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公开(公告)号：CN117954681A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410263315.9
申请日：2024-03-07
Applicant: 南京林业大学
IPC: H01M10/0565 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种室温工作的锂金属电池含氟聚合物固态电解质。所述固态电解质由聚合物基底、陶瓷填料、锂盐、弱溶剂化溶剂、分散剂组成；其制备方法为：先将聚合物、陶瓷填料、锂盐、弱溶剂化溶剂和分散剂充分混合，之后搅拌得到混合浆料；将混合浆料涂布在玻璃板上，之后烘干得到固态电解质膜。本发明的优势在于通过聚合物电解质耦合弱溶剂化氟代碳酸乙烯酯FEC溶剂以构建高通量Li+传输路径，提高室温离子电导率；进一步地，利用微量残留的FEC构建稳定的富阴离子的弱溶剂化环境，进而生成富无机固体电解质界面(SEI)层，能够降低界面阻抗、有效改善界面稳定性，保证了固态锂电池在室温下工作的电化学性能。
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公开(公告)号：CN111740172B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202010630839.9
申请日：2020-07-03
Applicant: 南京林业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于锌离子电池的凝胶电解质及其制备方法，包括以下步骤：(1)将富含纤维素的生物质材料浸渍在强碱水溶液中后得到纤维素；(2)将二价锌盐、二价锰盐和抗冻剂加入去离子水中加热搅拌后加入步骤(1)所得纤维素，并剧烈搅拌使纤维素完全溶解；(3)向步骤(2)所得溶液中加入硅酸酯，并升温剧烈搅拌后使用超声细胞破碎仪处理，随后倒入聚四氟乙烯模具中自然冷却至室温，得到凝胶电解质。本发明所述用于锌离子电池的凝胶电解质的制备方法，以价格非常低廉的生物质材料为原料，显著降低凝胶电解质的成本；制备过程操作简便、易于规模化生产。
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公开(公告)号：CN117154336A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311361483.3
申请日：2023-10-19
Applicant: 南京林业大学
IPC: H01M50/40 , H01M50/491 , H01M50/403 , H01M50/489 , H01M50/414 , H01M50/44
Abstract: 本发明公开了一种用于锌离子电池的具有定向多孔结构的隔膜，其制备方法为：将壳聚糖溶液加入到纳米纤维素分散液中，均匀倾倒在浸于液氮的铜块顶部(铜块顶部未被液氮浸没)，经冷冻干燥和压制后得到具有定向多孔结构的纳米纤维素/壳聚糖复合隔膜；进一步地，可通过水热法向复合隔膜内引入金属有机骨架化合物MIL‑88(Fe)，以进一步提升锌离子电池的性能。所得隔膜特殊的结构能够大幅提高锌离子导电性，显著提升力学性能，从而促进电荷传递过程、抑制负极表面锌枝晶的产生以及抑制正极表面水合碱式硫酸锌的垂直生长，在厚度仅为23微米或25微米的情形下使锌离子电池具有高放电比容量以及优异的倍率性能和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN117239073A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311075962.9
申请日：2023-08-24
Applicant: 南京林业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于固态锂离子电池的海绵硅‑银负极材料及其制备方法，所述硅‑银负极材料包含海绵状多孔硅和银纳米颗粒，其中海绵硅的尺寸为1‑10μm，孔径为2‑50nm，银纳米颗粒尺寸为2‑200nm。所述海绵硅‑银材料按照重量份：80‑95份硅，5‑20份银。所述硅‑银材料的制备方法包括：(1)配置腐蚀溶液包括：硝酸银(0.005‑0.4M)，过氧化氢(0.1％‑1.5％)，氢氟酸(1‑5M)。(2)将硅粉投入含有上述腐蚀液的容器中保持2‑30min，实验温度为室温至40‑60℃。(3)将上述样品过滤，水洗，烘干得到硅‑银复合材料。本发明的优势在于利用多孔硅的内孔为硅材料测体积膨胀提供空间，有效抑制硅材料的整体膨胀率，同时，利用具有银的导电子特性和锂化过程原位形成的锂银合金固溶体构建快速的电子/离子导电通道，该固溶体具有类似液体的流动特性，能够充分浸润和修复体积膨胀和收缩过程中的电子/离子导电通道，从而保证负极活性材料在固态电池中的容量发挥和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN113921755B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202111178834.8
申请日：2021-10-09
Applicant: 南京林业大学
IPC: H01M4/131 , H01M4/1391 , H01M4/62 , H01M10/052 , H01M10/0562
Abstract: 本发明公开了一种用于固态锂电池的复合固态正极，其制备方法包括以下步骤：(1)取正极活性材料、导电子材料、固态锂离子电解质粉末和低熔点烧结助剂进行充分干法混合；(2)将步骤(1)的混合物进行冷压成片；(3)将步骤(2)的冷压片进行低温烧结得到复合正极；(4)将步骤(3)得到的复合正极上制备铝集流体。本发明的的优势在于利用所制备的氢氧化硼锂(LBOH)的低温熔融特性，充分浸润正极活性材料，降温后形成三维贯穿的导离子界面相。进一步地，利用具有导电子特性的氧化铟锡(ITO)纳米颗粒为构建快速的电子导电通道，从而保证正极活性材料的容量发挥且保持循环稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117059912A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311133142.0
