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公开(公告)号：CN113964381B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202111232406.9
申请日：2021-10-22
申请人： 郑州大学 , 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M10/0565 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了一种非对称凝胶态电解质及其制备方法和应用。电解质由由正极层、隔膜和负极层组成，所述正极层为凝胶PVEC层，负极层为PVEC/MOFs复合层，其中MOFs占PVEC的1~5 wt%。制备方法：将MOFs加入到VEC单体溶液中同时在磁力搅拌下进行热聚合处理得到凝胶态PVEC/MOFs，将其均匀涂覆在金属锂负极表面形成均匀分布的MOFs层，正极层为VEC单体，最后通过原位热聚合形成非对称凝胶态电解质。采用此方法制备的非对称凝胶态电解质可以减小界面阻抗、提高锂离子迁移数，用于锂金属电池中表现出高倍率和高循环稳定性的特性，而且制备工艺过程简单易放大。
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公开(公告)号：CN115332519A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202211100180.1
申请日：2022-09-09
申请人： 郑州大学 , 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/525 , H01M4/587 , H01M10/052 , H01M10/058
摘要： 本发明属于能源材料领域，涉及一种锂硫电池正极材料的制备方法及应用。本发明通过在碳材料上负载氮原子和钴系化合物，制备得到具有催化作用的碳材料，其制备方法为：首先制备氮原子掺杂碳材料N‑C；然后在氮原子掺杂碳材料N‑C上共沉淀法制得N‑C‑Co3O4；最后将N‑C‑Co3O4与硫粉/硒粉在惰性气氛下高温焙烧得到N‑C‑CoS/N‑C‑CoSe。将N‑C‑CoS/N‑C‑CoSe作为锂硫电池正极极片中活性物质载硫材料应用于锂硫电池中时，通过共沉淀法负载的钴系化合物与传统的浸渍法负载的钴系化合物相比催化活性更好，可以更有效地抑制多硫化锂的穿梭效应，提高锂硫电池的反应动力学和循环稳定性等。
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公开(公告)号：CN116288579A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310197847.2
申请日：2023-03-03
申请人： 郑州大学 , 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： C25D5/54 , H01M4/1391 , H01M4/1393 , H01M4/36 , H01M4/485 , H01M4/583 , H01M10/0525 , C25D3/42
摘要： 本发明公开了一种复合锂金属负极材料及其制备方法，属于锂电池负极领域。本发明通过在商用石墨材料上负载氧化锌化合物，制备得到具有亲锂性石墨骨架的锂金属复合负极，该制备方法包括以下步骤：（1）在商用石墨材料上负载氧化锌；（2）通过电沉积法使金属锂与氧化锌改性石墨框架结合，得到基于氧化锌改性石墨框架的锂金属复合负极。本发明通过氧化锌对石墨框架进行改性，氧化锌易吸附在石墨框架表面，氧化锌改性的石墨框架具有优异的亲锂性，有效地降低了锂沉积的形核过电位和局部电流密度，缓解体积效应并抑制锂枝晶生长，实现均匀的锂沉积/溶解，明显提高了锂金属电池的循环稳定性。工艺简单环保、且设备要求低、成本低，易于大批量生产。
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公开(公告)号：CN116666594A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310742705.X
申请日：2023-06-21
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 郑州大学
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/60 , H01M4/38 , H01M10/052
摘要： 本发明属于材料技术领域，涉及一种复合金属有机框架衍生材料及其制备方法和应用，用以解决锂硫电池存在硫利用率低、循环稳定性差和金属有机框架极性分子较少的问题。本发明将金属Fe及Fe基化合物（Fe3O4、Fe2O3）均匀分散在MOFs材料衍生物中，制备得到CoFe@NC。其方法简单可控，引入的金属元素分散均匀，当应用于锂硫电池时，不但可以改善硫的导电性，而且能够阻止放电产物多硫化物的溶解并缓解体积膨胀，引入的金属及金属基化合物能很好地对多硫化锂进行吸附，催化多硫化物的转化，促进了锂硫电池在充放电过程中的氧化还原反应动力学，从而提升了电池的放电容量改善了循环稳定性能，为锂硫电池正极材料提供了一种思路。
