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公开(公告)号：CN119898754A
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202510085915.5
申请日：2025-01-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C01B32/05 , H01M10/054 , H01M4/583
Abstract: 一种基于有机磷酸和席夫碱双交联反应制备硬碳负极材料的方法及其在钠电池中的应用，所述方法包括如下步骤：步骤一、将生物质和有机膦酸以C‑O‑P键交联；步骤二、将第一步获得的材料通过氧化性酸的氧化作用，纤维素中丰富的羟基(‑OH)转化为醛基(‑CHO)；步骤三、通过席夫碱反应，将第二步所得材料的‑CHO和二胺基化合物中的‑NH2二次交联；步骤四、将第三步所得材料在惰性气氛中高温碳化，冷却后组装成钠离子电池。相比于现有技术，本发明具有如下优点：(1)操作方法简单可靠，耗时短，不需要使用高端仪器。(2)改善效率优异，可大规模生产。
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公开(公告)号：CN113206290B
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202110541686.5
申请日：2021-05-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M10/0562 , H01M10/052 , H01M10/058
Abstract: 本发明公开了一种固态电解质原位界面层修饰方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、利用压片法制备石榴石型固态电解质片，并将其在空气中放置；步骤二、将碳化钛修饰在石榴石型固态电解质片的表面，随后将其在高温下烧结，得到碳化钛修饰后的石榴石型固态电解质片。本发明使用少量的碳化钛通过简单的手段便可以在原位上将原本亲锂性极差的Li2CO3等物质转化为具备良好亲锂性的Li(8‑3.5x)TixO4物质，这种原位生成的反应可以实现在反应体系中实时产生、不经分离、实时作用于底物，保证了反应的充分性及完全性；经此原位转化后得到的界面具备极其优异的亲锂性，并表现出低的界面阻抗，保证了电池的长时间循环。
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公开(公告)号：CN113540390B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202110725202.2
申请日：2021-06-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种锌离子电池金属锌负极动态界面涂层的制备方法及其应用，属于能源材料技术领域。本发明通过旋涂的方法在锌离子电池金属锌负极表面修饰了动态适应界面体积变化的界面层，合成的聚合物PDMS有极高的粘弹特性，彰显出较高的动态适应能力。制备的TiO2‑x含有丰富的氧空位。上述制备得到的动态界面涂层可以应用在水系锌离子电池中。本发明制备了动态自适应体积变化的PDMS/TiO2‑x界面涂层，动态缓冲体积的变化抑制枝晶生长，同时通过丰富的氧空位诱导Zn2+快速均匀转移进一步提高界面层的离子电导率，以稳定Zn金属表面，从而提高电池的利用率和循环寿命。
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公开(公告)号：CN110085871B
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN201910477173.5
申请日：2019-06-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/66 , H01M4/1395 , H01M4/04 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种改性金属锂负极集流体的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：步骤一、将卤盐加入到溶剂中，搅拌混合均匀，得到卤盐溶液；步骤二、将被改性集流体置于步骤一配制的卤盐溶液中进行浸泡改性处理。本发明通过一种简易的集流体表面修饰处理方法，提高金属锂负极集流体表面的亲锂性，避免枝晶生长，从而实现锂金属电池的实际应用。该制备方法操作简单，耗能低，可大规模操作，可对表面生长有阵列/包覆层的集流体进行修饰。利用本发明所述改性金属锂负极集流体可以制备出具有良好循环稳定性和安全性能的锂金属电池，推进高比能量锂金属电池的实用进程。
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公开(公告)号：CN113540390A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110725202.2
申请日：2021-06-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种锌离子电池金属锌负极动态界面涂层的制备方法及其应用，属于能源材料技术领域。本发明通过旋涂的方法在锌离子电池金属锌负极表面修饰了动态适应界面体积变化的界面层，合成的聚合物PDMS有极高的粘弹特性，彰显出较高的动态适应能力。制备的TiO2‑x含有丰富的氧空位。上述制备得到的动态界面涂层可以应用在水系锌离子电池中。本发明制备了动态自适应体积变化的PDMS/TiO2‑x界面涂层，动态缓冲体积的变化抑制枝晶生长，同时通过丰富的氧空位诱导Zn2+快速均匀转移进一步提高界面层的离子电导率，以稳定Zn金属表面，从而提高电池的利用率和循环寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109326798B