申请日：2023-09-04
Applicant: 南京林业大学
IPC: H01M10/36
Abstract: 本发明公开了一种用于锌离子电池的仿生木材水凝胶电解质的制备方法，将硫酸水溶液加到羧甲基纤维素钠水溶液中，混合均匀，超声处理，浇筑到聚四氟乙烯模具中进行定向冷冻，然后冷冻干燥；将所得凝胶浸泡在含硫酸锌、硫酸锰和磷酸二氢钠的水溶液中，随后沿其定向孔道的方向对其进行压制，得到仿生木材水凝胶电解质。与传统的各向同性水凝胶电解质相比，所得产物具有类似于木材的定向多孔结构，拉伸强度获得了明显提升，沿取向方向的模量和离子导电率以及组装所得锌//二氧化锰电池的比容量、倍率性能和循环稳定性都获得了显著提高。其中，向仿生木材水凝胶电解质中添加磷酸二氢钠后，电池性能获得了进一步的提高。
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公开(公告)号：CN113921755A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111178834.8
申请日：2021-10-09
Applicant: 南京林业大学
IPC: H01M4/131 , H01M4/1391 , H01M4/62 , H01M10/052 , H01M10/0562
Abstract: 本发明公开了一种用于固态锂电池的复合固态正极，其制备方法包括以下步骤：(1)取正极活性材料、导电子材料、固态锂离子电解质粉末和低熔点烧结助剂进行充分干法混合；(2)将步骤(1)的混合物进行冷压成片；(3)将步骤(2)的冷压片进行低温烧结得到复合正极；(4)将步骤(3)得到的复合正极上制备铝集流体。本发明的的优势在于利用所制备的氢氧化硼锂(LBOH)的低温熔融特性，充分浸润正极活性材料，降温后形成三维贯穿的导离子界面相。进一步地，利用具有导电子特性的氧化铟锡(ITO)纳米颗粒为构建快速的电子导电通道，从而保证正极活性材料的容量发挥且保持循环稳定性。
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公开(公告)号：CN111740172A
公开(公告)日：2020-10-02
申请号：CN202010630839.9
申请日：2020-07-03
Applicant: 南京林业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于锌离子电池的凝胶电解质及其制备方法，包括以下步骤：(1)将富含纤维素的生物质材料浸渍在强碱水溶液中后得到纤维素；(2)将二价锌盐、二价锰盐和抗冻剂加入去离子水中加热搅拌后加入步骤(1)所得纤维素，并剧烈搅拌使纤维素完全溶解；(3)向步骤(2)所得溶液中加入硅酸酯，并升温剧烈搅拌后使用超声细胞破碎仪处理，随后倒入聚四氟乙烯模具中自然冷却至室温，得到凝胶电解质。本发明所述用于锌离子电池的凝胶电解质的制备方法，以价格非常低廉的生物质材料为原料，显著降低凝胶电解质的成本；制备过程操作简便、易于规模化生产。
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公开(公告)号：CN118352607A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410605081.1
申请日：2024-05-15
Applicant: 南京林业大学
IPC: H01M10/056 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及一种在室温下工作、高机械强度的对锂负极稳定的多层复合固态电解质及其制备方法，属于固态聚合物电解质技术领域。所述的多层复合固态电解质结构为聚合物‑无机复合电解质层/支撑膜/聚合物‑无机复合电解质层三明治结构。所述聚合物‑无机复合电解质层包含聚合物、无机填料、锂盐、分散剂，所述的聚合物为聚偏氟乙烯.六氟丙烯PVDF‑HFP；所述的无机填料为磷酸钛铝锂LATP；所述的锂盐为双三氟甲基磺酸亚酰胺锂LiTFSI；所述的分散剂为二甲基甲酰胺DMF。所述的支撑膜为聚乙烯PE或聚丙烯PP。本发明的优势在于利用有机‑无机络合物与支撑膜形成新的具有高机械性能的复合结构，提高电解质机械性能以及柔性，能够有效改善界面稳定性，抑制界面副反应与锂枝晶生长，提升固态电池的循环性能与安全性能。
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公开(公告)号：CN117117308A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311235915.6
申请日：2023-09-22
Applicant: 南京林业大学
IPC: H01M10/0565 , H01M10/0525 , H01M10/058
Abstract: 本发明涉及一种对锂金属负极稳定的复合固态聚合物电解质及其制备方法，属于应用于固态锂金属电池技术领域。所述电解质由聚合物基底‑氟化碳酸酯、无机填料、锂盐组成；所述聚合物基底‑氟化碳酸酯为乙烯‑六氟丙烯共聚物(PVDF‑HFP)与氟代碳酸乙烯酯(FEC)或甲基三氟乙基碳酸酯(FEMC)络合的新结构聚合物；所述无机填料为磷酸钛铝锂Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3(LATP)；所述锂盐为双三氟甲基磺酸亚酰胺锂(LiTFSI)；所述分散剂为二甲基甲酰胺DMF。本发明的优势在于利用PVDF‑HFP与FEC络合形成新的结构，降低锂离子的溶剂化能，提高离子电导率；进一步地，LiTFSI/FEC与锂金属原位反应生成富含氟化锂(LiF)的SEI界面层，能够有效改善界面稳定性，抑制界面副反应与锂枝晶生长，提升固态锂金属电池的循环稳定性。
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