公开(公告)号：CN103956456A

公开(公告)日：2014-07-30

申请号：CN201410160158.5

申请日：2014-04-17

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  张洪周 ,  李国然 ,  叶世海

IPC: H01M4/131 ,  H01M4/1315 ,  H01M4/1391 ,  H01M4/13915

CPC classification number: H01M4/505 ,  H01M4/485 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明涉及二次电池的一种卤素阴离子掺杂的富锂正极材料及其制备方法和应用。表达式为：Li[Li(1-2x)/3MxMn(2-x)/3]O2-zAz，M为Co、Ni、Al、Mg、Zn、Ga、B、Zr、Ti、Ca、Ce、Y、Nb元素中的至少一种或其组合，A＝Cl、Br或I中的至少一种或其组合，0＜x＜0.5；0＜z≤0.5；当M＝Ni，Co中的一种或其组合并且A＝Cl时，x≠0.2。制备步骤是在制备层状富锂氧化物正极材料Li[Li(1-2x)/3MxMn(2-x)/3]O2的过程中，按照化学计量比引入卤素阴离子A，配制成溶液，经过固化、干燥、焙烧制得。本发明作为锂离子电池正极材料时可以提高材料的首次充放电效率；抑制了材料在电化学循环中的结构转变。本发明提高了富锂层状氧化物正极材料的电化学性能，具有首次充放电效率高，容量高，循环性能好，制备过程简单重现性好等特点。

公开(公告)号：CN103928703A

公开(公告)日：2014-07-16

申请号：CN201410168623.X

申请日：2014-04-23

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  胡菁菁 ,  李国然 ,  叶世海

IPC: H01M10/052 ,  H01M10/0569 ,  H01M10/0568

CPC classification number: H01M10/052 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/0569 ,  H01M2300/0037

Abstract: 本发明涉及一种用于锂硫电池的电解液及其构成的锂硫电池，电解液包括：LiN(SO2CF3)2，LiN(SO2F)2，CH3O(CH2CH2O)nCH3，其中n＝2～4；咪唑基离子液体EMITFSI或BMITFSI，其中，0.1～2.0M的LiN(SO2F)2，1～7M的LiN(SO2CF3)2；醚类溶剂与咪唑基离子液体的体积比为：0.25∶1～4∶1。本发明应用于锂硫电池时可以缓解材料的钝化、极化；提高材料活性物质利用率；抑制活性物质的扩散进而提高电池体系的循环性能。本发明提高了锂硫电池的电化学表征性能，具有容量高，循环性能好，简单且重现性好等特点。

公开(公告)号：CN101478061A

公开(公告)日：2009-07-08

申请号：CN200810154151.7

申请日：2008-12-16

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  赖超 ,  潘桂玲 ,  李国然 ,  叶世海

IPC: H01M10/40 ,  H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/04

Abstract: 一种以硫/碳复合材料为正极的锂电池，在硫/碳复合正极材料中，碳材料具有高比表面积，其制备方法是：1)将原料高比表面碳和硫放入玛瑙研钵中研磨，混合均匀；2)将上述混合物放入一个充满惰性气体的密封容器中，然后在马福炉中加热处理，先在150℃保持6h后，再继续升温到300℃并保持2h～4h。本发明的优点是：由于高比表面积碳具有丰富的孔结构，能有效的阻止反应过程中多硫化物的溶解，从而改善电池的循环性能；由于碳材料良好的导电性能，复合后可改善整个电极的导电性，提高活性材料硫的利用率；该锂电池具有导电性好，比容量高、循环稳定性好等优点；制备方法简单，成本低廉，具有良好的实用前景。

公开(公告)号：CN1137082C

公开(公告)日：2004-02-04

申请号：CN02129081.4

申请日：2002-09-03

Applicant: 南开大学

Inventor： 李伟 ,  张明慧 ,  李国然 ,  陶克毅

IPC: C07C211/45 ,  C07C209/68 ,  B01J21/06

Abstract: 本发明本发明涉及N，N-二甲基苯胺的合成的催化剂，它们是用等体积浸渍法或溶胶沉积法在γ-Al2O3上负载ZrO2，其中ZrO2的含量为：1wt%-40%。对由苯胺和甲醇通过气相法来合成N，N-二甲基苯胺有非常好的催化性能，苯胺转化率高，N，N-二甲基苯胺选择性好，且反应条件相对温和，易于工业生产。

公开(公告)号：CN113410464A

公开(公告)日：2021-09-17

申请号：CN202110664672.2

申请日：2021-06-15

Applicant: 南开大学 ,  天津巴莫科技有限责任公司

Inventor： 高学平 ,  王杨阳 ,  李国然 ,  刘胜 ,  吕菲 ,  徐宁 ,  吴孟涛

IPC: H01M4/62 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明公开了一种多元稀土掺杂的高镍氧化物锂电正极材料及其制备方法，通过对高镍氧化物正极材料进行表面钇元素和体相混合稀土元素掺杂，利用钇和混合稀土元素的固氧特性，从表面和体相协同改性来提升高镍氧化物正极材料的结构稳定性，从而有效提升正极材料的循环稳定性。钇和混合稀土掺杂高镍氧化物正极材料的制备过程中，高温烧结后采用液氮淬火和快速冷却的方式获得表面钇元素和体相混合稀土元素掺杂的氧化物正极材料，所得电极材料球形度好，振实密度高，放电容量高，容量保持率优异。

