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公开(公告)号：CN118970174A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202410982730.X
申请日：2024-07-22
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： H01M10/0567 , H01M10/0569 , H01M10/0525 , H01M10/054
摘要： 一种锂/钠离子电池氧氧化还原正极体系的高压电解液，属于锂离子电池和钠离子电池技术领域。所述电解液包括氟代碳酸酯溶剂、碳酸酯溶剂、电解质盐和除氧添加剂。其中，氟代碳酸酯溶剂为氟代碳酸二甲酯、氟代碳酸乙烯酯、氟代碳酸甲乙酯中的一种或几种；碳酸酯溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯中的一种或几种；除氧添加剂为含硫的有机物，即硫醚、硫醇、硫酚。本发明提供的高压电解液不仅可以提升电解液的电化学窗口，还可以产生还有硫元素的CEI膜，使S2‑和SO32‑的氧化还原电对参与氧化还原反应，捕获氧氧化还原正极体系充电至高电压时产生的活性氧，有效提升锂/钠离子电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN118825418A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202411168360.2
申请日：2024-08-23
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： H01M10/0569 , H01M10/0567 , H01M10/0525 , H01M10/054 , H01M10/42
摘要： 本发明属于锂/钠离子电池技术领域，具体为一种适用于锂/钠离子电池的低温电解液；本发明电解液包括溶剂、锚定剂、电解质盐和添加剂；溶剂为碳酸丙烯酯和线状磷酸酯。锚定剂为具有氢键的氟代硫脲。锚定剂可以通过氢键与溶剂发生相互作用，减弱溶剂与锂/钠离子的离子偶极相互作用，进一步加快锂/钠离子的脱溶剂化作用，提高电解液在室温下以及低温下的传输动力学。用本发明电解液所制备的锂/钠离子电池，可在‑40℃低温下使用，具有高的比容量和稳定的循环性能。
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公开(公告)号：CN118919643A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411161000.X
申请日：2024-08-22
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： H01M4/13 , H01M4/139 , H01M4/131 , H01M4/1391 , H01M4/36 , H01M4/48 , H01M4/38 , H01M10/0562 , H01M4/134
摘要： 一种核壳结构铬氧化物正极及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。所述材料为：核壳结构铬氧化物正极的化学式为MxCr8‑xO21‑@LLZAO，包括掺杂型MxCr8‑xO21为内核和石榴石电解质LLZAO包覆层为壳，其中M为Zn、Mg、Ca等金属元素中的一种或多种，0≤x≤1。本发明通过引入与Cr3+离子半径相近的金属元素替代Cr8O21正极材料中最低价态的Cr3+，不破坏Cr8O21结构并提升其放电容量，同时引入LLZAO石榴石电解质包覆层，一方面在循环过程中提升了Li+的传输效率，另一方面LLZAO作为包覆层，存在良好的机械强度，在循环中抑制正极颗粒的体积膨胀，保护了铬氧化物正极材料的结构。该核壳结构改性策略使铬氧化物正极材料具备高的放电比容量、出色的倍率性能和优异的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN115133003B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202210910863.7
申请日：2022-07-29
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054 , B82Y30/00
摘要： 一种钠离子电池正极材料及其制备方法，属于钠离子电池技术领域，所述钠离子电池正极材料为核‑壳结构，核体材料和壳体材料均为AxMyM’1‑y[Fe(CN)6]1‑z·nH2O，其中，1≤x≤2，0＜y＜1，0≤z＜1，0＜n≤3.5，A为Na；在核体结构中，M为Mn，M’为Fe，从核的中心至核的表面，Mn的摩尔含量呈梯度降低，Fe的摩尔含量呈梯度升高；在壳体结构中，M为Ni，M’为Zn、Cu中的一种或两种。本发明制备的正极材料，包括过渡金属元素含量呈梯度分布的PW材料核结构和外层PBA材料的壳结构。本发明的正极材料相比于体相掺杂材料可以降低Mn基材料Jahn‑Teller效应带来的体积应变影响，且有利于减少Mn3+歧化导致的过渡金属溶解。
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公开(公告)号：CN117790783A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311822884.4
申请日：2023-12-27
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： H01M4/58 , H01M10/054
摘要： 一种钠离子电池正极材料及其制备方法，属于普鲁士蓝制备技术领域。所述方法为：将碳材料按一定的质量分数分别与亚铁氰化盐固体和过渡金属盐固体颗粒混合均匀后，在一定压力下对其进行压片处理，然后间隔一定的时间且按一定比例加到母液(氯化钠和络合剂的混合溶液)中，并持续通入惰性气体，持续搅拌，待二者完全加入后，放置一段时间后收集样品并陈化，离心，真空干燥即可得到钠离子电池正极材料。本发明的固‑液共沉淀法避免了反应物以离子形式溶于水中，有效地防止水和反应物的相互作用，仅需将NaCl和络合剂溶于水中，从而减少水的使用，有效降低生产成本。本合成方法通过引入碳材料，给予了PBAs的初始成核位点。
