温双导添加剂的制备。该方法制备的低温双导体添加剂表面结构由无定形碳层包覆，用于导电子，内部结构则采用一种离子电导率对温度不敏感的固态陶瓷电解质颗粒，同时与碳材料复合，从而同时具有离子和电子双导作用，添加到电极内部，在低温下可以实现离子与电子的传输平衡，从而实现电池低温大电流放电。本发明利用低温双导添加剂制备的低温电池，提高了电池的安全性，赋予电池低温长循环稳定性。
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公开(公告)号：CN117199537A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311166192.9
申请日：2023-09-11
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC分类号： H01M10/058 , H01M4/62 , H01M10/054 , H01M10/0525 , H01M10/0562
摘要： 本发明公开了一种用于低温可运行的锂/钠电池的低温添加剂的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：一、固体电解质表面的过渡金属化改性；二、过渡金属包覆/掺杂的固态陶瓷电解质制备；三、固态电解质与低维石墨复合材料制备；四、低温双导添加剂的制备。该方法制备的低温双导体添加剂表面结构由无定形碳层包覆，用于导电子，内部结构则采用一种离子电导率对温度不敏感的固态陶瓷电解质颗粒，同时与碳材料复合，从而同时具有离子和电子双导作用，添加到电极内部，在低温下可以实现离子与电子的传输平衡，从而实现电池低温大电流放电。本发明利用低温双导添加剂制备的低温电池，提高了电池的安全性，赋予电池低温长循环稳定性。
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公开(公告)号：CN116190867A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202211609866.3
申请日：2022-12-14
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
摘要： 本发明提供一种全开放式长续航火星电池及其制备方法；该火星电池包括立式蛇形电芯、插入式阳极集电器、网状阴极集电器和防尘透气膜。制备方案如下：蛇形管状固态电解质制备与组装、气体扩散和气体反应双功能层制备与涂装、含Na/K的液态合金制备与加注、棒状阳极和网状阴极集流体集成、防尘透气膜封装。其中，所述气体扩散和气体反应双功能层均匀涂覆在蛇形电解质管外，因此与火星气体具有360°接触面，具有阴极全开放特征，从能量密度上优于传统单面气体反应电极的电池。本发明兼顾固体电解质基电池在火星低环境气压可开放以及液态合金可充分润湿界面的优势，辅以防尘透气膜的保护，将推动长续航、全天候火星电池的设计与开发。
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公开(公告)号：CN115663152A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211413792.6
申请日：2022-11-11
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
摘要： 本发明公开了一种硬碳‑氮磷双掺杂纳米碳复合碳材料及其制备方法，包括以下步骤：①两步热解制备生物质衍生的硬碳内核；②掺氮和磷的金属有机络合物外壳的构筑；③热解催化外层纳米碳生长。本发明采用原料广泛的的生物质制备的低成本硬碳内核具有与生物质原料一致的大的可调的层间距，确保了钠离子的可逆脱嵌，在此基础上，通过金属源高温催化效应在硬碳外生长了一层具有高钠存贮能力、结构稳定、高库伦效率的纳米碳外壳，设计合成的氮磷双掺杂纳米碳外壳与硬碳内核相比对电解液具有更高的稳定性，纳米碳外壳通过隔绝电解液减少了硬碳相关的副反应，可极大提升复合碳材料作为钠离子电池负极材料的首次库伦效率并提高电池循环稳定性。
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公开(公告)号：CN116315073A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310408133.1
申请日：2023-04-17
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： H01M10/0565 , H01M10/42 , H01M10/0525
摘要： 一种硅基负极锂离子电池碳酸酯基凝胶电解液及其制备方法和应用，属于锂离子电池电解液技术领域，具体方案如下：一种硅基负极锂离子电池碳酸酯基凝胶电解液，其特征在于：包括碳酸酯基电解液和COF共价有机骨架，所述碳酸酯基电解液包括锂盐、碳酸酯基溶剂、氟代碳酸乙烯酯和含苯基的异氰酸酯。本发明还公开了该碳酸酯基凝胶电解液的制备方法及其在锂离子电池硅基阳极上的应用，该电解液可以在硅基阳极表面形成有机‑无机复合SEI膜，避免活性颗粒的开裂破碎以及电解液与电极的持续反应，显著提升电池的界面稳定性和电化学性能。
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公开(公告)号：CN116130607A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310249909.X
申请日：2023-03-15
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： H01M4/139 , H01M4/62 , H01M4/38 , H01M4/13 , H01M10/0565 , H01M10/052 , H01M10/39
摘要： 一种固态硫正极的制备方法及应用，属于电池技术领域。具体方案如下：附着光热转换材料三维集流体的制备、原位聚合浆料的制备、光热转换固态硫正极的制备、亲锂/钠型三维负极的制备、一体化固态“金属‑硫”电池的制备。其中，所述光热转换固态硫正极包含附着光热转换材料三维集流体和嵌入其内的原位固化的聚合物硫材料，可以通过光热转换效应实现固态“金属‑硫”电池在低温环境下的应用。同时亲锂/钠型三维集流体和固态电池的一体化制备，降低了枝晶对电池性能的影响，同时极大缓解了电极界面之间的非连续接触，降低了固态电池的内部应力，进而极大提升固态“金属‑硫”电池的循环能力，将推动高比能、长续航固态“金属‑硫”电池的进步。
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公开(公告)号：CN112909272A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110297764.1
申请日：2021-03-19
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开了一种构建双金属活性位点的非贵金属氧还原反应催化剂的制备方法，所述方法结合主客体策略和化学掺杂策略，采用水热反应的方法，通过调控Co、N以及贵金属前聚体的含量，控制形成以Co离子和贵金属离子作为连接节点的三维骨架结构。本发明开创性地提出了双金属位点的协同相互作用，并利用该相互作用提高CoNx中活性中心的催化活性。该方法通过对Co源和贵金属（如Au和Pt）相对含量的调控，并基于ZIF‑8构建的碳氮骨架，水热合成了具有良好性能的Co/M‑N‑C双金属催化剂。在经过对该催化剂进行合理条件下的煅烧工艺后，得到的催化剂材料拥有活性位点丰富，拥有很大比表面积和合理的孔径分布。
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