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公开(公告)号:CN119994180A
公开(公告)日:2025-05-13
申请号:CN202510157737.2
申请日:2025-02-13
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/0566 , H01M10/0569 , H01M10/052
Abstract: 本发明属于新能源材料与器件技术领域,涉及一种耐高压阻燃锂金属电池电解液及电池应用,电解液包括碳酸酯类溶剂、稀释剂及锂盐,所述稀释剂为1H,1H,5H‑八氟戊基1,1,2,2四氟乙醚(OTE)。本发明采用常用碳酸酯类溶剂作为电解液有机溶剂主要组成部分,并搭配高压锂盐及适量稀释剂OTE,其用量相当于碳酸酯溶剂的70~200vol.%。通过调控稀释剂比例及溶液组成比例,可将常规碳酸酯电解液的抗氧化能力提高至6.7V以上,并显著抑制电解液与正负极侧的副反应带来的气体释放及循环容量衰减问题,具有良好的应用前景。
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公开(公告)号:CN119409563A
公开(公告)日:2025-02-11
申请号:CN202411488167.7
申请日:2024-10-24
Applicant: 南开大学
IPC: C07C46/06 , H01M4/60 , H01M4/137 , H01M10/054 , H01M10/0525 , H01M10/0568 , H01M10/0569 , H01M50/105 , C07C46/10 , C07C50/16 , C07C45/77 , C07C49/92
Abstract: 本发明提供一种高比容共轭羰基有机化合物材料的制备方法与应用,可用于碱金属电池中作为正极材料,并且具有大批量合成潜力。该材料利用O原子配位金属离子,实现可逆储能,具有多个反应位点,分子内共轭结构,具有高比容的优势,比容量高于目前大多数共轭羰基化合物,理论容量为449mAh/g,实际容量为442mAh/g,且在有机N型材料中电压较高。该材料可通过简单的反应合成,反应温度低,条件简单,容易放大。调控电解液浓度得到一种能够抑制小分子溶解,提高循环保持率的配方。组装锂金属软包电池,并展现出应用潜力。
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公开(公告)号:CN119601658A
公开(公告)日:2025-03-11
申请号:CN202411692086.9
申请日:2024-11-25
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/60 , H01M10/052 , H01M10/0525 , C08G75/0254 , C08G75/0222 , C08G75/0213
Abstract: 本发明属于锂离子电池领域,具体涉及一种含硫原子的富锂聚合物作为锂离子电池正极材料的应用。所述的有机富锂聚合物是以共轭苯环衍生物为单体,以硫原子进行桥联,一步合成了含硫原子的有机聚合物富锂聚合物正极材料。该类正极材料具有一定的空气稳定性,利于大规模生产;通过聚合化扩大分子链以降低其在有机电解液中的溶解度,提高电池的循环性能;通过化学反应在结构中预先嵌入锂离子,可与石墨负极匹配,更具安全性;具有较高的放电电压(3.0V左右),有利于实现高能量密度的二次电池的开发。
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公开(公告)号:CN119905652A
公开(公告)日:2025-04-29
申请号:CN202510069583.1
申请日:2025-01-16
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/0565 , C08F220/24 , C08F222/20 , H01M10/0569 , H01M10/0568 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种弱溶剂化凝胶电解质及其制备方法和应用,涉及凝胶电解质技术领域。该方法将弱溶剂化电解液和单体均匀混合并通过热引发聚合将电解液束缚在高分子网络中形成凝胶电解质。本发明通过双锂盐搭配保证正极界面膜的稳定性,同时弱溶剂化溶剂构筑富阴离子的溶剂化结构,促进坚固稳定的负极界面层的形成。本发明制备的凝胶电解质具有较高的离子电导率,良好的正负极界面兼容性并具有宽电化学窗口。由于采用热引发原位聚合技术,制备方法简单且具有大规模应用潜力,匹配锂金属电池可提升循环寿命及循环性能。
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公开(公告)号:CN119320493A
公开(公告)日:2025-01-17
申请号:CN202411241838.X
申请日:2024-09-05
Applicant: 南开大学 , 天津常兴储能科技有限公司
Abstract: 本发明提供一种基于氢键网络的有机聚合物晶体材料及其制备方法与应用,该材料可通用于碱金属离子电池中。该有机电极材料以不饱和羰基为氧化还原活性位点,以哌嗪结构连接苯醌单体来扩展共轭结构,并且能够形成分子间氢键,连接聚合物分子链实现二维结构扩展,最后形成类石墨的层状结构。通过结构中的N、O与金属离子的协同配位作用,实现金属离子的可逆储存。这种有机聚合物晶体正极材料具有易规模化生产、容量高、倍率性能好、循环稳定性高等优点,极具应用价值。
