公开(公告)号：CN107959053A

公开(公告)日：2018-04-24

申请号：CN201711214064.1

申请日：2017-11-28

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  孙艳云 ,  李国然 ,  刘胜

IPC: H01M10/0567 ,  H01M10/0525

CPC classification number: H01M10/0567 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明涉及一种可以改善高镍正极材料循环稳定性的功能性电解液及其制备方法。首先采用水热法制备氧化铝纤维，然后加入到液态电解液中，并通过超声搅拌等方式使其分散均匀，最终制得所需功能性电解液。该电解液可以利用氧化铝良好的电化学稳定性，以及纤维良好的柔性、分散性、吸附性以及易交织成膜等特性在高镍正极表面形成一种完整且厚度适中的保护膜，此膜可以有效防止氢氟酸对电极表面的腐蚀，以及高价镍离子对电解液的氧化分解，并可以缓解充放电过程中的体积变化，防止导电网络的破坏，从而改善材料的循环性能。同时，该方法简单易行，且成本低廉，适合大规模生产与应用。

公开(公告)号：CN102447113B

公开(公告)日：2014-08-13

申请号：CN201110409253.0

申请日：2011-12-12

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  李国春 ,  李国然 ,  叶世海

IPC: H01M4/62 ,  H01M4/38 ,  H01M4/134 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明涉及一种聚合物包覆硫/碳复合材料为正极的锂电池。它是将升华硫或者硫磺粉与导电碳材料按照3∶7～8∶2的质量比混合，球磨得硫/碳复合材料；将复合材料分散于溶液中，加入聚合物单体，然后在低温和惰性气体保护下加入氧化剂引发聚合，离心、洗涤、干燥；以得到的聚合物包覆单质硫/碳复合材料、乙炔黑和PTFE混合，加入分散剂，充分搅拌使混料均匀，然后擀制成片，真空55℃烘干制得电极片。以制备的电极片作为正极，金属锂为负极、含有0.2摩尔/升的无水硝酸锂添加剂的溶剂型有机溶液体系为电解液组装电池。所制的电极材料装配的锂电池表现出比容量高、循环稳定性好、大电流充放电性能优异的特点，并且制备过程简易、成本低廉、重现性好。

公开(公告)号：CN103325577A

公开(公告)日：2013-09-25

申请号：CN201310246699.5

申请日：2013-06-21

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  李国然 ,  宋健 ,  叶世海

IPC: H01G9/20 ,  H01G9/042

CPC classification number: Y02E10/542

Abstract: 本发明涉及一种廉价透明染料敏化太阳能电池对电极及其制备方法。采用反应磁控溅射法，以氩离子轰击靶材，氮气为反应气体，金属或合金为溅射靶材。反应条件为：氩气流速5～50立方厘米/分钟，功率10～300W，预溅射5～30分钟；通入的氮气流速5～50立方厘米/分钟，溅射时间5～120分钟，转速10～50转/分。制备的电极直接或经过高温(300～500℃)处理用作染料敏化太阳能电池对电极。所制电极具有与铂电极相近或更优的电化学性能和透光性。本发明具有制备简便、成本低廉、稳定性好等优点，实用价值明显。

公开(公告)号：CN102176386B

公开(公告)日：2013-01-02

申请号：CN201110004929.8

申请日：2011-01-12

Applicant: 南开大学 ,  台达电子工业股份有限公司

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

IPC: H01L51/48

CPC classification number: Y02E10/542 ,  Y02E10/549

Abstract: 本发明涉及一种染料敏化太阳能电池对电极及其制备方法。将碳材料和过渡金属元素单质或化合物按照10∶1～1∶10的质量比混合，充分研磨制得混合浆料，或者将过渡金属元素化合物配成溶液后浸渍在碳材料上制得浆料。将浆料均匀刮涂，或丝网印刷，或旋转涂膜在导电基底上，80～120℃干燥1～24小时。将干燥后的涂有浆料的导电基底片通过氮化或碳化处理，制得氮化物/碳或碳化物/碳对电极；采用的活性材料联合了金属氮化物或碳化物高的电催化性能和碳材料良好的电子、离子传导性，具有比单纯碳材料对电极更为出色的光电性能，性能超过传统的铂电极；制备简易、成本低廉、稳定性高。

