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公开(公告)号：CN112067635B
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202010674661.8
申请日：2020-07-14
Applicant: 中南大学
IPC: G01N23/046
Abstract: 本发明涉及轻合金领域，特别涉及锂合金、镁合金、铝合金的缺陷、密度、成分及其空间分布特性的表征技术及应用。本发明通过CT机扫描测试轻合金，获得轻合金的CT值空间分布特征数据；根据CT值数据，解析出轻合金铸锭各区域成分、密度值，及其在空间的分布特征。本发明首次提出一种利用CT来定量和/或半定量无损表征轻合金成分、密度等物理参数空间分布的方法。其检测分析结果精度高；便于大规模工业化应用。
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公开(公告)号：CN113013418A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110450104.2
申请日：2021-04-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种合金骨架支撑锌金属负极及其制备方法与应用，所述锌金属负极包括三维集流体基底及其表面包覆的锌基合金层以及锌复合层，所述方法包括以下步骤：步骤1：将三维集流体基底进行前处理；步骤2：配置Zn的混合溶液作为电解液；步骤3：将三维集流体作工作电极，锌片作对电极进行沉积处理，即得改性三维集流体；步骤4：将改性三维集流体与锌的复合，即得合金骨架支撑锌金属负极。本发明将三维集流体基底与合金层有效融合，调控锌离子在电池中的溶解/沉积行为，将其应用于水系锌离子电池中，能够均匀诱导锌沉积，抑制枝晶生成，保持较高的锌沉积脱出可逆性，提高复合锌金属负极稳定性和循环性。
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公开(公告)号：CN111653760A
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN202010360687.5
申请日：2020-04-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种二维金属片及其制备方法和应用；本发明的制备方法利用金属本身存在的表层钝化物(主要为氧化物)来做阻挡层，采用机械塑性变形来对纯金属或合金片进行折叠和/或层叠-轧制，然后进行剥离制备二维金属片，所述制备方法高效，所得二维金属片高纯，其片层厚度从几纳米到几微米不等，横向尺寸达微米级别，适用于金属材料如锌、铝、铜、铁、镍、镁、铅、锡中的至少一种。本发明的方法可大规模制备，效率高。利用本发明制备的二维锌金属片进行碳包覆改性，所形成的具有层次结构的锌金属负极具有优越的电化学性能，可实现稳定循环。
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公开(公告)号：CN118693233A
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202411176252.X
申请日：2024-08-26
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/134 , H01M4/62 , H01M10/0525 , H01M4/1395 , H01M4/38
Abstract: 本发明提供了一种有机半导体改性复合锂负极及其制备方法和应用，属于锂电池技术领域。该复合锂负极中的界面层由有机半导体分子单元复合而成，拥有碳基骨架和含硫环，能够实现更优异的亲锂行为和离子扩散行为，并且可以为Li的成核提供活性位点，噻吩单元上的硫环可以作为一个均匀的成核区域来调节Li的成核，从而使Li原子被均匀地吸收和还原，进而实现锂离子大容量、高电流的均匀沉积，实现反应成型制备、加工一体化生产。
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公开(公告)号：CN115395108B
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202211083893.1
申请日：2022-09-06
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/36
Abstract: 本发明公开了一种含季铵盐型两性离子添加剂的水系复合电解质的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将可溶性锌盐加入去离子水中配置成水系锌盐电解质；步骤2：待水系锌盐电解质pH值稳定后，逐渐加入季铵盐型两性离子添加剂，持续搅拌至完全溶解后，静置，获得稳定的含季铵盐型两性离子添加剂的水系复合电解质。本发明还公开了上述制备方法制备得到的含季铵盐型两性离子添加剂的水系复合电解质，所述水系复合电解质包括溶剂、可溶性锌盐溶质和季铵盐型两性离子添加剂，本申请还公开了所述水系复合电解质在水系锌电池中可增强电池的可逆容量、库伦效率和循环稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117613432A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202410095047.4
