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公开(公告)号：CN118825418A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202411168360.2
申请日：2024-08-23
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/0569 , H01M10/0567 , H01M10/0525 , H01M10/054 , H01M10/42
Abstract: 本发明属于锂/钠离子电池技术领域，具体为一种适用于锂/钠离子电池的低温电解液；本发明电解液包括溶剂、锚定剂、电解质盐和添加剂；溶剂为碳酸丙烯酯和线状磷酸酯。锚定剂为具有氢键的氟代硫脲。锚定剂可以通过氢键与溶剂发生相互作用，减弱溶剂与锂/钠离子的离子偶极相互作用，进一步加快锂/钠离子的脱溶剂化作用，提高电解液在室温下以及低温下的传输动力学。用本发明电解液所制备的锂/钠离子电池，可在‑40℃低温下使用，具有高的比容量和稳定的循环性能。
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公开(公告)号：CN118970174A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202410982730.X
申请日：2024-07-22
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/0567 , H01M10/0569 , H01M10/0525 , H01M10/054
Abstract: 一种锂/钠离子电池氧氧化还原正极体系的高压电解液，属于锂离子电池和钠离子电池技术领域。所述电解液包括氟代碳酸酯溶剂、碳酸酯溶剂、电解质盐和除氧添加剂。其中，氟代碳酸酯溶剂为氟代碳酸二甲酯、氟代碳酸乙烯酯、氟代碳酸甲乙酯中的一种或几种；碳酸酯溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯中的一种或几种；除氧添加剂为含硫的有机物，即硫醚、硫醇、硫酚。本发明提供的高压电解液不仅可以提升电解液的电化学窗口，还可以产生还有硫元素的CEI膜，使S2‑和SO32‑的氧化还原电对参与氧化还原反应，捕获氧氧化还原正极体系充电至高电压时产生的活性氧，有效提升锂/钠离子电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN119944057A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202411864239.3
申请日：2024-12-18
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨钠未来科技有限公司 , 哈尔滨工业大学国家大学科技园发展有限公司
IPC: H01M10/0566 , H01M10/0569 , H01M10/0568 , H01M10/0567 , H01M10/054 , H01M4/131
Abstract: 本发明公开了一种匹配钠离子电池层状氧化物正极材料的电解液，所述电解液包括碳酸酯溶剂、电解质盐和电解液添加剂，所述碳酸酯溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、氟代碳酸二甲酯、氟代碳酸乙烯酯、氟代碳酸甲乙酯中的一种或几种；电解质盐为六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、高氯酸钠、二氟草酸硼酸钠中的一种或几种；电解液添加剂为含硫族元素和氰根的无机酸或无机盐。本发明拓宽了电解液的电化学窗口，可以产生含有硫元素和氰根集团的CEI膜，使S2‑和SO32‑的氧化还原电对参与氧化还原反应，捕获氧化还原正极体系充电至高电压时产生的活性氧，减少过渡金属离子的溶出，有效提升钠离子电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN118919643A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411161000.X
申请日：2024-08-22
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M4/13 , H01M4/139 , H01M4/131 , H01M4/1391 , H01M4/36 , H01M4/48 , H01M4/38 , H01M10/0562 , H01M4/134
Abstract: 一种核壳结构铬氧化物正极及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。所述材料为：核壳结构铬氧化物正极的化学式为MxCr8‑xO21‑@LLZAO，包括掺杂型MxCr8‑xO21为内核和石榴石电解质LLZAO包覆层为壳，其中M为Zn、Mg、Ca等金属元素中的一种或多种，0≤x≤1。本发明通过引入与Cr3+离子半径相近的金属元素替代Cr8O21正极材料中最低价态的Cr3+，不破坏Cr8O21结构并提升其放电容量，同时引入LLZAO石榴石电解质包覆层，一方面在循环过程中提升了Li+的传输效率，另一方面LLZAO作为包覆层，存在良好的机械强度，在循环中抑制正极颗粒的体积膨胀，保护了铬氧化物正极材料的结构。该核壳结构改性策略使铬氧化物正极材料具备高的放电比容量、出色的倍率性能和优异的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN119943879A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202411866492.2
申请日：2024-12-18
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨钠未来科技有限公司 , 哈尔滨工业大学国家大学科技园发展有限公司
IPC: H01M4/1397 , H01M4/04 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种普鲁士蓝类电极材料的界面修饰层构筑方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、将普鲁士蓝类正极材料制备成正极极片，并进行辊压；步骤二、将辊压后的正极极片通过原子层沉积或分子层沉积技术，进行界面修饰层的构筑，其中：所述界面修饰层由电极侧到电解液侧组成依次为全无机‑有机/无机杂化‑全有机、全有机‑有机/无机杂化‑全无机、有机/无机杂化‑全有机、有机/无机杂化‑全无机、全有机‑全无机、全无机‑全有机界面修饰层的一种。该方法通过在电极尺度进行人工界面修饰层的构筑，调控界面修饰层的组分和厚度，实现普鲁士蓝类正极材料循环性能和电池安全性能的提升。
