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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：CN118231812A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410409734.9
申请日：2024-04-07
申请人： 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： H01M10/42 , H01M10/058 , H01M10/0525 , H01M4/139 , H01M4/04
摘要： 本发明提出了一种高镍体系高能量锂离子电池定量预锂的方法，包括如下步骤：采用锂箔为补锂原材料，并在锂箔表面涂覆气相二氧化硅凝胶层，锂箔尺寸与极片边缘形成微阶梯结构，即衬底活性物质尺寸大于锂箔自身尺寸；通过热平压复合对高能锂离子电池负极极片进行预锂，热平压完成后将预锂后的负极极卷进行模切，模切过程中，刀头不直接与锂箔接触，本发明通过有效的边缘定量控制、热平压复合协同方式及连续稳定的模切工艺，各个工艺之间相互配合一体化完成，该技术路线实现了电池装配流程的低成本、高安全性、高效率预锂化，最终提升了所装配锂离子电池的首效及循环稳定性、降低了锂离子电池的阻抗。
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公开(公告)号：CN117810542A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311691840.2
申请日：2023-12-11
申请人： 龙子湖新能源实验室 , 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M10/0569 , H01M10/0567 , H01M10/054
摘要： 本发明提出了一种低温低密度钠离子电池电解液、钠离子电池属于钠离子电池的技术领域，用以解决钠离子电池能量密度低的技术问题。本发明电解液包括钠盐、电解液溶剂和添加剂，其特征在于，所述电解液溶剂包括有机溶剂和硅氧烷，硅氧烷在电解液溶剂中的体积占比为15％～50％。本发明采用硅氧烷溶剂作为钠离子电池电解液共溶剂，该电解液溶剂中使用有机溶剂和硅氧烷组成的共溶剂。硅氧烷是一种具有高介电常数、低密度、低熔点及弱溶剂化作用的化合物，能够在低温情况下保证Na+的去溶剂化能及减轻电解液至多10％的总体质量，从而提升电解液低温性能和能量密度。
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公开(公告)号：CN117525365A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311702419.7
申请日：2023-12-12
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 龙子湖新能源实验室
摘要： 本发明提出了一种双碳包覆硅氧可控预锂化材料及其制备方法和应用，属于锂离子电池的技术领域，用以解决硅基材料负极锂离子电池的容量保持率低的技术问题。双碳包覆硅氧可控预锂化材料的制备包括以下步骤：(1)将硅氧化物与锂源混合制备混合料；(2)将碳纳米管、有机碳源分散溶解在溶剂中配制成浆料；(3)将混合料与浆料混合后喷雾干燥，得到粉体，将粉体在惰性气体氛围中进行煅烧，制得双碳包覆硅氧可控预锂化材料。本发明通过双碳共同作用进一步增强粒子之间和表面电子的导电率，并且抑制材料的体积膨胀，提高电池循环稳定性。通过控制预锂化程度，将该材料应用在锂离子电池中实现库伦效率的提升，提高了电池的容量保持率。
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公开(公告)号：CN118825349A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202411207725.8
申请日：2024-08-30
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 龙子湖新能源实验室 , 中国科学院过程工程研究所
摘要： 本发明属于电化学领域，涉及一种纳米硅笼限域离子液体及其制备方法和应用。该制备方法包括纳米硅笼、纳米硅笼限域离子液体复合材料以及复合电极材料的制备三部操作。采用前处理的方式预先将离子液体均匀限域在中空纳米硅笼表面以及孔径中，借助离子液体阳离子与聚溴阴离子的库伦相互作用形成尺寸更大的络合产物，进而实现溴物种的有效锚定。同时中空的纳米硅笼空腔能够为更多溴物种的存储提供空间。本发明制备的复合材料具有形貌均匀，对溴物种具有良好的捕获、存储作用，大大缓解由于溴穿梭导致的溴基液流电池容量损失问题，改性电极能有效提升电池的库伦效率与循环稳定性。
