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公开(公告)号：CN101054171A
公开(公告)日：2007-10-17
申请号：CN200610046297.0
申请日：2006-04-12
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B31/02
Abstract: 本发明涉及具有纳米孔结构先进材料设计方法及制备技术，具体为一种不同尺度纳米孔可控层次组合的碳材料及其制备方法和应用。实现过程是在碱性溶液体系中得到金属氧化物溶胶，将醇溶性树脂醇溶液与其混合；在此过程中，氧化物溶胶为模板，水为树脂析出剂，直接制备树脂/氧化物溶胶复合体系。去除溶剂后，经过碳化和活化及模板去除过程后，可制备微孔比例可控，中孔孔径、比例可控，大孔孔径、比例可控，且中孔/大孔孔径集中分布的纳米孔层次组合的碳材料。本发明制备的新型纳米孔层次复合结构碳材料具有不同层次孔结构，优异的离子传输性能和高电化学活性比表面积，可望用于高能量密度高功率密度电化学电容器用电极材料。
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公开(公告)号：CN1971786A
公开(公告)日：2007-05-30
申请号：CN200510047803.3
申请日：2005-11-25
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及一种电化学电容器电极材料及其制备方法。该复合材料的原料包括镍或钴的盐或其他过渡族金属的化合物、沉淀剂、造孔剂、水，质量比为1∶1－20∶0.1－5∶1－100，通过在水溶液体系中结合原位沉淀和自组装方法直接生长中孔氧化物材料来得到电容器电极材料。将原料在100－300℃密闭条件下将混合物水解、沉淀剂，使过渡族金属盐溶液中的金属离子形成其氢氧化物或氧化物沉淀，冷却到室温将反应产物过滤干燥后，经热处理得到孔径为5～10nm、比表面积为100～300m2/g的中孔结构氧化物。本发明制备的电极材料具有很高比表面积和合适的离子传输通道，以其为电极材料及与其它电极材料复合，可获得高电化学能量密度和功率密度的电化学电容器。
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公开(公告)号：CN103680972B
公开(公告)日：2016-08-03
申请号：CN201210332874.8
申请日：2012-09-10
Applicant: 中国科学院金属研究所
CPC classification number: Y02E60/13
Abstract: 本发明公开了一种高能量高功率密度的锂离子超级电容器及其组装方法，属于电化学储能器件技术领域。为了大幅度提高锂离子超级电容器的能量密度，采用具有一定含氧官能团的非石墨炭材料作为正负电极，通过对电极预先嵌锂后，以锂盐有机电解质溶液作为电解液，组装成锂离子超级电容器。通过此设计及组装方式，能够使得正负电极在器件工作过程中始终处于最合适电位区间，最大程度发挥非石墨炭材料的高比容量以及高功率的特性；且能够充分利用电解液的可用电压窗口，使器件工作电压达到了电解液的分解电压上限，大幅度提高了锂离子电容器的能量密度和功率密度。
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公开(公告)号：CN102263257B
公开(公告)日：2013-08-07
申请号：CN201110176795.8
申请日：2011-06-28
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明属于电化学电池领域，具体为一种高能量柔性复合电极材料及其制备方法和在高能量柔性锂硫二次电池中的应用。柔性电极材料是单质硫均匀吸附并嵌入在碳纳米管壁的微孔中，形成微孔限域、多孔通道互联、三维导电网络的碳纳米管/硫复合材料；活性物质单质硫的含量范围为10-71wt％。采用含硫酸根离子的酸性电解液阳极氧化金属基体制备多孔模板，并在模板中吸附大量硫酸根离子；利用化学气相沉积过程制备碳纳米管，同时利用高温原位炭热还原硫酸根离子形成单质硫嵌入于碳纳米管管壁中，去除多孔模板后，通过溶剂超声分散和液相蒸发自组装过程获得碳纳米管/硫柔性复合材料。柔性电极材料可用于锂硫电池正极材料，并应用于柔性储能器件。
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公开(公告)号：CN101894679B
公开(公告)日：2011-09-28
申请号：CN200910011632.7
申请日：2009-05-20
Applicant: 中国科学院金属研究所
CPC classification number: Y02E60/13
Abstract: 本发明涉及一种石墨烯基柔性超级电容器及电极材料的制备方法，该方法包括：(1)采用一定浓度石墨烯水分散液，将该分散液通过滤膜过滤形成膜状产物，在滤膜和膜状产物干燥后，将膜状产物从滤膜上剥离，获得石墨烯薄膜；(2)以石墨烯薄膜作为电化学沉积的电极材料，硫酸分别与导电聚合物或过渡金属氧化物的水溶液为电解液，采用恒电位电化学沉积，在石墨烯薄膜表面沉积导电聚合物或过渡金属氧化物，制备石墨烯基复合薄膜，从而得到超级电容器的电极材料；(3)以石墨烯基复合薄膜为电极材料，硫酸或盐溶液为电解液，柔性塑料为封装材料，组装为超级电容器。采用本发明获得具有较高重量容量和体积容量，并形成柔性结构的超级电容器，可进一步拓展超级电容器在能源、电子器件领域的应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106876708B
