公开(公告)号：CN113299902B

公开(公告)日：2022-07-22

申请号：CN202110562634.6

申请日：2021-05-24

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  刘俊祥 ,  王佳齐 ,  程方益 ,  李海霞

IPC: H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/42

Abstract: 一种浓度梯度镁掺杂富锂锰基氧化物的制备及其锂电池应用，氧化物化学式为Li1.2‑2xMn0.54Ni0.13Co0.13MgxO2，0＜x≤0.07。具体制备包括：(1)首先按照比例配制锰盐、钴盐、镍盐过渡金属盐混合溶液，氨水和碳酸钠混合溶液作为络合剂和沉淀剂，利用蠕动泵将镁盐溶液注入过渡金属盐混合溶液，随后通过并流将过渡金属盐溶液、沉淀剂和络合剂加入反应釜中进行共沉淀反应，得到元素梯度分布的前驱体粉末；(2)前驱体粉末与锂盐混合煅烧，进而得到浓度梯度镁掺杂富锂锰基正极材料。将该梯度掺杂材料应用于锂电池领域，放电容量高且循环性能好。本发明制备方法成本低廉、工艺与现有设备相容性好，具备量化生产的潜力，显示出较高的产业化价值和广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN113471551A

公开(公告)日：2021-10-01

申请号：CN202110778876.9

申请日：2021-07-09

Applicant: 南开大学

Inventor： 陶占良 ,  年庆舜 ,  马陶 ,  孙田将 ,  郑仕兵 ,  李海霞 ,  梁静 ,  陈军

IPC: H01M10/36

Abstract: 本发明公开了一种抑制钒基水系电池电极材料溶解的电解液添加剂及电解液，属于电池技术领域。所述添加剂为含氢键受体(含脂类、酰胺基、羟基、羰基或亚砜基等)的有机溶剂。将该添加剂加入水系电池电解液中，能够显著抑制钒基电极材料的溶解，提高电极材料的循环稳定性。本发明适于工业化生产，在大规模储能领域具有潜在应用前景。

公开(公告)号：CN113140816A

公开(公告)日：2021-07-20

申请号：CN202110503241.8

申请日：2021-05-10

Applicant: 南开大学

Inventor： 李福军 ,  王晨晨 ,  刘彦辰 ,  陈军

IPC: H01M10/42 ,  H01M4/58 ,  H01M4/62 ,  H01M10/054 ,  H01M10/056

Abstract: 用于长寿命和高倍率性能钠离子电池的P2型层状氧化物正极与醚类电解液体系。本发明针对现有钠离子电池正极材料稳定性差的问题，采用一种P2型层状氧化物Na0.67NixMnyFezO2(0≤x≤1/3，7/12≤y≤1，0≤z≤1/12)正极材料和醚类电解液的体系，可以解决现有钠离子电池层状氧化物正极在传统酯类电解液中循环稳定性差的问题。通过改进电极表/界面化学，从而提高钠离子电池层状氧化物正极的循环稳定性和倍率性能。在该体系中，在50mA/g的电流密度下，充放电100个循环后的容量几乎无衰减，仍维持在150mAh/g左右，具有非常广阔的应用前景，有望在大规模储能方面得到应用。

公开(公告)号：CN112909435A

公开(公告)日：2021-06-04

申请号：CN202110045971.8

申请日：2021-01-14

Applicant: 南开大学

Inventor： 陶占良 ,  马陶 ,  王俏然 ,  杜海会 ,  韩东 ,  何丹 ,  李海霞 ,  陈军 ,  梁静

IPC: H01M50/449 ,  H01M50/417 ,  H01M50/431 ,  H01M50/403 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种用于锂金属电池的复合隔膜及其制备方法和应用，属于电池技术领域。该复合隔膜是通过真空抽滤法在商业隔膜基底表面包覆聚偏氟乙烯以及改性氮化硼组成的有机‑无机复合改性层制备而成。该复合隔膜对电解液具有良好的亲和性，可以有效降低电池内阻。而且，复合隔膜含有大量的极性基团和纳米孔道，极性基团有效分散锂离子通量，纳米孔道可以实现锂离子流的筛分。在两种作用的协同下，锂金属负极可以实现均匀的沉积/剥离过程，从而避免了锂枝晶的生长。该复合隔膜具有制备工艺简单，质量轻等特点，对电池能量密度影响小。基于此复合隔膜的锂金属电池表现出良好的循环性能。

公开(公告)号：CN108448095B

公开(公告)日：2021-04-09

申请号：CN201810242968.3

申请日：2018-03-23

Applicant: 南开大学

Inventor： 陶占良 ,  刘双 ,  张雪静 ,  邵涟漪 ,  陈军 ,  李海霞 ,  梁静

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M10/054 ,  H01M10/058

Abstract: 一种钠离子电池负极材料KTiOPO4的合成及应用，属于新型化学电源领域。合成方法是将磷酸盐、钛氧化物预混均匀，在球磨罐中用乙醇浸润，然后将此混合物球磨并干燥，得到前驱体；再将前驱体进行烧结，得到KTiOPO4。该方法具有成本低廉，合成方法简单、易于实施的特点，将其用于钠离子电池负极材料，电池安全性能高、倍率性能好、循环性能稳定，在较高倍率(200mA g‑1)下可逆容量为89mAh g‑1，循环1000次，比容量几乎没有衰减，在充放电过程中可以避免钠枝晶的形成，解决了现有钠离子电池负极材料低电位下容易产生枝晶的问题。该电极材料可以与高电压正极材料匹配，提升钠离子电池性能。

