固态电解质及其锂电池电芯、锂电池

    公开(公告)号:CN109935902A

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201711372161.3

    申请日:2017-12-19

    Inventor: 张晓琨 朱焱麟

    Abstract: 本发明涉及锂电池领域,特别涉及固态电解质及具有该固态电解质的锂电池电芯、锂电池,所述固态电解质包括S原子与N原子组成的八元环化合物或九元环化合物,其中,所述八元环化合物或九元环化合物中N原子的数量为1-3个。所述固态电解质包括S原子、N原子组成的八元环或九元环形成稳定的结构,因此,具有大于5V的电化学窗口。此外,由于所述固态电解质中包含S-S键化合物,因此其也具有较优的黏性和柔性。所述固态电解质与电极层接触时可具有较优的界面处浸润性及界面黏附性。具有上述固态电解质的锂电池电芯及锂电池,也具有较高的机械或电学性能。

    固态电解质及其锂电池电芯、锂电池

    公开(公告)号:CN109935899B

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN201711371652.6

    申请日:2017-12-19

    Inventor: 张晓琨 朱焱麟

    Abstract: 本发明涉及锂电池领域,特别涉及固态电解质及其锂电池电芯、锂电池,其包括具有通式(I)的化合物。所述化合物具有S原子、N原子成链的骨架相互交错而形成稳定结构,因此可使固态电解质具有大于5V的电化学窗口。由于所述固态电解质的结构中N原子对Li+束缚较弱,因此,Li离子较容易迁移,从而可获得较优的电导率。进一步地,由于固态电解质中包含S‑S键化合物,因此其具有较优的黏性和柔性,所述固态电解质与电极层接触时可具有较优的界面处浸润性及界面黏附性。

    固态电解质及其锂电池电芯、锂电池

    公开(公告)号:CN109935903A

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201711372398.1

    申请日:2017-12-19

    Inventor: 张晓琨 朱焱麟

    Abstract: 本发明涉及锂电池领域,特别涉及固态电解质及具有该固态电解质的锂电池电芯、锂电池,所述固态电解质包括至少一以-BF2-BF2-基团为重复单元的无机链状聚合物,在其无机链状聚合物的首尾链端分别结合含锂的阳离子基团。在上述无机链状聚合物的-BF2-BF2-基团中,由于含B-B键的化合物具有黏性和柔性,因此固态电解质可具有较好的界面黏附性和与电极在界面处的浸润性。进一步地,在所述无机链状聚合物中,利用-BF2-键成链的无机聚合物骨架结构可形成稳定结构,因此,固态电解质的电化学窗口可达到5V以上,同时可提高锂离子电导率。基于上述结构特点,所述固态电解质还可具有较高的剪切模量及较高的杨氏模量。

    固态电解质及其锂电池电芯、锂电池

    公开(公告)号:CN109935897A

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201711371100.5

    申请日:2017-12-19

    Inventor: 张晓琨 朱焱麟

    Abstract: 本发明涉及锂电池领域,特别涉及固态电解质及其锂电池电芯、锂电池,所述固态电解质包括Li3Sn2(PO4)3和/或Li3Ge2(PO4)3。上述固态电解质结构稳定,具有大于5V的电化学窗口,且具有较优的黏性和柔性,以及与电极层接触时可具有较优的界面处浸润性及界面黏附性;所述固态电解质的结构中Se和Ge原子对Li+束缚较弱,因此Li离子较容易迁移,因此其可获得较优的电导率。进一步地,基于上述固态电解质结构的特点,其还可具有高剪切模量和高杨氏模量和抑制锂枝晶生长的优点。

    固态电解质及其锂电池电芯、锂电池

    公开(公告)号:CN109935896A

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201711371024.8

    申请日:2017-12-19

    Inventor: 张晓琨 朱焱麟

    Abstract: 本发明涉及锂电池领域,特别涉及固态电解质及其锂电池电芯、锂电池,其为反钙钛矿型固态电解质,包括超碱基团簇包括Li3Se+、Li3S+或Li3O+中的任一种或几种,以及超卤素团簇包括BH4-、AlH4-、BF4-、FeH4-、CoH4-或NiH4-中的任一种或几种,所述固态电解质呈现为纳米线形态;进而使所述固态电解质具有大于5V的电化学窗口,优良的界面粘附性、浸润性和锂离子电导率,也使固态电解质分子骨架具有优良的容忍性;进一步地,基于上述固态电解质结构的特点,其还可具有高剪切模量和高杨氏模量和抑制锂枝晶生长的优点。