申请日：2024-01-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种包含兼具酮基和酯基的酰酸酯类有机添C加5~8剂烷类链状的水系锌离子电池复合电解液及其制备方法和应用。该电解液添加剂为乙酰甲酸甲酯、乙酰丙酸甲酯、乙酰乙酸甲酯、丙酰乙酸甲酯、乙酰丁酸甲酯、丁酰乙酸甲酯、戊酰乙酸甲酯中的至少一种，具有成本低廉、绿色环保的优点，极少量添加可明显增加锌负极可逆循环稳定性；本发明利用酰酸酯类有机分子的高极性改变锌离子溶剂化结构，同时分子吸附在锌负极表面，诱导锌离子以平行于基面且热力学更加稳定的（002）晶面沉积，有效解决锌枝晶、析氢反应等问题，从而极大提高锌负极的循环性能，并与适合的正极匹配应用到电池中，有效延缓容量衰减。
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公开(公告)号：CN114975847B
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202210804205.X
申请日：2022-07-07
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种具有三明治结构的复合金属负极及其制备方法和应用，该复合金属负极由集流体、电沉积金属层、氟掺杂无定形碳层构成的三明治结构。制备方法包括：将导电集流体的一面于含氟高分子溶胶中浸渍成膜后，高温碳化待用；通过电沉积的方法使金属进入集流体和碳化膜中间形成具有三明治结构的金属负极。本发明通过引入氟掺杂无定形碳膜作为保护层具有以下作用：有效隔离电解液和金属；实现离子均匀化分布；可将传输的金属离子限域在膜下的有限空间内沉积，抑制金属枝晶生成。本发明复合金属负极可与常规的正极、隔膜、电解液共同装配成二次电池，可有效改善电池的循环寿命，并且可适用于锌、锂、钠、钾、铝、镁等二次离子电池。
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公开(公告)号：CN111082038B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN201911193472.2
申请日：2019-11-28
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/40 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及能源电池领域，特别涉及一种锂电池用低硼含量锂硼合金电极材料及应用。所述电极材料以质量百分比计，包括下述组分：Li85.01‑95％；B4.99‑9.99％；M0.01～5％；所述M选自Au、Ag、Si、Al、Zn、C、Mg中的至少一种；所述电极材料用作锂电池负极材料时，其比容量为2700‑3400mAh/g。本发明实现了高比容量和循环寿命的同步提升。
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公开(公告)号：CN115117287A
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202210837503.9
申请日：2022-07-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种超薄的复合锌负极及其制备方法和应用，涉及水系锌离子电池技术领域；制备方法具体为：通过高温热解聚四氟乙烯(PTFE)粉末，在保温及冷却过程中发生气相沉积，在10μm铜箔粗糙面引入一层1μm厚度左右的疏水保护层，之后通过均匀电沉积5mAh/cm2的锌(理论上约8.5μm)到铜箔基底和疏水保护层之间，得到厚度约为20μm的超薄复合锌负极。该疏水保护膜层可以实现锌离子的有效导通，从而诱导锌的自下而上选择性沉积。本发明的复合锌负极应用于水系锌离子电池中可以有效抑制锌枝晶生长，防止锌金属受到电解液的腐蚀，从而实现长循环寿命的锌离子电池，同时提高锌金属的利用率，减少锌金属材料的浪费。
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公开(公告)号：CN110752365B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN201911065234.3
申请日：2019-11-04
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/42 , H01M4/38 , H01M4/1395 , H01M4/134 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种改性锌片的应用，所述改性锌片为银包覆锌片，其通过将锌片置于硝酸银溶液中，通过原位还原，使银离子以单质的形式均匀的沉积于锌片表面对锌片进行改性，使得锌片被银颗粒包覆，将本发明的改性锌片应用于水系锌离子电池体系中，应用于锌离子电池中，可大幅延长锌离子电池的循环寿命，大幅提高循环稳定性，这是由于在应用过程中，在首圈充放电过程时，锌离子在负极得电子沉积时可与表面的银纳米颗粒相结合形成新的合金相AgZn3，该合金相可以诱导锌的均匀形核与沉积，具有较好的脱嵌锌的循环稳定性。
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