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN201811168654.X
申请日：2018-10-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/66 , H01M4/134 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种用于金属锂负极保护层的制备方法及应用，所述方法步骤如下：一、将干净的铜箔浸入到含有铁氰化钾、PVP和盐酸的溶液中反应，得到表面含有普鲁士蓝膜的铜箔集流体；二、将含有石墨烯氧化物的水溶液滴涂、旋涂或自组装在步骤一得到的铜箔集流体表面，室温干燥后获得具有石墨烯氧化物/普鲁士蓝复合膜的集流体。上述方法制备得到的具有石墨烯氧化物/普鲁士蓝复合膜的集流体可应用于金属锂负极中。本发明制备的石墨烯氧化物/普鲁士蓝复合集流体有利于锂离子和电子的扩散与传递，缓解充放电过程中的金属锂体积变化和锂枝晶的生成，避免死锂生成和刺穿隔膜，从而提高金属锂负极的循环和倍率性能。
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公开(公告)号：CN111533186A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010399101.6
申请日：2020-05-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种球形扩层二硫化钼的制备方法及其应用，属于锌离子电池正极材料技术领域，针对锌离子的水合半径较大而二硫化钼层间距相对较小的问题，所述方法为：将一定比例的钼源与硫源同搅拌后的PVP溶液混合，在反应釜中于180℃反应24h；所得产物离心烘干后置于高温管式炉中，在400～450℃下反应2h得到最终产物。将产物作为活性物质，与导电剂、粘结剂比例7：2：1混合均匀后涂与裁好的碳纸圆片上，烘干得到锌离子电池正极片。本发明制备的材料与二硫化钼相比，具有更大的层间距以供Zn2+插入/脱出；同时，碳化导致的无定形碳的存在，不仅提高了材料的导电性，更使得充放电过程中材料结构的体积变化得到缓解，提高了循环稳定性。
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公开(公告)号：CN107579191B
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN201710713848.2
申请日：2017-08-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种锂硫电池多孔复合膜的制备方法及其应用，属于锂硫电池材料技术领域。制备方法如下：（1）制备聚酰亚胺溶液和聚对苯二甲酰对苯二胺溶液；（2）加入钙盐；（3）通入二氧化碳气体；（4）倒入制膜器中，真空干燥，得干燥膜；（5）酸洗干燥膜，烘干，得到锂硫电池多孔复合膜。制备的锂硫电池多孔复合膜用于锂硫电池隔膜。本发明的优点是：本发明制备的多孔复合膜具有优异的耐高温，安全性和抗拉伸性能，多孔复合膜表面及内部孔结构分布均匀，孔径可调，具有优良的透气度，充放电过程中，多孔复合膜中大量的酰胺键与聚硫离子发生强的相互作用，抑制聚硫离子的迁移，因此具有极好的循环性能。有利于大规模生产，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN107665984B
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201710823013.2
申请日：2017-09-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种基于磷掺杂石墨烯负载磷化镍材料的锂硫电池正极材料的制备方法，所述方法步骤如下：（1）向氧化石墨烯中添加表面活性剂，获得氧化石墨烯分散液；（2）将镍源、碱液加入到蒸馏水中，得到盐溶液；（3）向氧化石墨烯分散液中加入盐溶液，并水热反应，随后清洗，冷冻干燥，得到负载镍前驱物的石墨烯复合材料；（4）将负载镍前驱物的石墨烯复合材料进行磷化反应，获得磷掺杂石墨烯负载磷化镍材料；（5）将磷掺杂石墨烯负载磷化镍材料与升华硫复合，得到磷掺杂石墨烯负载磷化镍材料的锂硫电池正极材料。本发明制备的磷掺杂石墨烯负载磷化镍材料拥有三维的空间结构，从而对硫有明显的限域作用，显著抑制多硫化锂的穿梭效应。
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公开(公告)号：CN110176592A
公开(公告)日：2019-08-27
申请号：CN201910477171.6
申请日：2019-06-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/583 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种掺杂碳/硅复合材料的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：（1）将氮源、磷源、硫源中的一种或者多种与惰性气体混合，采用高温气相法合成掺杂的碳材料；（2）在惰性气氛保护下，使用球磨法将掺杂碳材料与硅粉进行混合，得到掺杂碳/硅复合材料。复合材料中，掺杂的碳材料可以提高电极材料的导电性，提高硅材料的电化学活性；掺杂的碳材料可以充当缓冲层，有效缓解硅材料的充放电过程中的体积膨胀问题，提高电池循环寿命；掺杂的碳材料可以提供额外的电化学储锂容量，提高复合材料的比容量。
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