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公开(公告)号：CN115148977A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210937884.8
申请日：2022-08-05
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 郑州大学
摘要： 本发明公开了一种含单原子的碳材料的制备方法及其在锂硫电池中的应用，通过直接高温碳化表面吸附了金属元素掺杂的氧化锌纳米颗粒的锌基金属有机骨架材料，制得一种均匀的具有催化活性的含单原子的碳材料，包括以下步骤：制备锌基金属有机骨架材料；制备金属元素掺杂的氧化锌纳米颗粒（X‑ZnO）；将X‑ZnO纳米颗粒通过静电作用吸附在锌基金属有机骨架材料表面；惰性氛围下高温碳化得到单原子均匀分散的负载碳材料，该制备方法简单、高效、条件温和易控。本发明还公开了含单原子的碳材料作为锂硫电池正极极片中活性物质硫的载体材料的应用，单原子高的催化活性可以提高锂硫电池的反应动力学、优异的容量发挥、倍率性能及循环稳定性等。
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公开(公告)号：CN113964381A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111232406.9
申请日：2021-10-22
申请人： 郑州大学 , 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M10/0565 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了一种非对称凝胶态电解质及其制备方法和应用。电解质由由正极层、隔膜和负极层组成，所述正极层为凝胶PVEC层，负极层为PVEC/MOFs复合层，其中MOFs占PVEC的1~5 wt%。制备方法：将MOFs加入到VEC单体溶液中同时在磁力搅拌下进行热聚合处理得到凝胶态PVEC/MOFs，将其均匀涂覆在金属锂负极表面形成均匀分布的MOFs层，正极层为VEC单体，最后通过原位热聚合形成非对称凝胶态电解质。采用此方法制备的非对称凝胶态电解质可以减小界面阻抗、提高锂离子迁移数，用于锂金属电池中表现出高倍率和高循环稳定性的特性，而且制备工艺过程简单易放大。
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公开(公告)号：CN113991174A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111239414.6
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： H01M10/0565 , H01M10/0525 , H01M10/42
摘要： 本发明公开了一种有机‑无机复合固态电解质膜及其制备方法，固态电解质膜材料主要由PEO、LiTFSI以及ZiF改性活性无机填料构成，其制备方法如下：通过原位生长反应，将ZiF材料原位合成到活性无机填料表面，经离心、洗涤、干燥得到改性的活性无机填料粉末；将改性的活性无机填料粉末与PEO、LiTFSI混合均匀形成复合电解质膜浆料；采用溶液浇铸法，将复合电解质膜浆料倒入模具中，制得备有机‑无机复合固态电解质膜。制备的电解质膜离子电导率可达PEO/LiTFSI电解质膜电导率的7倍，有效解决了现有的PEO基固态电解质室温离子电导率较低的问题。该方法工艺简单、制备成品率高、成本低，适合大规模产业化生产。
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公开(公告)号：CN113991174B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202111239414.6
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： H01M10/0565 , H01M10/0525 , H01M10/42
摘要： 本发明公开了一种有机‑无机复合固态电解质膜及其制备方法，固态电解质膜材料主要由PEO、LiTFSI以及ZiF改性活性无机填料构成，其制备方法如下：通过原位生长反应，将ZiF材料原位合成到活性无机填料表面，经离心、洗涤、干燥得到改性的活性无机填料粉末；将改性的活性无机填料粉末与PEO、LiTFSI混合均匀形成复合电解质膜浆料；采用溶液浇铸法，将复合电解质膜浆料倒入模具中，制得备有机‑无机复合固态电解质膜。制备的电解质膜离子电导率可达PEO/LiTFSI电解质膜电导率的7倍，有效解决了现有的PEO基固态电解质室温离子电导率较低的问题。该方法工艺简单、制备成品率高、成本低，适合大规模产业化生产。
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