公开(公告)号：CN101478059A

公开(公告)日：2009-07-08

申请号：CN200810154153.6

申请日：2008-12-16

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  姚素梅 ,  潘桂玲 ,  李国然 ,  叶世海

IPC: H01M10/24 ,  H01M10/26 ,  H01M4/24 ,  H01M4/26

Abstract: 一种Ni－Co碱性二次电池，电池的正极材料为Al代α－Ni(OH)2，采用化学共沉淀后水热处理法合成制备；电池的负极材料为α－Co(OH)2或β－Co(OH)2电极，采用化学沉淀法合成制备；电解质为浓KOH水溶液。本发明的优点是：本发明的优点是：该电池以Al代α－Ni(OH)2作为正极材料，六方形纳米片状α－或β－Co(OH)2作为负极材料，具有高的比能量和循环寿命；Al代α－Ni(OH)2结构稳定，电化学性能良好，Co(OH)2容量高，寿命长，高倍率性能好，为传统的碱性二次电池提供了新型的电极材料；且制备方法简单、安全无污染、实用性强，具有广泛的应用前景。

公开(公告)号：CN114464874B

公开(公告)日：2023-10-17

申请号：CN202210128482.3

申请日：2022-02-11

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  付恩德 ,  李国然 ,  刘胜

IPC: H01M10/056 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明公开了一种基于氧化铝纤维骨架的复合电解质膜及其制备方法，属于锂电池制备技术领域。本发明通过高能球磨法合成具有高离子电导率的电解质粉末，然后选用聚乙二醇二甲醚和少量的聚环氧乙烷作为聚合物基质，混合包括固态电解质粉末、LiTFSI和LiNO3的锂盐成分混合均匀，形成具有低熔点特性的熔体，并浇筑在经过LiPF6基电解液预锂化处理后的氧化铝纤维膜上，以该纤维膜作为骨架制备得到了复合电解质膜。该电解质膜不仅具有高离子电导率，并且具有界面低熔点接触特性，在高温下可以实现和电极良好的接触，有望减小界面阻抗，提高全电池的电化学性能。

公开(公告)号：CN116574196A

公开(公告)日：2023-08-11

申请号：CN202310541906.3

申请日：2023-05-15

Applicant: 南开大学

Inventor： 李国然 ,  崔柏川 ,  肖振雪 ,  刘胜 ,  高学平

IPC: C08B15/05 ,  H01M10/052 ,  H01M10/054 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明涉及一种磷酰化纤维素锂纳米晶的合成方法及复合凝胶电解质，在磷酸水溶液中加入微晶纤维素后恒温搅拌，获得的溶液倒入足量的去离子水中并充分搅拌至均匀，离心后获得第一沉淀物；再加入到NaOH水溶液中，加热并充分搅拌后离心获得第二沉淀物，过滤收集后加入到LiOH水溶液中，室温下充分搅拌，获得的溶液置于过量去离子水中，在室温下透析直到水呈酸碱中性，超声处理后获得磷酰化纤维素锂纳米晶胶体。将磷酰化纤维素锂纳米晶的胶体溶液中加入聚氧化乙烯，室温下搅拌至全部溶解；将聚偏二氟乙烯膜在上述溶液中浸泡，然后加热烘干，制得复合凝胶电解质。本发明提高了电池在长循环测试中的容量保持率以及在高温下的稳定性。

公开(公告)号：CN112271404B

公开(公告)日：2023-01-31

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：CN114284559B

公开(公告)日：2022-09-16

申请号：CN202111655879.X

申请日：2021-12-31

Applicant: 南开大学

Inventor： 高学平 ,  王宇旸 ,  刘胜 ,  李国然

IPC: H01M10/0567 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明涉及一种含添加剂的电解液和锂金属二次电池，电解液添加剂选自如式I所示的全氟聚醚基表面活性剂中的一种或多种；其中，M=Li、Na、K或NH4，X=COO、SO3，聚合度n为0‑100。加入了全氟聚醚基表基面活性剂，使得在锂金属与电解液的界面双电层结构分布改变，从而影响了锂离子沉积的动力学步骤，提高了锂金属的界面稳定性和沉积质量，使得锂金属二次电池具有更长的循环寿命。

公开(公告)号：CN114602402A

公开(公告)日：2022-06-10

申请号：CN202210262692.1

申请日：2022-03-17

Applicant: 南开大学

Inventor： 李国然 ,  赵乾 ,  王硕 ,  高学平

IPC: B01J19/00 ,  B01J19/14 ,  B01J19/26 ,  C09K11/66 ,  C09K11/06 ,  C09K11/02

Abstract: 本发明涉及一种规模化连续化的量子点纯化装置及其方法，首先将待纯化的量子点溶液和目标配体反溶剂分别装入不同储存腔室，随后将其同时引入喷雾汽化腔体进行雾化，利用量子点和溶剂密度和挥发性的差异，将纯化后的量子点与残余溶剂分离；一次纯化后的量子点可经原位检测后根据性能需求进行多次循环纯化。与批次式方法相比，本发明可采用连续进样方式，通过气‑液相的变换，实现量子点配体交换过程的连续化，可连续化操作，配体交换有效性高，可重复性高，无有机溶剂暴露危害。并可根据原位检测结果和结合智能系统，实现大规模智能连续化的生产。