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公开(公告)号：CN118744979A
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202410803261.0
申请日：2024-06-20
申请人： 中国科学院过程工程研究所 , 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： C01B32/05 , H01M4/62 , H01M10/052 , H01M10/058
摘要： 本发明公开了一种单原子修饰的多孔碳材料的制备方法及其在锂硫电池中的应用。包括制备锌基金属有机框架材料Zn‑MOF纳米颗粒；在Zn‑MOF纳米颗粒表面包覆酚醛树脂（RF）得到Zn‑MOF‑RF纳米颗粒；采用溶液浸渍法将X金属盐吸附在Zn‑MOF‑RF纳米颗粒上；惰性气氛下高温碳化得到X单原子负载的中空氮掺杂多孔碳（X‑N/HNPC）复合材料。该复合材料具有较大的比表面积及丰富的孔径结构，作为正极材料不仅可以提高活性物质硫的利用率，同时高催化活性位点可以有效地吸附多硫化物，提升氧化还原反应动力学，进而抑制多硫化物的穿梭效应。基于金属单原子的亲锂性，作为锂负极载体，可以调控锂离子的均匀沉积，缓解锂枝晶的生长，提升电池的稳定性。
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公开(公告)号：CN118712328A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410779550.1
申请日：2024-06-17
申请人： 龙子湖新能源实验室 , 中国科学院过程工程研究所 , 郑州中科新兴产业技术研究院
IPC分类号： H01M4/13 , H01M4/139 , H01M4/04 , H01M10/052
摘要： 本发明公开了一种无集流体的自支撑正极极片的制备方法及在锂硫电池中的应用，通过半干法电极制备工艺，采用辊压技术得到无集流体的自支撑正极极片用于锂硫电池。将正极活性材料、PVDF胶液、导电剂混合得到捏合状态浆料，利用PTFE对浆料的调节作用，改变材料的延展性，防止出现材料容易被压实等问题，同时无集流体正极可以避免电池制备过程中匀浆涂布中出现活性物质开裂、脱落等问题。且该制备方法反应条件温和、工艺简单、环境友好，易批量制备，具有良好的应用前景。
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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：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：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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公开(公告)号：CN111584964A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010477124.4
申请日：2020-05-29
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： H01M10/44 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种高比特性动力电池化成工艺，首先对电池进行约束力、约束温度、约束时间的第1次整平，随后进行常温防护性/预防性充电，牢固树立SEI膜根基；其次，电池采用一定约束力、约束温度、约束时间的第2次整平，增强电池的平整度和硬度；最后，采用低SOC化成充电，继续生长形成稳定、致密、均匀的SEI膜，完成在约束力作用下的高温老化方法。本发明能有效改善化成时电流的均匀性、温度和压力的匹配性，生成稳定的SEI膜保护层，从而极大的降低电极与电解液的直接接触，避免金属离子的溶出和电池鼓胀情况，提高电池电性能发挥、改善电池安全性能；制备出的电池避免了极片表面黑斑的形成。
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公开(公告)号：CN110061222B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN201910360798.3
申请日：2019-04-30
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： H01M4/36 , H01M4/62 , H01M10/0525 , H01M4/139
摘要： 本发明提供了一种锂电池浆料制备方法及其应用，将导电剂分别分批次加入到胶液和活性材料中得到导电浆料和预混料，将导电浆料加入到预混料中进行捏合，真空脱泡，得到电池浆料。利用电池浆料分别制备正负极片，并制备相应的锂离子电池。本发明通过调整匀浆工艺所制备的正负极片，特别是厚极片，具有长寿命以及高倍率充放电性能；由此厚极片组装的电池不仅具有优异的循环和倍率性能，还具有较高的能量密度。该制备方法简单易行，不需更改现有生产设备，适合工业化生产。
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公开(公告)号：CN109119592B
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN201810959005.5
申请日：2018-08-22
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
摘要： 本发明公开了一种钛酸锂负极极片、制备方法及钛酸锂电池，所述的钛酸锂负极极片活性物质材料为钛酸锂和碳的复合材料，属于锂离子电池技术领域。本发明所提供的钛酸锂负极极片，通过钛酸锂和碳类材料的复合使用，有利于提高极片的放电克容量，提高钛酸锂电池的输出电压平台，进而提高电池的能量密度；复合材料有利于提高极片的电子电导率，降低钛酸锂电池的内阻，提高电池的倍率和循环性能。本方法得到的钛酸锂负极极片及钛酸锂电池具有能量密度高、倍率性能优异等特点，可显著提高钛酸锂电池的电化学性能，且该制备方法工艺简单，易于规模化制备。
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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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