公开(公告)号：CN108493480A

公开(公告)日：2018-09-04

申请号：CN201810403739.5

申请日：2018-04-28

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 高云智 ,  田宇 ,  付传凯 ,  曹毅 ,  吴李斌 ,  孙震 ,  汤卫平 ,  吴勇民

IPC分类号： H01M10/0565

摘要： 本发明公开了一种复合单颗粒层固态电解质及其制备方法，所述复合单颗粒层固态电解质为由聚合物固态电解质基体和无机固态电解质复合而成的电解质片，其中：所述无机固态电解质宏观结构为单颗粒层，颗粒之间的空隙由聚合物固态电解质基体填充。具体制备步骤如下：一、采用喷雾干燥法或者模板法制作无机固态电解质颗粒；二、将无机固态电解质颗粒有序排列成单颗粒层，单颗粒与单颗粒之间的空隙填充聚合物固态电解质基体，冷却后制成电解质片。本发明的复合单颗粒层固态电解质由聚合物固态电解质基体中的无机单颗粒固态电解质均匀有序排列而成，缩短了金属离子扩散路径，显著提高了全固态电池的电化学性能。

公开(公告)号：CN108306016A

公开(公告)日：2018-07-20

申请号：CN201810107881.5

申请日：2018-02-02

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 高云智 ,  孙震 ,  曹毅 ,  付传凯 ,  田宇

IPC分类号： H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/58 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

摘要： 本发明公开了一种利用偶联剂对电池正极材料表面进行修饰的方法，所述方法在电极材料表面进行活化，引入活性基团，并与偶联剂溶液发生反应，形成化学键连接；将偶联剂改性后的电极材料与聚合物电解质材料和导电剂在合适的溶剂中混合均匀并干燥，制备得到复合电极。本发明通过对电极材料表面进行功能化修饰，构筑与固体电解质化学键合的电极/电解质界面，解决长循环过程中固固界面分离的难题，提升固态电池的循环稳定性。本发明材料易得，制备的复合电极性能优异，无需过多的仪器设备，有利于规模化制备。

公开(公告)号：CN105280989B

公开(公告)日：2018-05-29

申请号：CN201510579150.7

申请日：2015-09-14

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 高云智 ,  曹毅 ,  李琴 ,  张瀚

IPC分类号： H01M12/06 ,  H01M8/04276

摘要： 本发明公开了一种铝空气电池电堆，所述电堆由前面板、厚格栅、格栅、空气电极、加强格栅、电池外骨架、厚电池外骨架、铝电极、铝电极座、后盖及空气流道构成。电池工作时，电解液通过电解液泵进入电堆进液口，电解液通过各单体的进液流道进入各单体电池，待各单体反应腔充满电解液后，电解液由出液流道流出各单体，并通过出液口对电解液进行回收，进液流道的迂回设计和单向阀的设计以及出液口的设计有效的避免了各单体电池之间连液的问题。空气通过风扇鼓入空气流道，这样，空气中的氧气通过空气电极即可与铝电极发生电化学反应，从而提供电能。本发明提供的电堆可串联多个单体电池，极大的简化了电池结构，提高了电池的电压和功率。

公开(公告)号：CN105336912A

公开(公告)日：2016-02-17

申请号：CN201510631147.5

申请日：2015-09-29

申请人： 哈尔滨工业大学 ,  珠海光宇电池有限公司

发明人： 高云智 ,  付传凯 ,  王龙 ,  曹毅 ,  徐延明 ,  刘春阳

IPC分类号： H01M4/04 ,  H01M4/66

CPC分类号： H01M4/0428 ,  H01M4/667

摘要： 本发明公开了一种增强锂离子电池集流体与活性物质粘结力的方法，其步骤如下：一、对集流体表面进行等离子清洗，清洗过程中通入空气或者惰性气体；二、待集流体表面清洗完毕之后，向等离子处理腔体内通入碳源。本发明以含碳元素气体作为碳源，真空状态下，调节等离子沉积的射频功率和工作时间，利用等离子辉光放电原理，等离子轰击含碳元素气体，碳原子脱离原分子结构，变为等离子体，在集流体表面沉积一层碳层。等离子沉积碳层致密而均匀，与集流体金属表面原子级接触；该碳层与活性物质材料具有良好的界面相容性，配合粘结剂的使用能够极大地提高活性物质与集流体之间的粘结力。该工艺方法操作简单、效果显著，适合规模化生产。

公开(公告)号：CN108539182A

公开(公告)日：2018-09-14

申请号：CN201810458323.3

申请日：2018-05-14

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 高云智 ,  曹毅 ,  张瀚

IPC分类号： H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  H01M10/052

摘要： 一种复合硫正极材料的制备方法及其在全固态锂硫电池中的应用，属于电池材料制备技术领域。所述方法如下：将硫材料、固体电解质和导电剂分散于溶剂中，固含量为30~70%，球磨混合均匀后，干燥得混合物一；将导电剂分散于溶剂中，固含量为30~70%，然后再将其加入混合物一中，按照混合物一质量的5~10%加入，球磨混合均匀后，干燥得混合物二；向混合物二中加入混合物二质量2~5%的溶剂化离子液体，用研钵研磨混合均匀，即得到复合硫正极材料。所述的复合硫正极应用于全固态锂硫电池中。本发明同时提出加入少量与各组分兼容的溶剂化的离子液体，填充在固体颗粒间隙，同时，溶剂化的离子液体具有离子导电作用，可进一步加强电极内部硫材料的离子导电通路。