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公开(公告)号：CN117712280A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311694765.5
申请日：2023-12-11
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 龙子湖新能源实验室
摘要： 本发明涉及一种负极极片、其制备方法及低温磷酸铁锂电池，属于锂离子电池低温领域。本发明负极片包括集流体、及集流体上涂覆的涂层，所述涂层包括碳类复合负极材料、导电剂和粘结剂；所述碳类复合负极材料为低取向度软碳包覆人造石墨和难石墨化碳材料复合组成；所述难石墨化碳材料为微晶错位堆叠的结构；所述导电剂为点状导电剂与线状导电剂混合组成；所述负极极片的涂层上具有激光刻蚀得到的规则坑洞缺陷，以这种负极片为负极，搭配低凝固点电解液制备的磷酸铁锂电池1C@‑40℃放电保持率70%以上，0.5C@‑20℃充放循环200周，容量保持率98%以上，复合负极具有储锂、嵌锂能力，可提供更多储‑嵌锂位点，减小低温极化及析锂容量损失，可应用于高寒地区的储能领域。
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公开(公告)号：CN117558894A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311564914.6
申请日：2023-11-22
申请人： 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： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了一种简单预锂化纳微结构硅氧碳复合材料的制备方法及其应用，将SiOx材料与锂源放入有机溶剂中混合搅拌均匀之后将有机溶剂蒸干。将混合物放入CVD回转炉中，开启一定的转速，在氩气气氛下加热保温进行预锂化反应；将所述预锂化的Pre‑Li‑SiOx材料继续在CVD回转炉中升温后进行碳沉积包覆，经过洗涤、抽滤、干燥得到预锂化纳微结构硅氧碳复合材料。本发明采用一锅法制备的材料均匀性和一致性较好；将动态预锂化和碳沉积包覆有效结合；增强了材料的导电性，减少材料的表面极化，使其形成稳定的SEI膜，提高了电池的首次库伦效率，改善了材料的循环稳定性能，在锂离子电池负极材料中具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN117525295A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311747736.0
申请日：2023-12-19
申请人： 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： H01M4/139 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了一种新型锂箔复合预锂的方法，将石墨/硅基材料进行常规的负极湿法匀浆和涂布工艺，制备正常可用的负极极卷；将未辊压的负极极卷在除湿环境下进行预锂复合，将负极卷与锂箔卷同时放置在锂箔预锂复合设备的前端；将负极极卷与锂箔同时进入热平压装置，调整热压温度、压力、时间和速度，同时热压负极极卷和锂箔，将锂箔与负极极卷在高温下复合在一起完成复合预锂。该方法将两次辊压变成一次热压复合，减少操作步骤和时间，同时热平压方式避免了对辊压导致锂箔出现的褶皱问题；同时使得锂箔与负极极片及颗粒之间接触更加均匀、接触阻抗低，锂的活性利用高从而提升预锂化的首次库伦效率、首次放电容量和能量密度。
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公开(公告)号：CN116646612A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310867136.1
申请日：2023-07-14
申请人： 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： H01M10/058 , H01M10/052 , H01M10/42 , H01M4/13 , H01M4/62 , H01M4/134
摘要： 本发明属于锂硫电池技术领域，涉及一种高能量锂硫软包电池及制备方法和应用，用以解决锂硫电池充放电过程中极片膨胀和多硫化锂穿梭的问题。所述高能量锂硫软包电池包括复合正电极和复合负电极；所述复合正电极包括正极层、缓冲层和铝集流体；所述缓冲层包括碳材料和稀土化合物。所述复合负电极包括金属锂、导电聚合物层和打孔铜箔。本发明采用碳材料和稀土化合物复合作为正极缓冲层，从而抑制了充放电过程中的极片膨胀及多硫化锂穿梭问题；金属锂表面涂覆导电聚合物抑制锂枝晶生长。本发明提供的该锂硫软包电池的正极载硫量可达10mg/cm2，电池能量密度高达500Wh/Kg。
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