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公开(公告)号：CN113140816B
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202110503241.8
申请日：2021-05-10
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/42 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054 , H01M10/056
Abstract: 用于长寿命和高倍率性能钠离子电池的P2型层状氧化物正极与醚类电解液体系。本发明针对现有钠离子电池正极材料稳定性差的问题，采用一种P2型层状氧化物Na0.67NixMnyFezO2(0≤x≤1/3，7/12≤y≤1，0≤z≤1/12)正极材料和醚类电解液的体系，可以解决现有钠离子电池层状氧化物正极在传统酯类电解液中循环稳定性差的问题。通过改进电极表/界面化学，从而提高钠离子电池层状氧化物正极的循环稳定性和倍率性能。在该体系中，在50mA/g的电流密度下，充放电100个循环后的容量几乎无衰减，仍维持在150mAh/g左右，具有非常广阔的应用前景，有望在大规模储能方面得到应用。
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公开(公告)号：CN111864200B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202010866695.7
申请日：2020-08-25
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/505 , H01M10/054
Abstract: 一类高容量的钠离子电池正极材料。本发明针对现有钠离子电池正极材料容量低的问题，采用钾或锂掺杂，获得一类高容量层状氧化物NaxAyMnzO2(0＜x≤0.67,0≤y≤0.20,0.80≤z≤1.00，A为K或Li)正极活性材料。本发明通过固相合成的方法在层状锰基氧化物中掺入钾或锂，大幅度提升了材料的充放电容量。在该体系中，将P2或P’2型NaxAyMnzO2作为正极材料时，在50mA/g和20mA/g的电流密度下，可逆比容量高达248.9mAh/g和225.4mAh/g。本发明所提出的钠离子电池正极材料制备成本低，储钠容量高，循环寿命长，有望在大规模储能方面得到应用。
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公开(公告)号：CN106450247A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610960613.9
申请日：2016-10-28
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/38 , H01M10/054 , H01M10/0568 , H01M10/0569
Abstract: 本发明公开用于钠/钾离子二次电池的金属铋负极和醚基电解液，解决现有钠/钾离子电池硬碳负极容量小、充放电库仑效率低及金属铋在酯类电解液中循环稳定性差等问题。本发明所用醚类电解液包括醚类有机溶剂和电解质盐。使用负极材料铋和该醚类电解液体系，可大大提高钠/钾离子电池金属铋负极的库伦效率和循环稳定性。同时，在该体系中，金属铋展现了高的比容量(～385mAh/g)和优异的倍率性能。实验结果表明：应用本发明的金属铋负极和醚类电解液体系所组装的扣式电池，在400mA/g的电流密度下，充放电200个循环后的容量几乎无衰减，仍维持在380mAh/g左右，具有非常广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN113140816A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202110503241.8
申请日：2021-05-10
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/42 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/054 , H01M10/056
Abstract: 用于长寿命和高倍率性能钠离子电池的P2型层状氧化物正极与醚类电解液体系。本发明针对现有钠离子电池正极材料稳定性差的问题，采用一种P2型层状氧化物Na0.67NixMnyFezO2(0≤x≤1/3，7/12≤y≤1，0≤z≤1/12)正极材料和醚类电解液的体系，可以解决现有钠离子电池层状氧化物正极在传统酯类电解液中循环稳定性差的问题。通过改进电极表/界面化学，从而提高钠离子电池层状氧化物正极的循环稳定性和倍率性能。在该体系中，在50mA/g的电流密度下，充放电100个循环后的容量几乎无衰减，仍维持在150mAh/g左右，具有非常广阔的应用前景，有望在大规模储能方面得到应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108232161A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201810028454.8
申请日：2018-01-12
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/58 , H01M4/60 , H01M4/62 , H01M10/054 , H01M10/0568 , H01M10/0569 , H01M10/058
