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公开(公告)号：CN116949483A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310884324.5
申请日：2023-07-19
Applicant: 南开大学
IPC: C25B11/065 , C25B11/052 , C25B11/054 , C25B9/19 , C25B1/04
Abstract: 本发明属于阴离子交换膜电解水制氢技术领域，具体提供了一种高效AEM电解水制氢的阴极催化层结构及构筑方法，催化层结构包括依次设置的基底层、亲水微孔导电层及阴极催化剂浆料层，所述基底层为疏水层，所述亲水微孔导电层内包含第一亲水材料及导电材料，所述阴极催化剂浆料层内包含第二亲水材料及催化剂，所述第一亲水材料与第二亲水材料相同或不同。本发明解决了只进行阳极单侧进液方式中阴极存在水含量不足的问题，同时促进阴极产生的氢气传输，在阴极获得纯度较高的氢气。相比于未改进的阴极结构，在相同的电流密度下具有更低的槽压，表现出更加优异的AEM电解水制氢能力和稳定的性能。
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公开(公告)号：CN115852485B
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310069599.3
申请日：2023-02-07
Applicant: 南开大学
IPC: C30B29/16 , C30B7/14 , C25B11/077 , C25B3/26
Abstract: 本发明属于催化材料领域，涉及一种分级尖端氧化亚铜单晶材料及其制备方法与应用。所述材料一级结构为正八面体，二级结构为均匀分布于一级结构上的金字塔状尖端，其中尖端尺寸在40～180 nm之间，面覆盖度在10%～100%之间。其制备方法是将铜可溶性盐、浓卤水和强碱的混合溶液预先析出晶种得到悬浊液。将还原剂加入悬浊液中进行晶种诱导生长，加入过量蒸馏水溶解晶种，过滤洗涤干燥后得到分级尖端氧化亚铜单晶材料。本发明通过晶种诱导成核生长一步实现了分级尖端形貌的构建，简化了合成工艺。所需晶种为廉价丰产盐类，且无需模板和表面活性剂，可实现克级宏量制备。本发明材料可提高电催化二氧化碳还原为多碳产物的选择性，具有大规模生产应用的前景。
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公开(公告)号：CN115896912A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202210542666.4
申请日：2022-05-18
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种大面积单晶铜箔的制备方法及设备，将多晶铜箔放置于炭纸或炭布上，在还原性气氛中，于至少三个温区的环境下，通过热处理的方式制备大面积(111)单晶铜箔。本发明首次选用铜箔界面能较低的炭纸或炭布基底，减小铜箔与基底的界面能，从而使表面能成为晶界迁移的主要影响因素，实现了控制单晶铜箔生长过程中表面能占主导，在还原性气氛中通过热处理可控制备大面积的(111)单晶铜箔。
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公开(公告)号：CN114045536A
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202111514042.3
申请日：2021-12-13
Applicant: 南开大学
IPC: C25D1/04
Abstract: 一种兼具高强度和高延性的梯度超薄铜箔的制备方法，包括以下步骤：步骤S1，制备表面干净的钛箔基底；步骤S2，将五水硫酸铜，浓硫酸，添加剂按比例混合溶解得到沉积电解质溶液，其中五水硫酸铜、浓硫酸的用量分别为140～240g/L、100～150mM；步骤S3，电化学沉积制备铜箔，电流范围0～700mA/cm2梯度变化，温度为30～50℃。本发明提供了一种兼具高强度和高延性的梯度超薄铜箔制备方法，所得到的铜箔具有均匀变化的梯度组织，在保证其具有5‑35μm超薄厚度的情况下，可同时提升铜箔的抗拉强度与拉伸性等力学性能(见摘要附图1)。对电子信息，能源动力，精密仪器等领域的发展具有重要意义。
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公开(公告)号：CN109148856B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN201810970038.X
申请日：2018-08-24
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池高循环容量抗电压衰退富锂层状正极材料的制备方法，属于新能源技术领域。本发明方法在仅利用地球高丰度元素的前提下，从其本征结构角度出发通过煅烧手段调控富锂层状正极材料中过渡金属离子Ni占位，使之一部分占据在富锂层状正极材料C2/m相中的2c位和4h位，一部分占据在富锂层状正极材料R‑3m相中的3b位，从而达到显著改善富锂层状正极材料在充放电过程中电压衰退、容量衰减、提高富锂材料本身固相锂离子传输能力的效果。本发明方法为共沉淀固相烧结法，具有合成工艺简单，生产效率高等优点，适宜规模化生产。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111600081A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010489401.3
