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公开(公告)号：CN117995976A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410320815.1
申请日：2024-03-20
申请人： 燕山大学 , 郑州中科新兴产业技术研究院 , 龙子湖新能源实验室
IPC分类号： H01M4/04 , H01M4/36 , H01M4/583 , H01M4/42 , H01M10/0525
摘要： 本发明提出了一种三维亲锂框架复合材料及其制备方法和应用，属于电池能源的技术领域，用以解决碳材料电极表面易形成锂枝晶导致电池的循环寿命低的技术问题。三维亲锂框架复合材料的制备方法包括以下步骤：将碳纤维框架浸入酸中进行表面氧化和亲水化改性，浸入到包括锌盐和有机配体的混合溶液中进行溶液浸渍反应，在无氧气氛下进行碳化，随后进行氧化或硒化，得到三维亲锂框架复合材料。本发明复合材料引入的锌基金属有机框架可以提高复合材料的亲锂性，能够在锂金属沉积的过程中起到调控作用，使锂金属均匀沉积，可避免锂枝晶的生长。且该复合材料能有效缓解锂金属的体积膨胀的问题，并降低局部电流密度，提高了电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN117673326A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202311837174.9
申请日：2023-12-28
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 燕山大学 , 龙子湖新能源实验室
摘要： 本发明提出了一种亲锂位点修饰碳网络支架复合材料及其制备方法和应用，属于能源材料的技术领域，用以解决锂金属电池循环寿命短的技术问题。本发明制备方法包括以下步骤：利用溶液浸渍法将钴基金属有机骨架原位生长在碳网络支架的纤维网格上，得到生长钴基金属有机骨架的碳网络支架；在惰性气氛下进行碳化，制备得到碳化后的材料，即Co‑C@CP；将Co‑C@CP进行氧化处理，制备得到氧化后的材料，即Co‑O@CP。本发明复合材料应用在锂金属电池中，能够在锂金属沉积过程中起到调控作用，使锂金属有序均匀的沉积，有效地避免了锂枝晶的生长，提高了电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN116137317A
公开(公告)日：2023-05-19
申请号：CN202310191789.2
申请日：2023-03-02
申请人： 龙子湖新能源实验室
IPC分类号： H01M4/13 , H01M4/139 , H01M50/414 , H01M50/491 , H01M4/04 , H01M10/0562 , H01M10/0565 , H01M10/0525 , H01M10/42
摘要： 本发明属于固态电池领域，涉及一种固态电池电极及制备方法和应用。所述固态电池电极包括正极极片、多孔聚合物膜、复合在正极极片和多孔聚合物膜孔隙中的复合电解质及复合在多孔聚合物膜表面的无锂涂层。将正极极片涂覆在铝箔表面干燥得正极极片；然后在其表面放置多孔聚合物膜得多孔聚合物膜/正极极片电极；配电解质溶液涂覆在其表面经原位聚合固化得电解质复合的多孔聚合物膜/正极极片电极，在其表面涂覆无锂涂层浆料，干燥得固态电池电极。以此电极为工作电极，锂片为对电极，组装成固态电池。本发明固态电池电极因原位聚合固化而呈现低的界面阻抗；且具有锂离子浓度梯度可加速锂离子的迁移，呈现高的离子电导率，最终实现固态长寿命循环。
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公开(公告)号：CN118231593A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202211643814.8
申请日：2022-12-20
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/052
摘要： 本发明属于锂硫电池领域，涉及一种锂硫电池正极材料及其制备方法和应用。其方法为1）水热法制备二硫化钼负载导电碳材料；2）对步骤1）制备的二硫化钼负载导电碳微球进行高温碳化，得到碳包覆的二硫化钼/碳化钼负载导电碳材料；3）将步骤2）制备的碳包覆的二硫化钼/碳化钼负载导电碳材料与硫混合并高温加热，得到锂硫电池正极材料。本发明提供的锂硫电池正极材料内部的导电碳材料形成了高效3D导电网络，可有效固硫并解决硫本身不导电的问题，且均匀负载的二硫化钼/碳化钼异质结构能有效促进多硫化物催化转化，同时其外层的热解碳有效缓解了多硫化物的穿梭效应，并进一步固硫。将其用于锂硫电池时，表现出较高的比容量与较好的循环性能。
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公开(公告)号：CN118198250A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202211604024.9
申请日：2022-12-13
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
摘要： 本发明属于锂金属电池技术领域，涉及一种金属锂‑多孔石墨复合负极及制备方法和应用。所述的金属锂‑多孔石墨复合负极包括铜箔、复合在铜箔表面的优先沉积层、复合在优先沉积层表面的多孔石墨层以及复合在多孔石墨层中的金属锂；其中优先沉积层厚度为0.5～10μm，多孔石墨层厚度为40～200μm。本发明所制备的金属锂‑多孔石墨复合负极中优先沉积层可以诱导金属锂优先沉积，实现金属锂自下而上定向生长，避免锂枝晶出现；多孔石墨层中的有序结构可防止金属锂弥散沉积，可有效提高载锂量，增加电极比容量。在将其作为锂金属电池负极应用于锂金属电池时表现出较好的首次库伦效率和优异的循环性能。
