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公开(公告)号：CN113270689B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202110571733.0
申请日：2021-05-25
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H01M50/44 , H01M50/414 , H01M50/417 , H01M50/426 , H01M50/403 , H01M10/054 , H01M10/052 , H01M10/0525 , D01F8/16 , D01F8/10 , D04H1/728 , D04H1/4318 , D04H1/4326 , D04H1/44
摘要： 本发明提供了一种高安全电池隔膜及制备方法，以聚醚砜和聚偏氟乙烯‑六氟丙烯为原料，采用静电纺丝法和后期辊压机压制处理制备，用于提升电池的安全性和能量密度。所述电池隔膜中聚醚砜所占质量分数为20~70%，聚偏氟乙烯‑六氟丙烯所占质量分数为80~30%。本发明的优点在于结合两种互补聚合物的优势，具体来说，聚醚砜耐热性好，聚偏氟乙烯‑六氟丙烯化学性质稳定。通过成熟的静电纺丝技术和后期压制处理，获得了超薄、表面无孔且纤维内部具有蜂窝状结构的电池隔膜。本发明制备的电池隔膜具有高安全性，表现为阻燃性和优异的机械强度，在240 oC恒温30分钟依旧保持尺寸稳定性。
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公开(公告)号：CN117832453A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410025500.4
申请日：2024-01-08
申请人： 郑州大学
摘要： 本发明属于钠离子电池正极材料领域，具体涉及硫酸亚铁钠/碳复合正极材料、制备方法及其在钠离子电池中的应用。本发明的硫酸亚铁钠/碳复合材料，使用溶胶凝胶法及固相煅烧法制备，将无机物原料与碳源共混合溶液加热搅拌至溶胶凝胶状，经过退火形成粒径为1‑50μm的微米级硫酸亚铁钠/碳复合材料颗粒。其中，纳米级硫酸亚铁钠颗粒嵌入到碳导电骨架中，纳米级硫酸亚铁钠颗粒粒径为20‑500nm，碳导电骨架由无定形碳与导电碳材料构成。与现有技术相比，本发明材料制备工艺简单，节约能源，反应过程易于控制；该材料作为钠离子电池或钠电池正极，具有原料丰富、成本低、工作电压高、循环稳定性好的优点，本发明的钠离子电池具有高能量密度和优异的倍率性能的优势，有广阔的市场应用前景。
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公开(公告)号：CN117727883A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311362539.7
申请日：2023-10-19
申请人： 郑州大学
摘要： 本发明涉及一种空心球形硫酸亚铁钠/碳复合正极材料、制备方法及其应用，用以解决钠离子电池聚阴离子类材料因本征电子/离子电导性差导致其储钠容量发挥不充分、倍率性能不佳的问题。所述正极材料通过共沉淀及喷雾干燥等步骤制备得到。该材料颗粒粒径为0.5~10μm，具有空心球形结构且可构建高效的碳导电网络，其球壁层由硫酸亚铁钠纳米颗粒及复合导电碳材料构成，壁厚50~200 nm；球壁层均匀分布还原氧化石墨烯片层、无定形碳和导电炭黑颗粒，从而构成高效的碳导电网络。该结构具有稳固的颗粒框架与充足的电解液浸润空间，有助于充分发挥活性材料储钠容量。高效的碳导电网络可有效地改善材料的离子及电子电导性，促进钠离子的可逆脱嵌及反应动力学。
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公开(公告)号：CN114050246B
公开(公告)日：2023-02-07
申请号：CN202111356573.4
申请日：2021-11-16
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M10/054
摘要： 本发明公开了一种微米级多孔硫酸亚铁钠/碳复合正极材料及其制备的钠离子电池或钠电池。本发明的复合材料为包括含和/或不含金属掺杂元素的硫酸亚铁钠/碳复合材料，使用共沉淀及固相煅烧法制备而成，颗粒粒径为2‑30μm，具有多孔结构，由80‑200 nm的被无定形碳紧密包覆的一次颗粒紧密堆积而成，微米颗粒表层被还原石墨烯薄层覆盖，形成三维立体导电网络；微米级颗粒正极材料具有较高的振实密度，有助于提升电池的体积能量密度，该材料作为钠离子电池或钠电池正极，具有原料丰富、成本低、工作电压高、倍率性能佳和循环稳定性好的优点，且该材料的制备工艺简单；本发明的钠离子电池或钠电池具有高能量密度的优势，有广阔的市场应用前景。
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公开(公告)号：CN109167035B
公开(公告)日：2021-12-24
申请号：CN201810961175.7
申请日：2018-08-22
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054
摘要： 本发明涉及一种碳包覆的硫化亚铁负极材料、制备方法及其制备的钠离子电池，碳包覆的硫化亚铁负极材料是指碳包覆的硫化亚铁及其掺杂修饰材料，其中硫化亚铁颗粒粒径为100~500 nm，碳包覆层的质量为电极材料质量的3%~30%，掺杂修饰元素为M=Co、Ni、Mn、Ti、Cu、Mg、Ba、Pb、Al等中的一种或几种,掺杂修饰元素的质量为负极材料质量的0~30%。制备方法是将金属硫酸盐和碳源添加到去离子水中，室温搅拌溶解混合均匀后冷冻干燥制得前驱体，在惰性气氛下高温煅烧制得碳包覆的硫化亚铁负极材料。本发明作为钠离子电池负极材料，具有原料丰富、制备简单、制备周期短、成本低、无污染、倍率性能好和循环稳定性强的优点，且适合大规模生产。