公开(公告)号：CN112259743A

公开(公告)日：2021-01-22

申请号：CN202011151249.4

申请日：2020-10-25

Applicant: 南开大学

Inventor： 陶占良 ,  史金强 ,  马明钥 ,  王蕊 ,  鲍俊全 ,  孙田将 ,  李海霞 ,  梁静 ,  陈军

IPC: H01M4/66 ,  H01M10/052

Abstract: 一种锂金属电池铜基集流体的制备方法及应用，属于电池技术领域。铜基集流体为铜箔负载的聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化硅以及塑化剂组成的有机‑无机复合涂层集流体。该保护涂层兼具良好的柔性和机械强度，可以适应锂金属在循环过程中的体积变化并有效抑制锂枝晶的生长。而且，保护涂层较高的离子电导率能保证锂离子快速通过，其含有的极性官能团能有效调节表面锂离子分布，二者的协同作用可诱导锂在保护涂层与铜箔之间均匀沉积/溶解，从而提高了电池的库仑效率和循环稳定性。该集流体具有制备工艺简单，质量轻等特点，对电池能量密度影响小。基于此集流体的金属锂电池表现出良好的循环性能。

公开(公告)号：CN111600036A

公开(公告)日：2020-08-28

申请号：CN202010484074.2

申请日：2020-06-01

Applicant: 南开大学

Inventor： 程方益 ,  邱晓光 ,  刘芳名 ,  刘九鼎 ,  严振华 ,  李海霞 ,  陈军

IPC: H01M4/66 ,  H01M4/70 ,  H01M4/74 ,  H01M10/052

Abstract: 一种用于锂金属电池集流体的三维多孔氧化铜改性铜箔及其制备方法和应用，属于电池技术领域。三维多孔氧化铜改性铜箔制备是：将氢氧化钠和硫代硫酸铵溶液按比例混合得到刻蚀液，随后将洁净的铜箔浸入刻蚀液中进行反应，得到氧化铜纳米线改性的铜箔，分别用去离子水和无水乙醇清洗后真空烘干，即得到最终的改性铜箔(附图4)。本发明所得到的铜箔可用作锂金属电池负极集流体，其表层氧化铜纳米线具有良好电解液浸润性，涂覆性能好，可电化学储锂，引导锂金属均匀沉积，抑制锂枝晶生长；充放电循环中形成致密含氧化锂的固体电解质间相(SEI)膜，机械强度好，可抑制金属锂与电解液的副反应，从而提高电池的库伦效率、安全性和循环寿命。

公开(公告)号：CN111587501A

公开(公告)日：2020-08-25

申请号：CN201880009979.5

申请日：2018-12-18

Applicant: 三星SDI株式会社 ,  南开大学

Inventor： 洪明子 ,  陶占良 ,  孟焕菊 ,  张桢 ,  程方益 ,  周朋飞 ,  陈军

IPC: H01M4/525

Abstract: 提供用于可再充电锂电池的正极活性材料、以及包括其的正极和可再充电锂电池，所述用于可再充电锂电池的正极活性材料包括由化学式1表示的锂复合金属氧化物、以及在所述锂复合金属氧化物的表面上并且包括气凝胶的表面层。化学式1描述于详细的说明书中。

公开(公告)号：CN111554916A

公开(公告)日：2020-08-18

申请号：CN202010419032.0

申请日：2020-05-18

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  王佳齐 ,  倪优璇 ,  刘俊祥 ,  陶占良 ,  李海霞 ,  张凯

IPC: H01M4/38 ,  H01M4/583 ,  H01M4/62 ,  H01M4/66 ,  H01M10/0565

Abstract: 一种准固态柔性Na-O2室温二次电池及制备方法。所述电池由正极片、准固态聚合物电解质膜、负极片和铝塑复合膜外壳组成，其中负极为金属钠片，正极片由具有多孔结构的催化剂材料与集流体组成；准固态电解质膜为浸有NaClO4/四乙二醇二甲醚的聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)/SiO2复合膜；正极片、准固态聚合物电解质膜和负极片构成叠层结构并整体封装于铝塑复合膜外壳中。本发明的优点是：该准固态柔性二次电池具有防止漏液、抑制电解液挥发、大容量、室温可充、环境友好、低成本、长寿命的特点；其制备方法操作简单、可控性强、一致性好，可实现器件可弯折性，有利于大规模生产。

公开(公告)号：CN111342038A

公开(公告)日：2020-06-26

申请号：CN202010154569.9

申请日：2020-03-08

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  刘俊祥 ,  王佳齐 ,  程方益 ,  张凯 ,  李海霞

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/0525 ,  C01G51/00

Abstract: 一种高电压钴酸锂复合正极材料及其制备方法与锂电池应用。正极材料的化学分子式为aLi1-xCoO2·bLi4Mn5O12，1≥a,b≥0,a+b＝1,x＞0。制备方法是将商业化制备的钴酸锂和含锰聚合物溶液混合，随后将混合液干燥，再高温煅烧，得到异质复合高电压钴酸锂正极材料，最后将高电压钴酸锂复合正极材料应用于锂电池。本发明通过较为简单的方式实现了高电压钴酸锂正极材料的合成，制备操作简单，原料来源丰富，显著改善了4.55V高电压钴酸锂在锂电池中的循环、倍率性能以及安全性。