一种双层可控正极结构锂空气电池

    公开(公告)号:CN102227035A

    公开(公告)日:2011-10-26

    申请号:CN201110126568.4

    申请日:2011-05-16

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了属于锂空气电池制备技术领域的一种双层可控正极结构锂空气电池。本发明锂空气电池的正极为大孔亲水碳布层与多孔憎水碳纸层双层结构,其中多孔憎水碳纸层是将碳纸通过PTFE进行强憎水处理,使其仅作为气体传输通道;而大孔亲水碳布层是将碳布的大孔周围涂覆上一层碳载合金催化剂,使其成为电化学反应发生的场所。锂空气电池放电过程中,放电产物将沉积在碳布的大孔周围,随着放电的长时间进行,放电产物会堵塞碳布的孔径,使得气体与电解液不能在催化剂表面形成三相界面而导致放电终止。本发明的锂空气电池没电时无需充电,只需更换大孔亲水碳布层,就使得锂空气电池可以连续工作。

    一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN102214817A

    公开(公告)日:2011-10-12

    申请号:CN201010144740.4

    申请日:2010-04-09

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了属于电化学电源技术领域的一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料及其制备方法。该负极材料由碳基导电基体、均匀分布在碳基导电基体上的纳米硅及纳米硅表面的纳米碳包覆层组成。碳基导电基体是多孔碳、碳纳米管或者石墨烯,纳米硅以纳米颗粒或纳米薄膜的状态存在,在负极材料中的重量百分比为10~90%,纳米碳包覆层的厚度为0.1~10nm。其制备方法是在无氧气气氛的反应空间内采用化学气相沉积工艺在碳基体上沉积纳米硅,再通过化学气相沉积工艺在纳米硅表面包覆纳米碳。所得“碳/硅/碳”复合负极材料在充放电过程中,硅电极材料的体积变化得到有效控制,电极结构保持完整,循环容量大,循环寿命长,电化学性能优异。

    一种锂硫二次电池的制备方法

    公开(公告)号:CN101420047A

    公开(公告)日:2009-04-29

    申请号:CN200810227996.4

    申请日:2008-12-04

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了新能源技术领域一种锂硫二次电池及其制备方法。所述负极由石墨浆料涂覆在铜箔基体上形成的极片及沉积于石墨极片表面上的锂沉积层组成。所述制备方法:石墨粉末、粘结剂、增粘剂和导电剂加入溶剂,混合均匀成为浆料,刮涂在铜箔基体上形成极片,然后在石墨极片表面真空蒸发镀锂。利用本发明的表面真空蒸镀锂的石墨为负极的锂硫二次电池,避免使用高活性的金属锂箔负极,有利于提高锂硫二次电池的安全性和循环稳定性,解决了目前以金属锂箔为主的锂硫二次电池负极材料存在循环性、安全性差的问题。

    聚丙烯腈低温热解复合金属负极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN100375759C

    公开(公告)日:2008-03-19

    申请号:CN200610089726.2

    申请日:2006-07-14

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 聚丙烯腈低温热解复合金属负极材料的制备方法属于化学工程及能源材料技术领域,特别涉及锂二次电池负极材料的制备技术领域。其特征在于,包含:将储锂活性金属颗粒与聚丙烯腈和可溶解聚丙烯腈的溶剂一起球磨,把储锂活性金属颗粒磨成细粉末,使其均匀分散在聚丙烯腈液体中;将上述溶液烘干,除去溶剂;将所得产物置于反应器内,在惰性气体保护下,升温至200℃~900℃,恒温反应,然后在反应器内自然冷却,得到聚丙烯腈热解复合金属负极材料。本方法能够制备得到的复合金属负极材料具有容量高、循环性能好的优点,达到了预期的目的。其制备方法简单,成本低廉,有很好的工业应用价值。

    掺锡的锂锰氧化物正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN1921186A

    公开(公告)日:2007-02-28

    申请号:CN200610089724.3

    申请日:2006-07-14

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 掺锡的锂锰氧化物正极材料及其制备方法属于新材料制备技术领域,特别涉及锂离子电池正极材料的制备技术。该材料的化学式为:Li(MnxSnz)2O4,x和z分别是锰和锡的摩尔比,满足x+z=1,其中锡的摩尔数占锡和锰总摩尔数的0.1%~10%。制备方法为:将高温下能够分解产生锰金属氧化物的化合物或锰的氧化物、高温下能够分解产生氧化锡的化合物或氧化锡、高温下能够分解产生氧化锂的化合物或氧化锂混合,将混合物进行高温固相反应,得到掺杂锡的锂锰氧化物正极材料,其中反应温度为600~1000℃,保温时间为5~40小时。该复合材料的具有较好的循环特性,其制备方法的材料成本低、工艺流程简单,具有很好的应用前景。

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