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公开(公告)号：CN117525366A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311748625.1
申请日：2023-12-19
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： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种新型硅基负极材料及其制备方法。所述硅基负极材料为多层复合包覆结构，本发明得到的新型硅基负极材料以氟化锂掺杂的多孔碳为基体骨架，将高容量纳米硅颗粒沉积在氟化锂改性多孔碳内部，多孔碳在构建了强大导电网络的同时给硅颗粒提供了足够的膨胀空间，在材料中引入氟化锂，形成更加致密的SEI膜，以保证材料的稳定性；最外层的纤维素热解产物再次形成一个碳包覆层，使得所制备的硅碳负极材料具有较高容量，并且循环性能较好，且纤维素表面有大量的羟基可以与氟形成氢键，使包覆更加均匀致密，进一步增强材料的稳定性。
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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：CN117525546A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311702421.4
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
IPC分类号： H01M10/0525 , H01M4/36 , H01M4/48 , H01M4/583 , H01M4/38 , H01M4/04 , H01M10/42 , H01M4/13 , H01M4/139
摘要： 本发明提出了一种基于碳包覆硅氧材料的预锂化电极片及其制备方法和应用，属于锂离子电池的技术领域，用以解决锂离子电池硅基材料负极预锂化不均匀和结构形貌易破坏的技术问题。本发明制备方法包括以下步骤：将硅氧化物和碳源混合，然后在惰性气体氛围煅烧，制得碳包覆硅氧材料；将碳包覆硅氧材料、导电剂和粘结剂混合后涂覆在集流体上，制备电极片；将碳纳米管加入到熔融的锂金属中，制备改性锂片；将电极片和改性锂片组装成电解池，通过充放电对电极片进行预锂化处理，制得预锂化电极片。本发明锂离子电池中实现库伦效率的提升，形成更加稳定的界面SEI，提高了电池的容量保持率，以及电池的循环稳定性，该技术制备成本低，可被电池制造行业采用。
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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：CN113991181A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111318042.6
申请日：2021-11-09
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M10/0569 , H01M10/0567 , H01M10/058 , H01M10/0525 , H01M10/42
摘要： 本发明提供了一种适用于无人机锂电池的高倍率型电解液，包括锂盐和有机溶剂及功能型添加剂。有机溶剂为常见的碳酸酯类溶剂和线性羧酸酯，包含了碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、丙酸乙酯、乙酸甲酯和γ‑丁内酯。锂盐为六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂和双氟磺酰亚胺锂。添加剂为碳酸亚乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯、二甘醇二苯甲酸酯。本发明采用碳酸乙烯酯基溶剂和碳酸丙烯酯基溶剂混合搭配的方法，优化电解液溶剂组成，增加锂离子的溶剂化作用，并通过使用添加剂极大降低了电解液在电极材料表面形成的固体电解质界面的阻抗，更适合电池大倍率充放电。
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公开(公告)号：CN116130630A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310081305.9
申请日：2023-01-30
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/48 , H01M4/58 , H01M10/0525
摘要： 本发明属于电化学领域，涉及氧化亚硅负极材料的制备，具体涉及一种低能耗高效制备氧化亚硅负极材料的方法。其制备方法为：将氧化亚硅原料与锂源干燥条件混合搅拌后，经高温烧结、水洗、干燥、球磨后再次水洗至pH为6～8后，干燥，得到氧化亚硅负极材料。本发明提供的制备方法解决了现有技术中氧化亚硅负极材料存在首次库伦效率低和循环性能差的不足。通过本发明技术方案低能耗高效制备了氧化亚硅负极材料，该材料对水氧不敏感，且在应用于锂离子半电池后，表现出了首次库仑效率极高、循环性能稳定的优势，在100mA/g电流密度下，首次库伦效率＞80％；在500mA/g电流密度下，循环200周后容量保持率为94.6％。
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公开(公告)号：CN113991181B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202111318042.6
申请日：2021-11-09
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M10/0569 , H01M10/0567 , H01M10/058 , H01M10/0525 , H01M10/42
摘要： 本发明提供了一种适用于无人机锂电池的高倍率型电解液，包括锂盐和有机溶剂及功能型添加剂。有机溶剂为常见的碳酸酯类溶剂和线性羧酸酯，包含了碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、丙酸乙酯、乙酸甲酯和γ‑丁内酯。锂盐为六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂和双氟磺酰亚胺锂。添加剂为碳酸亚乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯、二甘醇二苯甲酸酯。本发明采用碳酸乙烯酯基溶剂和碳酸丙烯酯基溶剂混合搭配的方法，优化电解液溶剂组成，增加锂离子的溶剂化作用，并通过使用添加剂极大降低了电解液在电极材料表面形成的固体电解质界面的阻抗，更适合电池大倍率充放电。
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公开(公告)号：CN112331918B
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202011246100.4
申请日：2020-11-10
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M10/0567
摘要： 本发明提供了一种高浸润阻燃电解液，包括添加剂、溶剂和锂盐，所述添加剂包括聚丙二醇与环氧乙烷加聚物（F127）、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、乙酰胺、氟代有机锂盐和乙氧基五氟环三磷腈。本发明实现电解液在明火状态下不燃，采用聚丙二醇与环氧乙烷加聚物（F127）作为电解液浸润剂。为避免阻燃添加剂影响电池电化学性能，分别采用了成膜添加剂，导电添加剂对电解液体系进行优化，优化后的电解液，表现出了极高的安全性与电化学性能。
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公开(公告)号：CN113903994B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202111381002.6
申请日：2021-11-20
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M10/0567 , H01M10/42 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了一种高安全电解液及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。按质量百分比计，该电解液包括以下组分：电解液有机溶剂70~90%wt、锂盐5~20%wt、成膜添加剂0.1~10%wt、复合添加剂0.1~10%wt。该电解液的制备方法如下：将电解液有机溶剂和添加剂除水；（2）将除水后的电解液有机溶剂置于无水无氧的手套箱中，配制成空白溶剂；（3）向空白溶剂中加入锂盐、成膜添加剂、复合添加剂，并在手套箱中搅拌3~5h，制得高安全电解液。采用该电解液组装的电池不仅阻燃效果好，还有更好的抗机械冲击性能，安全性能较高，而且该电解液性能稳定，制备方法简单，适合大规模产业化生产，具有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN116093300A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202211556745.7
申请日：2022-12-06
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
摘要： 本发明涉及一种简单预锂金属掺杂硅氧碳负极材料及其制备方法，通过两次差异化喷雾干燥和一次烧结过程制备。一次喷雾干燥形成表面均匀包覆碳膜，同时引入金属活性物质；二次喷雾干燥过程保护并引入活性锂源，在烧结过程活性锂源与硅氧反应生成Li2SiO3层，Li2SiO3层与烧结过程形成的第一修饰碳层和第二修饰碳层一起构成硅氧表面的多级包覆层。Li2SiO3的存在能够抑制充放电过程中不可逆物质生成，提升首效；多级包覆结构能有效缓冲硅氧充放电过程中的体积膨胀，提升稳定性；金属掺杂提升结构稳定性，改善材料电化学活性并形成致密界面。本发明的材料耐水性强、结构稳定、容量高、库伦效率高、循环稳定，具有很好的应用前景。
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