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公开(公告)号：CN113270689A
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN202110571733.0
申请日：2021-05-25
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H01M50/44 , H01M50/414 , H01M50/417 , H01M50/426 , H01M50/403 , H01M10/054 , H01M10/052 , H01M10/0525 , D01F8/16 , D01F8/10 , D04H1/728 , D04H1/4318 , D04H1/4326 , D04H1/44
摘要： 本发明提供了一种高安全电池隔膜及制备方法，以聚醚砜和聚偏氟乙烯‑六氟丙烯为原料，采用静电纺丝法和后期辊压机压制处理制备，用于提升电池的安全性和能量密度。所述电池隔膜中聚醚砜所占质量分数为20~70%，聚偏氟乙烯‑六氟丙烯所占质量分数为80~30%。本发明的优点在于结合两种互补聚合物的优势，具体来说，聚醚砜耐热性好，聚偏氟乙烯‑六氟丙烯化学性质稳定。通过成熟的静电纺丝技术和后期压制处理，获得了超薄、表面无孔且纤维内部具有蜂窝状结构的电池隔膜。本发明制备的电池隔膜具有高安全性，表现为阻燃性和优异的机械强度，在240 oC恒温30分钟依旧保持尺寸稳定性。
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公开(公告)号：CN110600707B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201910911570.9
申请日：2019-09-25
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054
摘要： 本发明提供了一种高氮掺杂碳包覆金属硫化物钠二次电池用高容量电极材料及其应用，采用可溶性金属盐溶液与有机配体反应，得到微米尺寸的金属有机框架前驱体；然后在惰性氛围中控制前驱体碳化温度得到碳包覆金属中间体；再将制得的中间体与一定比例的硫脲或L‑半胱氨酸充分研磨混合，在惰性气氛中和合适温度下反应，可得到高氮掺杂碳包覆金属硫化物钠二次电池的电极材料。通过前驱体碳化温度调节及控制可以有效地控制界面碳层中氮掺杂含量。本发明有效调控了包覆碳层中掺杂氮含量，并通过高含量氮掺杂提升了金属硫化物转化反应可逆性，制得的高氮掺杂碳包覆金属硫化物作为钠二次电池电极材料表现出了高的比容量、优异的倍率性能和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN114050246A
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202111356573.4
申请日：2021-11-16
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M10/054
摘要： 本发明公开了一种微米级多孔硫酸亚铁钠/碳复合正极材料及其制备的钠离子电池或钠电池。本发明的复合材料为包括含和/或不含金属掺杂元素的硫酸亚铁钠/碳复合材料，使用共沉淀及固相煅烧法制备而成，颗粒粒径为2‑30μm，具有多孔结构，由80‑200 nm的被无定形碳紧密包覆的一次颗粒紧密堆积而成，微米颗粒表层被还原石墨烯薄层覆盖，形成三维立体导电网络；微米级颗粒正极材料具有较高的振实密度，有助于提升电池的体积能量密度，该材料作为钠离子电池或钠电池正极，具有原料丰富、成本低、工作电压高、倍率性能佳和循环稳定性好的优点，且该材料的制备工艺简单；本发明的钠离子电池或钠电池具有高能量密度的优势，有广阔的市场应用前景。
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公开(公告)号：CN117410585A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311408112.6
申请日：2023-10-27
申请人： 郑州大学
摘要： 本发明属于固态电池技术领域，尤其涉及固态碱金属离子电解质材料及其制备方法和应用。该固态碱金属离子电解质材料，其化学通式为A8‑2x‑3yMxNy(SO4)4（式中，A为碱金属，M为+2价金属元素，N为+3价金属元素），0＜x≤1，0≤y≤0.5，具有MO6八面体及SO4四面体，且两者相互共角的晶体结构。本发明的固态电解质材料离子导电性高，空气/高温稳定性好，且材料的制备成本低。所组装的固态碱金属电池循环稳定，成本低，且安全性佳。
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公开(公告)号：CN110600707A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910911570.9
申请日：2019-09-25
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054
摘要： 本发明提供了一种高氮掺杂碳包覆金属硫化物钠二次电池用高容量电极材料及其应用，采用可溶性金属盐溶液与有机配体反应，得到微米尺寸的金属有机框架前驱体；然后在惰性氛围中控制前驱体碳化温度得到碳包覆金属中间体；再将制得的中间体与一定比例的硫脲或L-半胱氨酸充分研磨混合，在惰性气氛中和合适温度下反应，可得到高氮掺杂碳包覆金属硫化物钠二次电池的电极材料。通过前驱体碳化温度调节及控制可以有效地控制界面碳层中氮掺杂含量。本发明有效调控了包覆碳层中掺杂氮含量，并通过高含量氮掺杂提升了金属硫化物转化反应可逆性，制得的高氮掺杂碳包覆金属硫化物作为钠二次电池电极材料表现出了高的比容量、优异的倍率性能和循环稳定性。
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