公开(公告)号：CN110752373A

公开(公告)日：2020-02-04

申请号：CN201911031109.0

申请日：2019-10-28

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  褚鹏 ,  王捷 ,  谢宏亮 ,  韩崇祺 ,  李兆麟 ,  杨朝

IPC: H01M4/66 ,  H01M4/80 ,  H01M10/38 ,  H01M10/39

Abstract: 本发明提供一种高性能液态金属电池负极集流体及其制备方法，属于电池材料制备技术领域。本发明采用化学气相沉积法在镍基合金泡沫骨架上原位可控生长石墨烯层，实现石墨层与镍基合金泡沫材料基体紧密结合，获得高性能负极集流体。一方面，利用石墨防护层作为防止腐蚀的有效屏障，能够延长镍基合金泡沫基体腐蚀发生的时间与侵蚀物质的侵入路径，实现液态金属电池的长效稳定化运行；另一方面，所制备的鱼鳞状石墨层独特的微观形貌，改善了集流体对液态金属锂的润湿性，从而提高了充放电稳定性。将该石墨@镍基合金泡沫复合材料作为负极集流体所装配的液态金属电池，具有优异的倍率性能和循环性能。

公开(公告)号：CN113809409A

公开(公告)日：2021-12-17

申请号：CN202110938264.1

申请日：2021-08-16

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  谢宏亮 ,  王捷 ,  褚鹏 ,  杨朝

IPC: H01M10/38 ,  H01M10/39

Abstract: 本发明公开了一种液态或半液态金属电池的低熔点熔盐电解质及制备和应用，属于储能电池领域。本发明以LiCl、LiBr、KCl和KBr中两种及以上金属卤化物盐为原料，制备得到具有低熔点的液态或半液态金属电池熔盐电解质。基于组成设计和优化，本发明制备的熔盐电解质体系，其熔点低至270‑400℃，将其应用于液态或半液态金属电池，可以大幅度降低电池的工作温度，进而解决现有液态金属电池工作温度高所导致的电池密封困难、电池部件腐蚀严重和能耗大等问题。此外，应用本发明低熔点熔盐电解质的液态或半液态金属电池在较低工作温度下具有良好的电化学性能及长的循环寿命，库仑效率高达99％。

公开(公告)号：CN112993253A

公开(公告)日：2021-06-18

申请号：CN202110055605.0

申请日：2021-01-15

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  杨朝 ,  李兆麟

IPC: H01M4/62 ,  H01M4/38 ,  H01M4/48 ,  H01M4/587 ,  H01M10/0525 ,  C22C30/00 ,  B22F9/04 ,  B22F9/06 ,  C25D3/02 ,  C23C14/18 ,  C23C14/24 ,  C23C16/18 ,  C01B32/05 ,  C01B32/21 ,  C01B33/113 ,  B82Y40/00 ,  B82Y30/00

Abstract: 本发明公开了一种高性能硅基锂离子电池负极材料及其制备方法，属于电池材料制备技术领域。该负极材料为核壳结构，内核为硅基颗粒/M‑碳复合颗粒，M为过渡金属或其化合物，包覆层为碳层；其制备方法为：首先制备硅基颗粒/M复合材料，作为第一前驱体材料；再加入碳源材料与第一前驱体材料均匀混合，经二次造粒获得硅基颗粒/M‑碳颗粒，作为第二前驱体材料；最后用固相烧结或气相沉积的方式在第二前驱体材料表面包覆均匀连续的碳层。本发明通过引入含过渡金属元素的物质，活化硅基材料在嵌锂过程中产生的惰性产物，提高硅基材料的首次库仑效率。同时，该工艺能够实现具有高比容量、长循环寿命等优异性能的锂离子电池的工业化生产。

公开(公告)号：CN110752373B

公开(公告)日：2021-06-15

申请号：CN201911031109.0

申请日：2019-10-28

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  褚鹏 ,  王捷 ,  谢宏亮 ,  韩崇祺 ,  李兆麟 ,  杨朝

IPC: H01M4/66 ,  H01M4/80 ,  H01M10/38 ,  H01M10/39

Abstract: 本发明提供一种高性能液态金属电池负极集流体及其制备方法，属于电池材料制备技术领域。本发明采用化学气相沉积法在镍基合金泡沫骨架上原位可控生长石墨烯层，实现石墨层与镍基合金泡沫材料基体紧密结合，获得高性能负极集流体。一方面，利用石墨防护层作为防止腐蚀的有效屏障，能够延长镍基合金泡沫基体腐蚀发生的时间与侵蚀物质的侵入路径，实现液态金属电池的长效稳定化运行；另一方面，所制备的鱼鳞状石墨层独特的微观形貌，改善了集流体对液态金属锂的润湿性，从而提高了充放电稳定性。将该石墨@镍基合金泡沫复合材料作为负极集流体所装配的液态金属电池，具有优异的倍率性能和循环性能。

公开(公告)号：CN112886012A

公开(公告)日：2021-06-01

申请号：CN202110055612.0

申请日：2021-01-15

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 赵海雷 ,  杨朝 ,  李兆麟 ,  谢洪亮 ,  杜志鸿

IPC: H01M4/62 ,  H01M4/38 ,  H01M4/48 ,  H01M4/587 ,  H01M10/0525 ,  C23C16/06 ,  C23C16/30 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明公开了一种高首次库仑效率的硅基锂离子电池负极材料及其制备方法，属于电池材料制备技术领域。本发明通过采用化学气相沉积方法，获得包覆过渡金属或其化合物的硅基负极材料，其中过渡金属在硅脱嵌锂电位下呈单质状，提高材料导电性，缓解局部应力减少嵌脱锂过程产生的裂纹；并且可以参与可逆脱嵌锂反应，活化材料在嵌锂过程中产生的惰性产物，提高硅基材料的首次库仑效率。本发明中过渡金属或其化合物与硅基体具有良好键合，同时工艺步骤简单、可控性强，仅调节参与反应的气体成分即可调控产物组成，适用于规模化产业化。