申请日：2020-06-02
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种宽温度范围和长循环寿命的可充水系锌离子电池，属于化学电源领域。所述电池中正极材料为聚苯胺等有机材料或可逆脱嵌锌离子的过渡金属化合物；负极材料包括金属锌片、锌箔、锌粉、粉末多孔锌电极、或锌合金；宽液相温度范围电解液以水为溶剂，高溶解度无机盐为溶质，溶质包括氯化锌、溴化锌、碘化锌等。本发明使用宽液相温度窗口的电解液和高循环稳定性的聚苯胺等有机正极材料、过渡金属化合物构建低成本、高安全性、长循环寿命、宽温度范围的可充水系锌离子电池，可在-90℃至60℃的极宽温度范围下表现出较高的能量密度和长循环寿命，在极地考察、太空探索、深海探测等特殊场合及规模储能领域具有广阔应用前景。
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公开(公告)号：CN110010887A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910287113.7
申请日：2019-04-11
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/485 , H01M4/525 , H01M4/58 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池高电压高能量长循环寿命钴酸锂正极材料及其制备方法，属于新能源技术领域。本发明方法从钴酸锂本征结构角度出发通过烧结工艺调控钴酸锂中过渡金属离子Co占位，使之一部分占据在R-3m相中的3a位，一部分占据在3b位，从而显著改善钴酸锂正极材料在高电压条件下的长循环容量保持率、电极材料结构稳定性、固相锂离子传输能力、以及安全性能。本发明方法为固相烧结法，包括前驱体的制备，钴酸锂的预烧结和钴酸锂的烧结；具有合成工艺简单，生产效率高，产品均匀性好等优点，适宜规模化生产。
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公开(公告)号：CN119824539A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202510021555.2
申请日：2025-01-07
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种高价元素掺杂的单晶富锂锰氧化物材料及其制备方法及应用，属于锂离子电池正极材料技术领域。该材料包含尺寸分散性良好的单晶层状富锂锰氧化物基材以及均匀掺杂入所述单晶层状富锂锰氧化物基材的高价元素；所述的单晶颗粒尺寸为200nm～500nm；所述的掺杂元素为Mo、Nb、Zr等高价元素。得益于单晶结构的设计与高价元素的掺杂，本发明公开的材料具有出色的循环稳定性；在电化学循环过程中氧气的释放、界面副反应以及层状相‑尖晶石相‑岩盐相的不可逆相变均得到了有效抑制。使用该材料作为正极组装成的锂离子电池具有高的首圈库伦效率以及优异的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN119241750A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411488065.5
申请日：2024-10-24
Applicant: 南开大学
IPC: C08F122/14 , H01M10/0565 , H01M10/052 , C08F2/44
Abstract: 一种多功能添加剂诱导耐高压单体常温原位聚合制备凝胶电解质的方法，属于新能源材料与器件技术领域，将耐高压聚合单体、增塑剂、多功能添加剂混合，形成均相前驱体溶液1，同时将引发剂与增塑剂混合，同样形成均相前驱体溶液2，将前驱体溶液1、2混合，得到均相前驱体溶液3，将前驱体溶液3注入高压、高容量正极、高容量负极的电池壳体内，在常温下(20℃‑35℃)静置进行原位聚合，可得到高比能凝胶电解质基固态电池。此凝胶电解质，由本应需要加热聚合的单体，在微量多功能添加剂的作用下，常温静置形成；与普通加热聚合形成相比，具有分布更均匀、副反应较少、能耗降低、电化学稳定窗口更高、与负极兼容性更好的优点，形成高比能固态锂电池。
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公开(公告)号：CN117543008A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202410034490.0
申请日：2024-01-10
Applicant: 南开大学 , 南开沧州渤海新区绿色化工研究有限公司
Abstract: 本发明属于电池领域，公开了一种纳米棒状镍锰酸锂正极材料及制备方法及电池，正极材料为尖晶石结构，形状为棒状，棒长500nm‑1μm、直径60‑100nm。本发明可通过简单的制备过程批量制备形貌、尺寸一致的纳米棒状锰氧前驱体材料，通过该前驱体合成的镍锰酸锂成品材料具有显著改善的电化学性能，特别是倍率性能较目前已有固相法合成的材料有很大提升。本发明还提供了以所述制备方法得到的镍锰酸锂正极材料组装的锂离子软包全电池，该电池表现出优异的首次充放电性能、倍率性能和循环性能。
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