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公开(公告)号：CN115133003A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210910863.7
申请日：2022-07-29
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054 , B82Y30/00
摘要： 一种钠离子电池正极材料及其制备方法，属于钠离子电池技术领域，所述钠离子电池正极材料为核‑壳结构，核体材料和壳体材料均为AxMyM’1‑y[Fe(CN)6]1‑z·nH2O，其中，1≤x≤2，0＜y＜1，0≤z＜1，0＜n≤3.5，A为Na；在核体结构中，M为Mn，M’为Fe，从核的中心至核的表面，Mn的摩尔含量呈梯度降低，Fe的摩尔含量呈梯度升高；在壳体结构中，M为Ni，M’为Zn、Cu中的一种或两种。本发明制备的正极材料，包括过渡金属元素含量呈梯度分布的PW材料核结构和外层PBA材料的壳结构。本发明的正极材料相比于体相掺杂材料可以降低Mn基材料Jahn‑Teller效应带来的体积应变影响，且有利于减少Mn3+歧化导致的过渡金属溶解。
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公开(公告)号：CN114927662A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210588013.X
申请日：2022-05-26
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/48 , H01M10/0525 , H01G11/46
摘要： 本发明公开了一种氧含量可控的SiOx材料的制备方法及其应用，涉及能源材料技术领域，所述制备方法为：将含硅盐放在含有低温熔盐和含氧化合物的混合物中，经过熔盐剥离和化学氧化后，得到片层状SiOx材料，然后依次用盐酸、去离子水清洗得到精制的片层状SiOx材料。本发明的制备方法易于大批量制备，得到的片层状SiOx材料可以用作锂离子电池的负极材料，并且能够表现出优异的电化学性能。
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公开(公告)号：CN110120525B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN201910427305.3
申请日：2019-05-22
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 铝空气电池的银单原子/二氧化锰复合催化剂的制备方法，本发明涉及的是一种金属空气电池领域的技术。为了解决现有铝空气电池催化剂制备方法存在银的转化率低、制备成本高的问题。步骤一：制备二氧化锰；步骤二：制备富氧空位的二氧化锰；步骤三：制备浸渍有硝酸银的二氧化锰；步骤四：在500‑1000℃下，将浸渍有硝酸银的二氧化锰在惰性气氛下高温煅烧，得到银单原子/二氧化锰复合催化剂。本发明中，银单原子的生成，可以降低催化剂制备中银的使用成本，利用富氧空位的二氧化锰，同时有效提升了银原子的催化效率，整体上降低了铝空气电池生产过程中银的使用量，银的转化率提高了15‑20％，降低了制备成本，在商业大批量生产中有效降低10‑15％的生产成本。
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公开(公告)号：CN112357960A
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202011241289.8
申请日：2020-11-09
申请人： 哈尔滨工业大学 , 中国电子科技集团公司第十八研究所
IPC分类号： C01G33/00 , H01M4/485 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了一种高性能稀土元素钕掺杂铌酸钛材料的制备方法及其在锂离子电池中的应用，所述铌酸钛材料的制备方法如下：一、将钛源化合物与草酸溶于有机溶剂中，将铌源化合物与草酸加热搅拌溶解与蒸馏水中，将含钕化合物溶解于稀盐酸当中；二、将步骤一配置的三种溶液混合通过加热搅拌蒸发溶剂法或者溶剂热法制备稀土元素钕掺杂的铌酸钛材料前驱体；三、将步骤二得到前驱体进行热处理，热处理后得到电化学性能较好的稀土元素钕掺杂铌酸钛材料。本发明通过稀土元素钕对铌酸钛材料进行掺杂改性，增大了晶胞尺寸、提升了材料锂离子传导速率，从而进一步提升铌酸钛的电化学性能，进而推进其在锂离子二次电池中的应用。
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公开(公告)号：CN111987290A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010916546.7
申请日：2020-09-03
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： H01M4/1395 , H01M4/62 , H01M4/38 , H01M4/134 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了一种锂/锂化金属氧化物框架复合结构负极的制备方法及其应用，所述方法如下：一、将MOx、导电碳和PVDF混合后均匀地涂敷在集流体上，真空烘干后，得到MOx极片；二、以金属锂片作为负极，MOx极片作为对电极，组装电池，进行恒流放电，控制截止电压，获得LiyMOx电极框架；三、将LiyMOx电极框架与熔融锂混合，得到复合结构负极，并采用固态电解质组装全固态电池。本发明将嵌入型过渡金属氧化物MOx作为载体，在其嵌锂后形成具有快速离子传输特性的LiyMOx电极框架，再在框架内部均匀地沉积金属锂，从而抑制锂枝晶的生长，避免安全事故的发生。
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