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

Inventor： 毛雅春 ,  罗韬 ,  范立双 ,  张乃庆

IPC: C01G53/11 ,  H01M4/58 ,  H01M4/62 ,  H01M10/36

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。

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

Inventor： 孙克宁 ,  范立双 ,  张乃庆 ,  吴宪

IPC: H01M2/14 ,  H01M2/16 ,  H01M2/18

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。

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

Inventor： 孙克宁 ,  程俊涵 ,  张乃庆 ,  范立双

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。

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

Inventor： 张乃庆 ,  张宇 ,  范立双

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。

公开(公告)号：CN110148736A

公开(公告)日：2019-08-20

申请号：CN201910477183.9

申请日：2019-06-03

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 范立双 ,  张宇 ,  张乃庆

IPC: H01M4/36 ,  H01M10/0525 ,  H01M4/38 ,  H01M4/525 ,  H01M4/583 ,  H01M4/62 ,  C01B32/158

Abstract: 本发明公开了一种硅/碳纳米管/钴复合材料的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：（1）使用湿法球磨混合硅、三聚氰胺和硝酸钴粉末，得到硅/三聚氰胺/硝酸钴前驱体；（2）使用惰性气体作为保护气体，从室温以0.5~2℃/min的升温速度升到700~900℃，在此条件下高温热处理硅/三聚氰胺/硝酸钴前驱体2~6h，自然冷却到室温，得到硅/碳纳米管/钴复合材料。本发明制备的复合材料表现出了高的可逆比容量和循环稳定性，适用于高比容量锂离子电池负极材料的制备。

公开(公告)号：CN110137566A

公开(公告)日：2019-08-16

申请号：CN201910425122.8

申请日：2019-05-21

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 范立双 ,  官佺 ,  张乃庆

IPC: H01M10/0562 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种抑制固态电解质界面锂枝晶的方法及应用，属于固态电解质技术领域。该方法通过缓冲层降低界面电子电导率来实现抑制石榴石型电解质界面锂枝晶形成的方法。所述方法步骤如下：首先使用固相反应法制备固态电解质片，随后将一定量球磨后的红磷覆盖在固态表面，并用圆筒压平。与其他方法相比，红磷作为缓冲层具有低成本、极差的电子电导率和较高的离子电导率的特点，不仅可以有效的抑制锂枝晶的形成，而且不会影响材料原有的性能以及不会增加生产成本。

公开(公告)号：CN106960954B

公开(公告)日：2019-07-16

申请号：CN201710348057.4

申请日：2017-05-17

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 范立双 ,  吴宪 ,  张乃庆 ,  孙克宁

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明公开了一种普鲁士蓝/石墨烯/硫复合材料的制备方法，所述方法步骤如下：（1）将铁氰化钾、盐酸、PVP、氧化石墨烯加入到聚四氟乙烯反应釜中进行水热反应，将水热产物离心分离、干燥，得到PB/rGO复合物；（2）将得到的PB/rGO复合物与单质硫混合，在惰性气体保护的条件下加热熔融后冷却到室温，得到普鲁士蓝/石墨烯/硫复合材料。本发明制备的复合材料中，普鲁士蓝价格便宜、无污染，作为锂硫电池正极材料能够抑制多硫化锂的穿梭效应，石墨烯具有很好的导电性，能够提升整体的电化学性能。

公开(公告)号：CN107799788A

公开(公告)日：2018-03-13

申请号：CN201710945591.3

申请日：2017-09-30

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 孙克宁 ,  乐士儒 ,  宋雪芹 ,  朱晓东 ,  张乃庆 ,  秦龙

IPC: H01M8/028 ,  H01M8/0202 ,  C01G29/00

Abstract: 一种固体氧化物燃料电池阻挡层氧化钇掺杂氧化铋的制备方法，属于电池材料制备技术领域。所述方法如下：1、以Bi(NO3)·5H2O和Y(NO3)·6H2O为原料，用共沉淀法制备YxBi2-xO3粉体；2、将乙基纤维素加入到YxBi2-xO3中；3、加入松油醇，用玛瑙研钵研磨10-30min；4、将研磨后得到的YxBi2-xO3浆料丝网印刷到电解质上；5、干燥；6、重复丝网印刷和干燥1～3次，得到不同厚度的YxBi2-xO3阻挡层；7、对YxBi2-xO3阻挡层的电解质进行热处理。本发明的优点是：采用具有高氧离子电导率的YxBi2-xO3作为阻挡层，能够有效的缓解阴极材料与电解质之间、阻挡层与电解质之间热膨胀系数不匹配的问题，避免钴基及铁酸钡基阴极材料与锆基电解质发生反应，降低了界面电阻；无需复杂设备，制备工艺简单，成本低廉，易于放大和推广。

公开(公告)号：CN107799700A

公开(公告)日：2018-03-13

申请号：CN201710995033.8

申请日：2017-10-23

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 孙克宁 ,  吴宪 ,  张乃庆 ,  范立双

IPC: H01M2/14 ,  H01M2/16 ,  H01M10/052

CPC classification number: H01M2/145 ,  H01M2/16 ,  H01M10/052

Abstract: 一种原位合成普鲁士蓝修饰的隔膜的制备方法及其应用，属于能源材料技术领域。所述方法如下：用等离子清洗机处理隔膜2~5min，使其表面转变为亲水结构；将0.1~0.15g普鲁士蓝化合物、0.1~0.2g硝酸铁、5~15mL 0.1M的盐酸及3.0~3.5g PVP加入到80 mL去离子水中搅拌10~30min，加入步骤一处理后的隔膜，80℃静置8~48h，即得到普鲁士蓝化合物修饰的隔膜。本发明的优点是：普鲁士蓝对锂硫电池放电中间产物Li2Sn (4≤n≤8) 有很强的吸附作用，能够抑制多硫化锂的溶解，从而抑制穿梭效应，实现高性能锂硫电池的制备；原位生长过程工艺简单，易于操作，易于大规模生产；普鲁士蓝价格便宜、无污染，修饰后的隔膜能够抑制多硫化锂的穿梭效应，制备过程清洁环保，同时能够提升锂硫电池的循环性能。

公开(公告)号：CN107785548A

公开(公告)日：2018-03-09

申请号：CN201710918718.2

申请日：2017-09-30

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 孙克宁 ,  都颖 ,  武鹤显 ,  范立双 ,  张乃庆

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/58 ,  H01M10/052

Abstract: 一种FeS2和S复合材料的制备方法及应用，属于能源材料技术领域。所述方法如下：（1）将铁盐溶液和有机配体溶液混合制备铁基沸石型咪唑框架化合物（Fe-ZIF）；（2）将制得的Fe-ZIF与硫混合，在管式炉中高温煅烧，得到FeS2空心球；（3）将FeS2空心球与单质硫混合，在惰性气体保护下加热熔融后冷却到室温，得到FeS2-S复合材料。本发明的优点是：FeS2作为锂硫电池正极材料对锂硫电池放电中间产物多硫化锂有较强的化学吸附作用，即通过与聚硫离子的路易斯酸碱作用抑制多硫化锂的溶解，从而降低穿梭效应；FeS2可以催化多硫化锂的分解，从而改善电池性能；本发明制备方法简单，原料价格低廉，过程无污染。