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公开(公告)号：CN119297245A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411458230.2
申请日：2024-10-18
Applicant: 常州大学
Abstract: 本发明属于水系锌离子电池领域，具体涉及一种三维微结构五氧化二钒的复合正极材料的制备方法及其在锌离子电池中的应用。本发明先分散氧化钒在水中，加入聚吡咯并加热搅拌，收集沉淀物，洗涤干燥后再与聚苯胺原位反应复合，在空气下煅烧，以将钒离子进一步氧化同时减少水的含量，得到聚苯胺‑聚吡咯有机聚合物复合五氧化二钒的三元复合材料；本发明聚吡咯嵌入主材料中既可以扩大层间间距，还可以提高混合阴极的电导率。并且协同PANI链的引入提供了更多的锌储存位点，聚苯胺在钒基材料上的原位聚合产生了3D无定形纳米纤维，这些纳米纤维随机堆叠形成开放的互穿网络结构，优化了复合材料的界面，并提供了更有效的离子迁移途径和完整的结构。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118738351A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202411056466.3
申请日：2024-08-02
Applicant: 常州大学
Abstract: 本发明涉及水系锌离子电池技术领域，具体涉及一种水系锌离子电池负极材料及其制备方法。常规水系锌离子电池负极容易发生枝晶生长的问题，电池的循环寿命较差。针对上述问题，本发明提供一种水系锌离子电池负极材料，其由SEI膜层在锌片单面复合而成，所述SEI膜层包括锌盐和粘结剂，所述锌盐由植酸锌与钛酸锌两种混合而成，所述植酸锌与钛酸锌的质量比为1:1，SEI膜层能够通过离子补偿机制消除Zn2+在锌负极界面的浓度梯度，富锌SEI膜层中，丰富的Zn2+可以快速向锌负极界面补充Zn2+，降低了成核壁垒，而植酸锌引入的PO4基团通过强螯合作用限制了Zn2+的2D扩散，确保了Zn2+在锌负极表面的均匀沉积，从而实现锌负极界面无枝晶生长，并有效提高了锌负极界面的高度可逆性，同时，ZP‑ZTO@Zn负极具有优异亲锌性，可以吸附电解液中更多的Zn2+，从而提高电池的均匀Zn2+通量，并显著增强Zn2+的传输动力学性能。
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公开(公告)号：CN119208775A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411315995.0
申请日：2024-09-20
Applicant: 常州大学
Abstract: 本发明涉及水系锌离子电池负极材料技术领域，具体涉及一种高效水系锌离子负极片及其制备方法。水系锌离子电池的锌金属负极，界面副反应多、容易枝晶生长，导致电池的循环寿命较短。针对上述问题，本发明提供一种高效水系锌离子负极片，是在Zn片表面依次涂覆氮化碳涂层和钛酸锌涂层形成的，所述氮化碳涂层中的氮化碳为石墨相氮化碳，石墨相碳氮化物性质稳定，具有较大的比表面积和丰富的sp2杂化氮原子，而这些氮原具有较高的电负性和亲锌性，对锌离子产生吸附作用，形成Zn‑N键，可以促进锌离子成核并降低Zn2+离子的成核势垒，氮化碳涂层的结构疏松多孔，在电池充放电循环过程中，结构不够稳定，容易从电极表面脱落，本发明通过在氮化碳涂层表面设置钛酸锌涂层，结构致密的钛酸锌涂层可以有效防止氮化碳涂层与电解液直接接触，有效提高了电池的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN118943521A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411038182.1
申请日：2024-07-31
Applicant: 常州大学
Abstract: 本发明属于水系锌离子电池领域，具体涉及一种含硅烷类添加剂的水系锌离子电池电解液及其制备方法与应用。所述含硅烷类添加剂的水系锌离子电池电解液由可溶性锌盐、硅烷类添加剂、色谱水组成，所述硅烷类添加剂包括二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基硅烷三醇、二甲基硅烷二醇等。将上述含硅烷类添加剂的水系锌离子电池电解液应用于电池中，凭借硅烷类添加剂亲锌的特性，吸附在电极表面，调控锌负极界面处的双电层，有效延长锌负极的循环时间，提高水系锌离子电池的器件寿命，且添加剂的使用量少，制备成本低，制备方法简单，适合大规模生产。
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公开(公告)号：CN119208768A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411350062.5
申请日：2024-09-26
Applicant: 常州大学
IPC: H01M10/36
Abstract: 本发明涉及水系锌离子电池技术领域，具体涉及一种含电荷分离的内盐添加剂的水系复合电解质及其制备方法和应用。本发明在锌离子电解质中加入含电荷分离的内盐添加剂制备水系复合电解质，并将其应用于锌电池中。电荷分离的内盐添加剂通过与锌离子的螯合作用改变锌离子的溶剂化结构，并通过电荷作用与锌负极相互吸引，在锌负极表面富集原位生成固态电解质界面，使锌负极界面处锌离子的扩散方式由二维扩散为主转变为以三维扩散为主，抑制锌枝晶的形成和生长，大大提高了电池的库伦效率与在大电流下的循环性能。
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公开(公告)号：CN119191349A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411283413.5
申请日：2024-09-13
Applicant: 常州大学 , 常州氢流科技新材料有限公司
Abstract: 本发明属于水系锌离子电池领域，具体涉及一种有机分子嵌入三维微结构五氧化二钒的复合正极材料的制备方法与在水系锌离子电池中的应用，本发明首先采用无机钒源化合物和草酸制备得VOC2O4，控制水热条件，获得大量树杈状结构的氧化钒前驱体，在氧化钒前驱体的溶液中加入丙二酰胺并调节pH，然后进行水热处理，水热后滤收集沉淀物，洗涤，干燥，煅烧得到丙二酰胺插层五氧化二钒材料，通过有机小分子(丙二酰胺)的嵌入，提高主体材料的结构稳定性和导电率，解决水引起的钒溶解的问题，以获得高容量、长寿命的水系锌离子电池。
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