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公开(公告)号：CN112924434A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110079033.X
申请日：2021-01-21
Applicant: 南开大学
IPC: G01N21/65 , G01N27/403 , H01M8/18
Abstract: 本发明涉及一种用于液流电池原位拉曼测试的电化学池，该电化学池在满足液流电池运行需求的同时，通过选用对特定波段没有吸收的玻璃或聚合物薄膜作为窗口，与待测电极集流体集成，使激光直接照射到流体电极上，在电池充放电过程中同步收集拉曼信号，实现液流电池电化学反应过程的原位表征。此外，该电化学池内腔体积可调，可满足复杂流道设计的需求。本发明提出的液流电池原位拉曼测试电化学池具有结构简单、组装方便、测试结果精准、适用范围广等优势，对于明确液流电池充放电机理，发挥其大规模储能应用潜力具有深刻意义。
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公开(公告)号：CN112018457A
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010920305.X
申请日：2020-09-04
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种化学自充电电池及其制备方法，具有金属离子电池的两电极结构，通过正极活性材料与化学氧化剂之间自发的氧化还原反应将化学能转化为电能储存在体系中，实现电池的自充电而不需要外接电源充电。所述化学自充电电池的正极活性材料为具有氧化还原活性的无机金属化合物或有机化合物；电解液为有机或水系溶液；负极为金属单质、碳材料、无机金属化合物或合金材料等。本发明的化学自充电电池可实现能量的收集、转化与储存，形成自充电储能系统，本发明具有环境友好、结构简单、成本低等特点，可在偏远无电网地区或恶劣环境中提供持久的、自驱动的能源，将在集成电路、智能电子器件、绿色能源以及国防科技等领域有着广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN117497880A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311484348.8
申请日：2023-11-09
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明属于电化学储能技术领域，公开了一种可充电水系硫锰电池，包括正极、负极和电解液；正极为导电基底材料；负极包括负极活性材料，负极活性材料为单质硫；电解液为含Mn2+、Cu2+和pH调节液的水溶液；在充电过程中，电解液中的Mn2+被氧化为MnOCu2+2被还原为并沉积于正极上Cu2S，实现四电子转移的电化学反应，负极活性材料中的单质硫与电解液中的；放电过程相反。由于结合了水系电解液、多电子转移、无副反应等特征，本发明的水系硫锰电池展现出高安全特性，并实现了较高的能量密度和优异的循环稳定性，基于正、负极活性材料总质量的电池比容量达到2100.4mAh/g，能量密度达到1575.3Wh/kg。
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公开(公告)号：CN114316637A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111621577.0
申请日：2021-12-28
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种梯度复合膜的可控制备方法。本发明采用前驱体溶液实时稀释或浓缩的策略调控前驱体溶液中负载物的浓度，进一步结合薄膜制备装置，实现复合膜组成与结构的连续梯度变化。本发明提出的梯度复合膜制备方法具有工艺流程简单、可操作性强、适用性广、可规模化生产等特点，并且可实现梯度连续设计与准确调控，所得复合膜在航空航天、生物医疗、绿色能源及国防科技等领域有着广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN107221665A
公开(公告)日：2017-09-29
申请号：CN201710492845.0
申请日：2017-06-26
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提供了一种锌离子电池钒氧化物复合电极材料的制备方法。该钒氧化物复合材料的制备方法为：用水将偏钒酸铵溶解后，加入碳材料并搅拌均匀，进行干燥；将干燥后所得的固体在惰性气体保护下经过高温煅烧，即得到钒氧化物复合材料。本发明可使用各种碳材料，通过调控煅烧温度和时间得到不同的钒氧化物/碳复合材料，其中钒氧化物可以具有不同结构和晶形，还可以是其两种或多种的混合物。本发明提供的钒氧化物复合材料作为水系锌离子电池的正极材料，具有高的比容量和能量密度，以及优异的循环稳定性等优点，基于钒氧化物/碳复合正极材料的锌离子电池将在绿色能源、便携式电子器件以及通讯科技等领域有着广泛的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106298276A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610848981.4
申请日：2016-09-26