Abstract: 本发明针对现有钠离子全电池能量密度和功率密度低的问题，提出一种新型高能量、高功率密度钠离子全电池，包括负极材料铋或锡(Bi/Sn)、正极材料磷酸钒钠(Na3V2(PO4)3)以及醚类电解液的体系。本发明利用Bi/Sn的高比容量，提高了钠离子全电池的能量密度；同时利用Bi/Sn和Na3V2(PO4)3的高倍率性能提升钠离子全电池功率密度。在该体系中，使用Bi(Sn)作为负极材料、Na3V2(PO4)3作为正极材料时，在927W/kg(1288W/kg)的功率密度下，能量密度高达154.5Wh/kg(253.7Wh/kg)。本发明所提出的钠离子全电池在大规模储能方面具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN106328944A
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201611002285.8
申请日：2016-11-14
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/58
CPC classification number: H01M4/58
Abstract: 一种铜箔表面原位制备无粘结剂锂/钠离子电池负极锑化二铜的方法，其制备过程是：将三氯化锑按一定的摩尔浓度溶解在无水乙醇中，并进行排氧处理；将商业化铜箔在酸溶液中清洗，然后用去离子水和无水乙醇清洗，干燥后，快速放入三氯化锑无水乙醇溶液中，在恒温条件反应一段时间，得到的产品用乙醇、盐溶液和去离子水清洗，干燥即获得无粘结剂的锂/钠离子电池负极Cu2Sb。本发明工艺简单、易操作，反应条件温和，所制备的Cu2Sb材料直接原位生长在铜集流体基底上，与基底接触良好；产品可直接用于锂/钠离子电池负极，无需添加导电剂和粘结剂，电化学性能优异，易于大规模工业化生产，具有非常重要的工业化应用前景。
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公开(公告)号：CN111864200A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010866695.7
申请日：2020-08-25
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/505 , H01M10/054
Abstract: 一类高容量的钠离子电池正极材料。本发明针对现有钠离子电池正极材料容量低的问题，采用钾或锂掺杂，获得一类高容量层状氧化物NaxAyMnzO2(0＜x≤0.67,0≤y≤0.20,0.80≤z≤1.00，A为K或Li)正极活性材料。本发明通过固相合成的方法在层状锰基氧化物中掺入钾或锂，大幅度提升了材料的充放电容量。在该体系中，将P2或P’2型NaxAyMnzO2作为正极材料时，在50mA/g和20mA/g的电流密度下，可逆比容量高达248.9mAh/g和225.4mAh/g。本发明所提出的钠离子电池正极材料制备成本低，储钠容量高，循环寿命长，有望在大规模储能方面得到应用。
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公开(公告)号：CN106450247B
公开(公告)日：2020-02-21
申请号：CN201610960613.9
申请日：2016-10-28
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/38 , H01M10/054 , H01M10/0568 , H01M10/0569
Abstract: 本发明公开用于钠/钾离子二次电池的金属铋负极和醚基电解液，解决现有钠/钾离子电池硬碳负极容量小、充放电库仑效率低及金属铋在酯类电解液中循环稳定性差等问题。本发明所用醚类电解液包括醚类有机溶剂和电解质盐。使用负极材料铋和该醚类电解液体系，可大大提高钠/钾离子电池金属铋负极的库伦效率和循环稳定性。同时，在该体系中，金属铋展现了高的比容量(～385mAh/g)和优异的倍率性能。实验结果表明：应用本发明的金属铋负极和醚类电解液体系所组装的扣式电池，在400mA/g的电流密度下，充放电200个循环后的容量几乎无衰减，仍维持在380mAh/g左右，具有非常广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN106328944B
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201611002285.8
申请日：2016-11-14
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/58
Abstract: 一种铜箔表面原位制备无粘结剂锂/钠离子电池负极锑化二铜的方法，其制备过程是：将三氯化锑按一定的摩尔浓度溶解在无水乙醇中，并进行排氧处理；将商业化铜箔在酸溶液中清洗，然后用去离子水和无水乙醇清洗，干燥后，快速放入三氯化锑无水乙醇溶液中，在恒温条件反应一段时间，得到的产品用乙醇、盐溶液和去离子水清洗，干燥即获得无粘结剂的锂/钠离子电池负极Cu2Sb。本发明工艺简单、易操作，反应条件温和，所制备的Cu2Sb材料直接原位生长在铜集流体基底上，与基底接触良好；产品可直接用于锂/钠离子电池负极，无需添加导电剂和粘结剂，电化学性能优异，易于大规模工业化生产，具有非常重要的工业化应用前景。
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