公开(公告)号：CN112290001A

公开(公告)日：2021-01-29

申请号：CN202011217028.2

申请日：2020-11-04

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  王璐 ,  李国然 ,  刘胜

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/58 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明涉及一种基于钼酸盐的硫基复合正极材料及其制备方法，该硫基复合正极材料，由单质硫和作为载体的钼酸盐复合而成，其中，硫在复合正极材料中的质量百分比含量为50%~95%。所述钼酸盐的理论密度>3.5 g cm‑3，振实密度>1.0 g cm‑3。钼酸盐为空心球结构，其制备方法是将乙酰丙酮金属盐M(AA)、乙酰丙酮钼按比例加入到甲醇中室温下搅拌，随后加入HNO3，将得到的溶液置于反应釜中保温处理，所得沉淀用清洗后干燥，干燥好的粉末300~500°C。本发明钼酸盐载体材料能够实现固硫和促进电化学反应进行的作用，继而获得高容量和高稳定性的锂‑硫电池。

公开(公告)号：CN112271404A

公开(公告)日：2021-01-26

申请号：CN202011312739.8

申请日：2020-11-20

Applicant: 南开大学

Inventor： 李国然 ,  王巍 ,  高学平 ,  刘胜

IPC: H01M50/446 ,  H01M50/443 ,  H01M50/403 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明涉及一种电池隔膜修饰层材料、隔膜及锂硫电池，所述的电池隔膜修饰层材料是由硒掺杂的硫化聚丙烯腈Se0.06SPAN和蒙脱土MMT构成的插层复合材料，其中，硒掺杂的硫化聚丙烯腈和蒙脱土的质量比为（1‑5）:1；硒掺杂的硫化聚丙烯腈中，硫和硒的质量比为1:（10‑20）。上述电池隔膜修饰层材料具有电化学活性的、能有效限制多硫离子穿梭，且同时具有催化多硫离子转换能力。采用本发明设计的隔膜的锂硫电池具有优异的循环稳定性；且隔膜在高硫负载的条件下具有高的面容量，可重复循环使用，具有良好的应用效果。

公开(公告)号：CN108281633B

公开(公告)日：2020-11-27

申请号：CN201810075423.8

申请日：2018-01-26

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  刘亚涛 ,  李国然 ,  刘胜

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明提供一种锂硫电池正极材料、其制备方法和锂硫电池。本发明提供的锂硫电池正极材料为钴酸锰微球和硫单质形成的复合材料，所述的硫单质的质量含量为50~90%。本发明提供的钴酸锰对多硫化物具有极强的吸附作用，可以有效抑制多硫化锂在醚类电解液中的溶解，减缓电池充放电过程中的穿梭效应，降低锂硫电池的容量衰减，提高电池寿命。本发明提供的锂硫电池在0.1 C电流下，初始放电容量为991 mAh/g(按复合材料计算)，100次循环后容量为750 mAh/g，容量保持率为75.7%。

公开(公告)号：CN108987725A

公开(公告)日：2018-12-11

申请号：CN201810956683.6

申请日：2018-08-21

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  王璐 ,  李国然 ,  刘胜

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明涉及一种锂硫电池正极复合材料及其制备方法，所述的锂硫电池正极复合材料，由单质硫和载体材料复合而成，所述的载体材料选自钴酸锂、锰酸锂或磷酸铁锂中的一种；其中，硫与钴酸锂、锰酸锂或磷酸铁锂的质量比为50:50～80:20。上述载体材料作为硫正极的极性载体，对极性多硫化锂的强化学吸附作用，能够减缓多硫化锂在醚类电解液中的溶解和穿梭，继而改善锂硫电池的循环性能。此外，上述载体材料对于硫和多硫离子之间的转化具有催化作用，有利于减小极化，促进反应发生，提高活性物质利用率，从而获得具有高容量和高循环寿命的锂硫电池。

公开(公告)号：CN108281633A

公开(公告)日：2018-07-13

申请号：CN201810075423.8

申请日：2018-01-26

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  刘亚涛 ,  李国然 ,  刘胜

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明提供一种锂硫电池正极材料、其制备方法和锂硫电池。本发明提供的锂硫电池正极材料为钴酸锰微球和硫单质形成的复合材料，所述的硫单质的质量含量为50~90%。本发明提供的钴酸锰对多硫化物具有极强的吸附作用，可以有效抑制多硫化锂在醚类电解液中的溶解，减缓电池充放电过程中的穿梭效应，降低锂硫电池的容量衰减，提高电池寿命。本发明提供的锂硫电池在0.1 C电流下，初始放电容量为991 mAh/g(按复合材料计算)，100次循环后容量为750 mAh/g，容量保持率为75.7%。