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种连续印刷制备超级电容器的方法，利用印刷法连续将电极材料、隔膜和电解质溶液按特定顺序依次连续沉积到基底的表面，形成具有不同结构的超级电容器，电极材料为碳材料、导电高分子或金属氧化物等；隔膜材料为不导电的纳米纤维；电解质为准固态的聚合物电解质；超级电容器的电极材料和隔膜的尺寸、形状和集成方式通过设计挡板的形状来实现；超级电容器集成的基底为塑料、纸、玻璃、布等。本发明的优点是：制备方法简单、可设计性强、适用性广，制备的超级电容器轻薄并具有良好的电化学性能，在集成电路、柔性可穿戴电子器件、绿色能源、航空航天以及国防科技等领域有着广泛的应用前景，并且有望实现工业化生产。
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公开(公告)号：CN119092861A
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202411195740.5
申请日：2024-08-29
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/48 , H01M10/058 , H01M10/052 , H01M50/184 , H01M50/186 , H01M10/04 , G01N21/65 , G01N23/207
Abstract: 本发明属于电化学技术领域，公开了一种流道可调的浆料电池原位测试电化学池，能够适用于浆料电池原位拉曼和X射线衍射表征，包括旋转基座、上层密封圈、窗口调节板、流道板、电池隔膜、负极、负极集流体、下层密封圈、底座、进/出口板、进/出口密封圈、进/出口管。本发明能够方便地改变浆料流道的形状以及原位调节浆料流道的宽度；并且在电化学池顶部设置多方位观测窗口，通过转动调节窗口类型以配适不同表征仪器，通过调整窗口位置选择不同区域的浆料进行观测，拉曼激光或X射线通过窗口直接照射到浆料电极上，实现原位信号采集。本发明对于明确浆料电池充放电机理，发挥其大规模储能应用潜力具有深刻意义。
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公开(公告)号：CN118352674A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410456937.3
申请日：2024-04-16
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/52
Abstract: 本发明属于电化学储能技术领域，公开了一种水系电池氢气副产物的电池内转化再利用方法，在密封水系电池中，除正极和负极外增设气体电极，气体电极：含有氢气氧化催化剂；在密封水系电池充放电循环过程中，其负极会发生析氢副反应；析氢副反应发生一定程度后，连接气体电极与正极构成回路进行放电，将副产物氢气转化为氢离子/水回到电解液中重新参与密封水系电池的电化学反应；该回路放电结束后，密封水系电池内部气压基本归零，通过重新连接正极和负极，能够继续进行密封水系电池的充放电循环过程。本发明不仅解决了密封水系电池内部氢气积累的问题，降低了潜在的爆炸风险，而且有效减少了电解液的流失，减少了维护过程中频繁加水的需求。
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公开(公告)号：CN116259859A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310465598.0
申请日：2023-04-27
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/36
Abstract: 本发明属于电化学储能技术领域，公开了一种水系电解液用于铝基集流体的保护方法，在水系电解液中添加吸附型添加剂和pH调控型添加剂，使两种添加剂充分溶解并混合均匀；吸附型添加剂和pH调控型添加剂能够形成配位螯合结构，该配位螯合结构吸附在铝基集流体表面形成疏水界面保护层，抑制化学钝化和避免电化学腐蚀，提高铝基集流体与水系电解液的适配性，实现铝基集流体在WH2O>70％水含量下水系电解液中的持续应用。本发明能够在高水含量电解液下，对铝基集流体实现高效可持续保护，具有良好的电化学稳定性，且具有简便、高效、可持续、适用性广等优势，并能够实现在各种水系电池中的应用，有望实现其大规模生产。
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公开(公告)号：CN112909313A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110079029.3
申请日：2021-01-21
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法，本发明利用多层涂覆技术将电极材料和电解质制备成大面积柔性电极‑电解质集成结构，结合辊压技术实现不同电极‑电解质集成结构的连续组装，获得大面积柔性一体化储能器件。电极材料可以是碳材料、金属粉末、导电聚合物、金属氧化物、金属氢氧化物、羟基氧化物、金属酸盐等；电解质可以是酸、碱或盐与高分子聚合物形成的凝胶电解质。本发明提出的柔性一体化水系储能器件各组分具有连续无缝的界面连接，在形变下能够保持优异的结构和电化学稳定性，具有制备流程简单、可操作性强、适用性广、可规模化生产等特点，在柔性可穿戴电子器件、集成电路及通讯科技等领域有着广泛的应用前景。
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