公开(公告)号：US20140098461A1

公开(公告)日：2014-04-10

申请号：US13573844

申请日：2012-10-09

申请人： Aruna Zhamu ,  Zhenning Yu ,  Chen-guang Liu ,  Bor Z. Jang

发明人： Aruna Zhamu ,  Zhenning Yu ,  Chen-guang Liu ,  Bor Z. Jang

IPC分类号： H01G11/36

CPC分类号： H01G11/36 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00 ,  H01G11/32 ,  Y02E60/13 ,  Y02T10/7022 ,  Y10S977/734 ,  Y10S977/932 ,  Y10S977/948

摘要： A spacer-modified nano graphene platelet electrode, comprising: (a) multiple nano graphene platelets or sheets having an average thickness smaller than 10 nm; and (b) discrete, non-metallic nano-scaled particles that are disposed between two graphene platelets or sheets to serve as a spacer. In such a spacer-modified graphene electrode, large amounts of electrolyte-accessible pores are formed, enabling the formation of large amounts of electric double layer charges in a supercapacitor, which exhibits an exceptionally high specific capacitance.

摘要翻译： 一种间隔物改性的纳米石墨烯片晶电极，包括：（a）平均厚度小于10nm的多个纳米石墨烯片晶或片; 和（b）分散的非金属纳米级粒子，其设置在两个石墨烯片晶片之间以用作间隔物。 在这种间隔物改性的石墨烯电极中，形成大量的电解质可接近的孔，使得能够在超级电容器中形成大量的双电层电荷，这表现出特别高的比电容。

公开(公告)号：US20130216894A1

公开(公告)日：2013-08-22

申请号：US13385366

申请日：2012-02-16

申请人： Yanbo Wang ,  Guorong Chen ,  Zhenning Yu ,  Bor Z. Jang ,  Aruna Zhamu

发明人： Yanbo Wang ,  Guorong Chen ,  Zhenning Yu ,  Bor Z. Jang ,  Aruna Zhamu

IPC分类号： H01M10/0525 ,  H01M4/131 ,  H01M4/136 ,  H01M10/052 ,  H01M4/13 ,  B82Y30/00

CPC分类号： H01M4/13 ,  B82Y30/00 ,  H01G11/50 ,  H01M4/366 ,  H01M4/485 ,  H01M4/58 ,  H01M4/66 ,  H01M10/0525 ,  H01M12/005 ,  H01M2004/021 ,  Y02E60/13

摘要： An inorganic material based surface-mediated cell (SMC) comprising (a) a cathode comprising a non-carbon-based inorganic cathode active material having a surface area to capture and store lithium thereon; (b) an anode comprising an anode current collector alone or both an anode current collector and an anode active material; (c) a porous separator; (d) a lithium-containing electrolyte in physical contact with the two electrodes, wherein the cathode has a specific surface area no less than 100 m2/g which is in direct physical contact with said electrolyte to receive lithium ions therefrom or to provide lithium ions thereto; and (e) a lithium source. This inorganic SMC provides both high energy density and high power density not achievable by supercapacitors and lithium-ion cells.

摘要翻译： 一种基于无机材料的表面介质电池（SMC），其包含（a）阴极，其包含具有在其上捕获和存储锂的表面积的非碳基无机阴极活性材料; （b）阳极，其包含单独的阳极集电器和阳极活性材料; （c）多孔分离器; （d）与两个电极物理接触的含锂电解质，其中所述阴极具有不小于100m 2 / g的比表面积，其与所述电解质直接物理接触以接收锂离子或提供锂离子 到; 和（e）锂源。 该无机SMC提供了超级电容器和锂离子电池不能实现的高能量密度和高功率密度。

公开(公告)号：US20120321953A1

公开(公告)日：2012-12-20

申请号：US13134782

申请日：2011-06-17

申请人： Guorong Chen ,  Aruna Zhamu ,  Bor Z. Jang ,  Zhenning Yu

发明人： Guorong Chen ,  Aruna Zhamu ,  Bor Z. Jang ,  Zhenning Yu

IPC分类号： H01M4/48 ,  H01M4/54 ,  H01M4/50 ,  H01M4/56 ,  H01M4/583 ,  H01M4/52 ,  B82Y30/00

CPC分类号： H01M10/052 ,  B82Y30/00 ,  C01G31/00 ,  C01G31/02 ,  C01P2004/03 ,  C01P2004/17 ,  C01P2004/24 ,  C01P2004/61 ,  C01P2004/64 ,  C01P2006/40 ,  H01M4/362 ,  H01M4/483 ,  H01M4/485 ,  H01M4/5825 ,  H01M4/587 ,  H01M4/625 ,  H01M4/76 ,  H01M2004/028 ,  Y02E60/122