    固态电解质及其锂电池电芯、锂电池

    公开(公告)号:CN109935895A

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201711370996.5

    申请日:2017-12-19

    Inventor: 张晓琨 朱焱麟

    Abstract: 本发明涉及锂电池领域,特别涉及固态电解质及其锂电池电芯、锂电池,其为反钙钛矿型固态型电解质,包括超碱基团簇包括Li3Se+、Li3S+或Li3O+中的任一种或几种,以及超卤素团簇包括BH4-、AlH4-、BF4-、FeH4-、CoH4-或NiH4-中的任一种或几种;因此,固态电解质具有大于5V的电化学窗口,较优的黏性和柔性,以及与电极层接触时可具有较优的界面处浸润性及界面黏附性;所述固态电解质的结构中Se原子对Li+束缚较弱,因此Li离子较容易迁移,因此其可获得较优的电导率。进一步地,基于上述固态电解质结构的特点,其还可具有高剪切模量和高杨氏模量和抑制锂枝晶生长的优点。

    固态电解质及其锂电池电芯、锂电池

    公开(公告)号:CN109935892A

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201711370955.6

    申请日:2017-12-19

    Inventor: 张晓琨 朱焱麟

    Abstract: 本发明涉及锂电池领域,特别涉及固态电解质及其锂电池电芯、锂电池,所述固态电解质包括有机金属框架和填充与所述有机金属框架中的电解质,所述有机金属框架包括X-MOFs、X-BTTri、或X-dobdc中的一种或几种,所述X包括Cu、Mg、或Zn中的一种或几种,所述s包括5、177或210中的一种或几种,所述电解质与所述有机骨架的质量混合质量比例为(10:1)-(1:10)。上述固态电解质结构稳定具有大于5V的电化学窗口、较优的黏性、柔性、界面处浸润性、界面黏附性、高Li离子电导率、高容忍性、高剪切模量、杨氏模量以及可以抑制锂枝晶生长的优点。

    一种锂电池正极结构组合及其制备方法、锂电池电芯

    公开(公告)号:CN108336302A

    公开(公告)日:2018-07-27

    申请号:CN201711371023.3

    申请日:2017-12-19

    Inventor: 张晓琨 宋世湃

    CPC classification number: H01M4/131 H01M4/1391

    Abstract: 本发明涉及锂电池技术领域,尤其涉及一种锂电池正极结构组合及其制备方法、锂电池电芯。一种锂电池正极结构组合,包括正极结构和形成在所述正极结构上的缓冲层,所述正极结构包括正极集流体和形成在所述正极集流体上的正极层。所述缓冲层形成在所述正极层之上,且所述正极集流体、正极层和缓冲层叠加设置。所述正极层包括锂离子化合物,所述缓冲层包括锂离子化合物。所述缓冲层能有效阻止电解质和正极结构直接接触,避免电解质中的微量HF与正极结构的不可逆反应,同时抑制高压充电下正极结构的塌陷,从而使得该正极结构制成的电池的可逆容量和循环性得到提升。

    固态电解质及其锂电池、锂电池电芯及其制备方法

    公开(公告)号:CN109935900A

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201711372453.7

    申请日:2017-12-19

    Inventor: 张晓琨 朱焱麟

    Abstract: 本发明涉及锂电池领域,特别涉及固态电解质及具有该固态电解质的锂电池电芯、锂电池,所述固态电解质包括所述固态电解质包括BF4-阴离子基团与LiM+阳离子基团,其中,M包括Ge或Sn。具体地,所述LiM+为含Ge或Sn与Li结合而形成玻璃态物质。所述LiM+形成的玻璃态物质对Li+的束缚较弱,因此锂离子易迁移,并且LiM+可形成较稳定阳离子骨架结构,在阴离子基团BF4-也非常稳定的情况下,该电解质具有较高的电化学窗口。具有固态电解质的锂电池电芯及锂电池,也具有较高的机械或电学性能。所述锂电池电芯的制备方法,可实现以蒸发或磁控溅射的方式在正极层和/或负极层的表面形成上述固态电解质层。

    固态电解质及其锂电池电芯、锂电池

    公开(公告)号:CN109935899A

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201711371652.6

    申请日:2017-12-19

    Inventor: 张晓琨 朱焱麟

    Abstract: 本发明涉及锂电池领域,特别涉及固态电解质及其锂电池电芯、锂电池,其包括具有通式(I)的化合物。所述化合物具有S原子、N原子成链的骨架相互交错而形成稳定结构,因此可使固态电解质具有大于5V的电化学窗口。由于所述固态电解质的结构中N原子对Li+束缚较弱,因此,Li离子较容易迁移,从而可获得较优的电导率。进一步地,由于固态电解质中包含S-S键化合物,因此其具有较优的黏性和柔性,所述固态电解质与电极层接触时可具有较优的界面处浸润性及界面黏附性。

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