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公开(公告)号：CN113972399B
公开(公告)日：2023-02-07
申请号：CN202111239388.7
申请日：2021-10-25
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M10/0567 , H01M10/052
摘要： 本发明提供了一种局部高浓度锂硫电池电解液，电解液包括高供体数溶剂乙二醇二甲醚、二甲基亚砜、1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮，低供体数稀释剂氟代醚以及两亲性表面活性剂全氟烷基磺酰氟类。其中，高供体数溶剂溶解锂盐形成高浓度电解质溶液，从而减少自由溶剂；氟代醚稀释高浓度锂盐溶液，降低电解液粘度，两亲表面活性剂全氟烷基磺酰氟优化高浓度锂盐空间分布，使高浓度锂离子分布均匀，提升电化学性能。所发明的局部高浓度电解液能够减少锂硫电池可溶性中间产物穿梭、抑制锂枝晶生长，提升锂硫电池循环稳定性、倍率性。
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公开(公告)号：CN115939406A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211428577.3
申请日：2022-11-15
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M4/66 , H01M4/134 , H01M10/052 , H01M10/058
摘要： 本发明属于二次锂电池领域，涉及一种无负极二次锂电池及负极集流体。所述的无负极二次锂电池包括正极片、隔膜、负极集流体以及电解液；其中，所述负极集流体包括平面集流体以及复合在平面集流体表面的复合层，所述复合层由刚性粒子和胶粘剂组成。在本发明中，正极片提供锂离子，然后锂离子经过隔膜和电解液，并穿过复合层，沉积在平面集流体表面。复合层可以有效阻隔金属锂与电解液的接触，避免界面副反应发生。此外，通过对负极集流体表面复合层成分与厚度调节稳定了锂离子传输，抑制了锂枝晶生长，降低了电解液对金属锂的侵蚀，实现了无负极二次锂电池长的循环寿命和高的库伦效率。
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公开(公告)号：CN117832403A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202211202160.5
申请日：2022-09-29
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M10/052 , H01M10/42
摘要： 本发明属于电极材料领域，涉及一种锂/金属复合带及其制备方法和应用。所述锂/金属复合带由金属集流体、复合在金属集流体两侧表面的锂带以及复合在锂带两侧表面的复合层组成，其中复合层由通过锂带和金属盐溶液反应制得的锂合金与锂盐组成。制备方法为将裁成片后的锂带和金属集流体对齐放置在压力机下，压制形成锂/金属集流体带；随后喷涂金属盐溶液使锂带表面形成复合层。本发明通过对制备参数及集流体的调节构筑了良好的锂/金属复合带，通过锂带表面锂合金及锂盐复合层的构建稳定了锂离子的传输。所制备的复合带既解决了规模化制造的难题，也解决了锂带负极面临枝晶生长和电极粉化的难题，且组成的软包电池呈现低的界面阻抗和长的循环寿命。
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公开(公告)号：CN115377494A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211039027.2
申请日：2022-08-29
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M10/0567 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了一种含功能型添加剂的锂硫电池电解液及其锂硫电池，所述的电解液含有锂盐、溶剂和添加剂；所述的添加剂为具有式（一）所示含硫化合物的一种或几种；（一）R1，R2选自H，C1~C15的烷基、氨基；R3选自氰基、氟代烷基、硫代酰胺基或硫醇基。所述的锂硫电池电解液配方简单，通过在电解液中加入此类添加剂有助于与短链多硫化锂(Li2S、Li2S2)之间形成稳定的分子间化学键，以实现更多微溶性短链多硫化锂的溶解，通过液相反应降低锂硫电池在放电过程中的还原反应壁垒，减少多硫化锂的穿梭，显著提升锂硫电池的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN113972399A
公开(公告)日：2022-01-25
申请号：CN202111239388.7
申请日：2021-10-25
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M10/0567 , H01M10/052
摘要： 本发明提供了一种局部高浓度锂硫电池电解液，电解液包括高供体数溶剂乙二醇二甲醚、二甲基亚砜、1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮，低供体数稀释剂氟代醚以及两亲性表面活性剂全氟烷基磺酰氟类。其中，高供体数溶剂溶解锂盐形成高浓度电解质溶液，从而减少自由溶剂；氟代醚稀释高浓度锂盐溶液，降低电解液粘度，两亲表面活性剂全氟烷基磺酰氟优化高浓度锂盐空间分布，使高浓度锂离子分布均匀，提升电化学性能。所发明的局部高浓度电解液能够减少锂硫电池可溶性中间产物穿梭、抑制锂枝晶生长，提升锂硫电池循环稳定性、倍率性。
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