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公开(公告)号：CN119009095A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411024026.X
申请日：2024-07-29
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/0565 , H01M10/42 , H01M10/052 , D04H1/728 , D04H1/4382 , D04H1/4209 , D04H1/4326 , D04H1/4374
Abstract: 一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制备方法，属于锂电池聚合物电解质技术领域。通过静电纺丝技术制备梯度结构的有机无机复合纤维膜，其中正极侧选用匹配高压正极材料的耐高压聚合物纤维层，中间层选用具有高机械强度和热稳定性的无机纳米纤维层，负极侧选用与负极材料界面兼容性好的聚合物纤维层。通过引入液态电解质，形成复合凝胶聚合物电解质。该梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质兼具高离子电导率、优异的机械强度、高安全性、良好的耐高压性能和界面兼容性，显著提升了锂电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN119008926A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202410982734.8
申请日：2024-07-22
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M4/505 , H01M10/0525 , H01M10/054 , H01M4/525 , H01M4/485 , C01G45/12
Abstract: 一种高长径比六棱柱型层状氧化物正极材料及其制备方法，属于锂离子电池和钠离子电池技术领域。将原料与表面活性剂通过湿法球磨结合干法球磨的方式得到前驱体，前驱体经过氩气气氛结合空气气氛的烧结手段得到NaxMnyM1‑yO2正极材料，并通过混合锂源烧结得到LixMnyM1‑yO2正极材料。该正极材料表现为具有高长径比的六棱柱形貌，活性晶面(010)占比高。本发明的方案是利用高暴露的活性晶面提高离子扩散动力学，解决锂离子电池及钠离子电池的层状氧化物正极二维通道扩散速率差的问题，同时进一步增强结构稳定性，使正极材料获得良好的倍率性能和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN117577814A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311741797.6
申请日：2023-12-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种钠离子电池用单晶正极材料及其制备方法，属于钠离子电池技术领域，所述正极材料包括主体材料和包覆所述主体材料的包覆层；主体材料的化学式为NaaMnxMyO2，其中，a，x，y分别为对应元素所占的摩尔比，满足0.67≤a≤1，2/3≤x≤1，0≤y≤1/3，且x+y＝1.0，元素M为Li、B、Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、La和Sn中的一种或多种；包覆层为熔点低于700℃的牺牲性熔盐。本发明通过在固相反应过程中加入适量的表面活性剂和牺牲性熔盐，使其在预烧结步骤促进活性晶面生长并在后续高温煅烧时减少颗粒团聚，一步实现单晶、掺杂和包覆性正极材料。采用牺牲性熔盐结合表面活性剂制备单晶正极的方法单晶正极结构稳定且与电解液副反应减少。
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公开(公告)号：CN117790783B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202311822884.4
申请日：2023-12-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/58 , H01M10/054
Abstract: 一种钠离子电池正极材料及其制备方法，属于普鲁士蓝制备技术领域。所述方法为：将碳材料按一定的质量分数分别与亚铁氰化盐固体和过渡金属盐固体颗粒混合均匀后，在一定压力下对其进行压片处理，然后间隔一定的时间且按一定比例加到母液(氯化钠和络合剂的混合溶液)中，并持续通入惰性气体，持续搅拌，待二者完全加入后，放置一段时间后收集样品并陈化，离心，真空干燥即可得到钠离子电池正极材料。本发明的固‑液共沉淀法避免了反应物以离子形式溶于水中，有效地防止水和反应物的相互作用，仅需将NaCl和络合剂溶于水中，从而减少水的使用，有效降低生产成本。本合成方法通过引入碳材料，给予了PBAs的初始成核位点。
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公开(公告)号：CN118833832B
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411168358.5
申请日：2024-08-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C01C3/12 , H01M4/58 , H01M4/1397
Abstract: 一种合成普鲁士蓝类正极材料的油‑冰半固相共沉淀工艺，属于电池技术领域。所述工艺为：将有机金属盐完全溶解于密度大于水的油系有机溶剂中；将金属氰酸盐完全溶解在水中，然后冷冻成若干个冰块；其中，有机金属盐的物质的量与金属氰酸盐的物质的量相同；将若干个冰块按照一定的时间间隔分多次加到油系溶液中，待二者完全反应；产物保存一段时间后，使用一定质量分数且溶于水的有机溶液洗涤后离心，并真空干燥，得到普鲁士蓝类正极材料。本发明提供的普鲁士蓝类正极材料，由于采用低水环境的油‑冰共沉淀合成法制备，有利于减少材料结晶水含量。相较于其他合成工艺，本发明提供的正极材料，缺陷极少，颗粒均匀，分散极好。
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