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公开(公告)号:CN119824539A
公开(公告)日:2025-04-15
申请号:CN202510021555.2
申请日:2025-01-07
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种高价元素掺杂的单晶富锂锰氧化物材料及其制备方法及应用,属于锂离子电池正极材料技术领域。该材料包含尺寸分散性良好的单晶层状富锂锰氧化物基材以及均匀掺杂入所述单晶层状富锂锰氧化物基材的高价元素;所述的单晶颗粒尺寸为200nm~500nm;所述的掺杂元素为Mo、Nb、Zr等高价元素。得益于单晶结构的设计与高价元素的掺杂,本发明公开的材料具有出色的循环稳定性;在电化学循环过程中氧气的释放、界面副反应以及层状相‑尖晶石相‑岩盐相的不可逆相变均得到了有效抑制。使用该材料作为正极组装成的锂离子电池具有高的首圈库伦效率以及优异的循环稳定性。
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公开(公告)号:CN119241750A
公开(公告)日:2025-01-03
申请号:CN202411488065.5
申请日:2024-10-24
Applicant: 南开大学
IPC: C08F122/14 , H01M10/0565 , H01M10/052 , C08F2/44
Abstract: 一种多功能添加剂诱导耐高压单体常温原位聚合制备凝胶电解质的方法,属于新能源材料与器件技术领域,将耐高压聚合单体、增塑剂、多功能添加剂混合,形成均相前驱体溶液1,同时将引发剂与增塑剂混合,同样形成均相前驱体溶液2,将前驱体溶液1、2混合,得到均相前驱体溶液3,将前驱体溶液3注入高压、高容量正极、高容量负极的电池壳体内,在常温下(20℃‑35℃)静置进行原位聚合,可得到高比能凝胶电解质基固态电池。此凝胶电解质,由本应需要加热聚合的单体,在微量多功能添加剂的作用下,常温静置形成;与普通加热聚合形成相比,具有分布更均匀、副反应较少、能耗降低、电化学稳定窗口更高、与负极兼容性更好的优点,形成高比能固态锂电池。
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公开(公告)号:CN110011001A
公开(公告)日:2019-07-12
申请号:CN201910282610.8
申请日:2019-04-10
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种基于有机羰基聚合物负极的水系空气电池及其制备方法。其中负极主要包括有机羰基聚合物,取代了水系空气电池常规的金属负极。正极是具有氧还原、氧析出功能的双功能催化剂。电解液是碱性水溶液,隔膜包括玻璃纤维布以及各种过滤用滤纸。有机羰基聚合物负极价格低廉,绿色环保,安全性能好,结构可设计且在碱性电解液中具有良好的氧化还原可逆性。组装的空气电池能够实现长循环性能,高倍率性能,且能量密度能够达到160瓦时每公斤(基于正负极所有材料)。本发明提供的聚合物水系空气电池实现了一种长循环的高度可逆的无金属电极的水系空气电池,改善了水系空气电池的循环性能,为大规模安全储能提供了可行的解决方案。
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公开(公告)号:CN119864417A
公开(公告)日:2025-04-22
申请号:CN202510054606.1
申请日:2025-01-14
Applicant: 南开大学 , 天津常兴储能科技有限公司
Abstract: 本发明提供一种多活性点芘基稠环化合物在一次电池的应用方法,以多活性点芘基稠环化合物作为正极活性材料制备正极,以碱金属为负极,以碱金属盐溶液为电解液组装一次电池。通过活性物质原位碳负载、固态多羟基供质子添加剂以及液态供质子添加剂实现多活性位点有机正极材料在一次电池中性能大幅度提升。以此类有机物为正极,碱金属为负极,碱金属盐溶液为电解液,可在电池中实现有机官能团的多电子还原,大大提升有机电极材料的比容量和能量密度。这种有机正极材料具有高能量密度、低成本、易规模化生产等优点,极具应用价值。
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公开(公告)号:CN119833746A
公开(公告)日:2025-04-15
申请号:CN202510154288.6
申请日:2025-02-12
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/0565 , H01M10/052 , H01M10/42
Abstract: 本发明属于新能源材料与器件技术领域,涉及一种凝胶电解质、制备方法、固态锂电池,将凝固点较低的液态新型引发剂、环醚基聚合单体、增塑剂混合,形成均相的前驱体溶液,将前驱体溶液注入电池壳体内,在常温下(20℃‑35℃)静置进行原位聚合,可得到凝胶电解质基固态电池。此凝胶电解质通过新型引发剂引发,与普通引发剂引发形成相比,具有更好的低温性能,形成高性能固态锂电池。
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