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201710234597.X
申请日：2017-04-12
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: H01M4/58 , H01M4/1397
Abstract: 本发明公开了一种金属硫化物应用于锂二次电池正极的方法，属于电化学技术领域。本发明通过电化学电荷注入过程来有效调控金属硫化物电极材料，使其在1.7V～3.1V(vs.Li/Li+)具有稳定电化学活性，可作为正极材料用于锂二次电池。本发明适用于多种金属硫化物。同时本发明工艺过程简单并且与现有工艺兼容，可有效简化电极材料的生产、匹配流程，因此具有极大的应用前景。
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公开(公告)号：CN106981686B
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201710234596.5
申请日：2017-04-12
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: H01M10/058 , H01M4/1397 , H01M4/136 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种采用相同正负极活性材料的二次电池，属于电化学能量储存技术领域。本发明利用具有在不同电位发生不同可逆氧化还原反应的材料，同时作为二次电池的正负极活性物质。本发明可有效用于具有多价态变化的金属氧化物及金属硫化物等。同时本发明工艺过程简单并且与现有工艺兼容，可有效简化电极材料的生产、匹配流程，因此具有极大的应用前景。
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公开(公告)号：CN106803571B
公开(公告)日：2019-11-12
申请号：CN201510837533.X
申请日：2015-11-26
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: H01M4/133 , H01M4/1393 , H01M4/04 , H01M10/05 , H01M10/0525 , H01G11/32 , H01G11/50 , H01G11/86 , H01G11/04 , H01G11/06
Abstract: 本发明公开了一种具有高能量、高倍率和长寿命的碳正极及其应用，属于电化学能量储存技术领域。本发明通过电化学预包覆方法来有效实现对碳电极材料的保护，从而获得了高容量，高倍率，长循环寿命的碳正极材料。本发明可有效用于碱金属、碱土金属(锂，钠，钾，镁，钙等)离子电池和碱金属、碱土金属离子(锂，钠，钾，镁，钙等)电容器作为正极，可获得兼具高能量，高功率，长循环寿命等特性的能量储存器件。同时本发明具有工艺过程简单并且与现有工艺兼容，并且对于提高器件性能效果显著，因此具有极大的应用前景。
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公开(公告)号：CN106803571A
公开(公告)日：2017-06-06
申请号：CN201510837533.X
申请日：2015-11-26
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: H01M4/133 , H01M4/1393 , H01M4/04 , H01M10/05 , H01M10/0525 , H01G11/32 , H01G11/50 , H01G11/86 , H01G11/04 , H01G11/06
Abstract: 本发明公开了一种具有高能量、高倍率和长寿命的碳正极及其应用，属于电化学能量储存技术领域。本发明通过电化学预包覆方法来有效实现对碳电极材料的保护，从而获得了高容量，高倍率，长循环寿命的碳正极材料。本发明可有效用于碱金属、碱土金属(锂，钠，钾，镁，钙等)离子电池和碱金属、碱土金属离子(锂，钠，钾，镁，钙等)电容器作为正极，可获得兼具高能量，高功率，长循环寿命等特性的能量储存器件。同时本发明具有工艺过程简单并且与现有工艺兼容，并且对于提高器件性能效果显著，因此具有极大的应用前景。
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公开(公告)号：CN101894679A
公开(公告)日：2010-11-24
申请号：CN200910011632.7
申请日：2009-05-20
Applicant: 中国科学院金属研究所
CPC classification number: Y02E60/13
Abstract: 本发明涉及一种石墨烯基柔性超级电容器及电极材料的制备方法，该方法包括：(1)采用不同浓度石墨烯水分散液，将该分散液通过滤膜过滤形成膜状产物，在滤膜和膜状产物干燥后，将膜状产物从滤膜上剥离，获得石墨烯薄膜；(2)以石墨烯薄膜作为电极材料，硫酸分别与导电聚合物或过渡金属氧化物的水溶液为电解液，采用恒电位电化学沉积，在石墨烯薄膜表面沉积导电聚合物或过渡金属氧化物，制备石墨烯基复合薄膜；(3)以石墨烯基复合薄膜为电极材料，硫酸或盐溶液为电解液，柔性塑料为封装材料，组装为电化学电容器。采用本发明获得具有较高重量容量和体积容量，并形成柔性结构的超级电容器，可进一步拓展超级电容器在能源、电子器件领域的应用。
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