摘要： A nano graphene-enabled vanadium oxide composite composition for use as a lithium battery cathode active material, wherein the composite composition is formed of one or a plurality of graphene, graphene oxide, or graphene fluoride sheets or platelets and a plurality of nano-particles, nano-rods, nano-wires, nano-sheets, and/or nano-belts of a vanadium oxide with a size smaller than 100 nm (preferably smaller than 20 nm, further preferably smaller than 10 nm, and most preferably smaller than 5 nm), and wherein the graphene, graphene oxide, or graphene fluoride (having a thickness

摘要翻译： 一种用作锂电池正极活性材料的纳米石墨烯氧化钒复合材料组合物，其中该复合组合物由一个或多个石墨烯，氧化石墨烯或氟化石墨烯薄片或片状微粒和多个纳米颗粒形成， 尺寸小于100nm（优选小于20nm，进一步优选小于10nm，最优选小于5nm）的氧化钒的纳米棒，纳米线，纳米片和/或纳米带 ），并且其中所述石墨烯，氧化石墨烯或氟化石墨烯（厚度<20nm，优选<10nm，进一步优选<5nm，最优选单层或小于5层）的量为 基于石墨烯，氧化石墨烯或氟化石墨烯和氧化钒的总重量，为0.01重量％至50重量％（优选<10重量％）。 这种电极材料表现出前所未有的优异的比容量，容量保持率和速率能力特性的组合。

公开(公告)号：US20120171574A1

公开(公告)日：2012-07-05

申请号：US12930294

申请日：2011-01-03

申请人： Aruna Zhamu ,  ChenGuang Liu ,  David Neff ,  Bor Z. Jang ,  Zhenning Yu

发明人： Aruna Zhamu ,  ChenGuang Liu ,  David Neff ,  Bor Z. Jang ,  Zhenning Yu

IPC分类号： H01M10/02 ,  H01M10/05 ,  B82Y30/00

CPC分类号： H01M10/054 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00 ,  H01M4/13 ,  H01M4/364 ,  H01M4/38 ,  H01M4/386 ,  H01M4/387 ,  H01M4/583 ,  H01M4/60 ,  H01M4/602 ,  H01M10/05 ,  H01M10/0565 ,  H01M10/0566 ,  H01M2004/021 ,  H01M2300/0025 ,  H01M2300/0085 ,  Y02E60/122 ,  Y02E60/13 ,  Y02T10/7011 ,  Y02T10/7022

摘要： A surface-enabled, metal ion-exchanging battery device comprising a cathode, an anode, a porous separator, and a metal ion-containing electrolyte, wherein the metal ion is selected from (A) non-Li alkali metals; (B) alkaline-earth metals; (C) transition metals; (D) other metals such as aluminum (Al); or (E) a combination thereof; and wherein at least one of the electrodes contains therein a metal ion source prior to the first charge or discharge cycle of the device and at least the cathode comprises a functional material or nano-structured material having a metal ion-capturing functional group or metal ion-storing surface in direct contact with said electrolyte, and wherein the operation of the battery device does not involve the introduction of oxygen from outside the device and does not involve the formation of a metal oxide, metal sulfide, metal selenide, metal telluride, metal hydroxide, or metal-halogen compound. This energy storage device has a power density significantly higher than that of a lithium-ion battery and an energy density dramatically higher than that of a supercapacitor.

摘要翻译： 一种表面使能的金属离子交换电池装置，包括阴极，阳极，多孔隔膜和含金属离子的电解质，其中所述金属离子选自（A）非Li碱金属; （B）碱土金属; （C）过渡金属; （D）其他金属如铝（Al）; 或（E）其组合; 并且其中所述电极中的至少一个在所述器件的第一充电或放电循环之前包含金属离子源，并且至少所述阴极包括具有金属离子捕获官能团或金属离子的功能材料或纳米结构材料 并且其中电池装置的操作不涉及从装置外部引入氧气，并且不涉及形成金属氧化物，金属硫化物，金属硒化物，金属碲化物，金属 氢氧化物或金属卤素化合物。 该能量存储装置的功率密度显着高于锂离子电池的功率密度，能量密度显着高于超级电容器。