公开(公告)号：CN108365165A

公开(公告)日：2018-08-03

申请号：CN201810118912.7

申请日：2018-02-06

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 高云智 ,  田宇 ,  付传凯 ,  曹毅 ,  吴李斌 ,  吴勇民 ,  汤卫平

IPC分类号： H01M4/04 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/058 ,  H01M10/0562

摘要： 一种新型电解质复合方式的固态锂电池及其制备方法，属于锂电池制备技术领域。所述的固态锂电池正极包括导电剂、聚合物电解质及正极活性材料，负极为金属锂及其合金，电解质为无机固态电解质。所述方法如下：将聚合物基体材料溶于有机溶剂并加入锂盐，随后加正极活性材料、导电剂，搅拌均匀，得复合正极浆料；将复合正极浆料涂覆到铝箔上并在80℃真空烘干12 h，获得正极片；用聚合物电解质的均相混合溶液对正极片进行反复浇筑和干燥，得到高致密度的正极片；将无机固态电解质片与高致密度正极片进行叠片处理，并进行热处理；将负极材料置于无机固态电解质片的另一侧，对电池进行封装，组装成固态锂电池。本发明制备的复合正极压实密度达到2.3~3.5 g cm-3。

公开(公告)号：CN108336301A

公开(公告)日：2018-07-27

申请号：CN201810118913.1

申请日：2018-02-06

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 高云智 ,  田宇 ,  付传凯 ,  曹毅 ,  石坚

IPC分类号： H01M4/13 ,  H01M4/139 ,  H01M4/04 ,  H01M10/054

摘要： 一种高性能钠离子电池负极及其制备方法，属于锂离子电池制备技术领域。所述钠离子电池负极由金属钠、负极极片活性材料、负极集流体和导电剂组成。所述方法如下：将负极极片活性材料置于物理气相沉积的腔体内作为沉积基底；将待沉积金属钠制成靶材置于腔体内进行固定，作为沉积层金属源；设置物理气相沉积参数，真空状态下利用物理气相沉积方法在负极极片活性材料表面沉积一层金属钠。本发明通过在负极极片活性材料表面沉积一层金属钠，减少正极材料中活性钠离子的损失，提高钠离子电池首次库伦效率，本发明提供的钠离子电池负极预钠化的方法，安全、实用，且操作简便。物理气相沉积金属薄层，数控操作，安全高效，适用于大规模生产。

公开(公告)号：CN107910523A

公开(公告)日：2018-04-13

申请号：CN201711127414.0

申请日：2017-11-15

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 高云智 ,  吴李斌 ,  曹毅 ,  付传凯 ,  汤卫平 ,  吴勇民

IPC分类号： H01M4/36 ,  H01M4/485 ,  H01M4/62 ,  H01M4/131 ,  H01M4/1391 ,  H01M4/04 ,  H01M10/0525

摘要： 一种全固态锂电池复合正极及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。所述复合正极按照1~5:1~5:1的质量比由钛酸锂、气相生长碳纤维VGCFs和二元硫化物电解质LPSCI制备而成。所述方法如下：（1）首先取10~100 mL 200#汽油于称量瓶中，按质量比分别称取钛酸锂粉末、VGCFs以及LPSCl电解质共10~50 g加入称量瓶中，混合搅拌12～24 h；（2）将得到的混合溶液干燥，温度为50～100 ℃，时间为10～24h，干燥气氛为氩气气氛，获得Li4Ti5O12和Li6PS5Cl混合粉体；（3）将得到的混合粉体每1~30mg压制成一个陶瓷片，压制压力为100～550MPa，压制时间为1～60min，即得到复合正极。本发明的优点是：制备方法简单、成本低，得到的复合正极材料颗粒均匀性较好、锂离子电导率较高、电化学性能优异。

公开(公告)号：CN105098227B

公开(公告)日：2018-03-16

申请号：CN201510518226.5

申请日：2015-08-22

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 高云智 ,  付传凯 ,  李琴 ,  张瀚 ,  曹毅

IPC分类号： H01M10/0525 ,  H01M10/0562 ,  H01M10/058

摘要： 本发明公开了一种全固态锂离子电池及其制备方法，采用喷墨打印技术制备全固态锂离子电池，将不同组分溶解在溶剂中制备成浆料，置于不同的墨盒当中，使用电脑程序设计，纵向分级梯度打印电极和电解质，电解质在电极极片中纵向梯度改变，电解质在极片中的梯度结构分布可以降低电极活性物质/电解质的界面阻抗，利于锂离子的深度传导，最大的发挥活性物质的容量性质；喷墨打印制备的全固态锂离子电池结构，除集流体以外，其他部分成为一个整体的叠片结构，该叠片的结构中各组分紧密接触、规则排列，界面阻抗远远低于机械叠压方式制备的全固态锂离子电池。该喷墨打印的方式方便快捷、适合规模化生产。

公开(公告)号：CN106450588A

公开(公告)日：2017-02-22

申请号：CN201610817431.6

申请日：2016-09-12

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 高云智 ,  曹毅 ,  黄艾灵

IPC分类号： H01M12/06 ,  H01M8/1016

摘要： 本发明公开了一种一次性铝-空气电池，其特征在于所述一次性铝-空气电池至少包含一个由铝电极、空气电极、吸湿剂、电解质和电池壳构成的单体电池，所述吸湿剂由吸湿材料和离子交换膜构成，吸湿材料和电解质表面由离子交换膜包覆，吸湿剂一侧贴于铝电极表面，另一侧与空气电极接触，通过电池壳控制铝电极和空气电极间距固定。本发明的一次性铝-空气电池无需补加电解液，可以从空气中吸收水分，自己生成电解液，从而减轻了电池质量，使电池具有超高的能量密度。