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公开(公告)号：CN114171849B
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202111369168.6
申请日：2021-11-18
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC分类号： H01M50/449 , H01M50/434 , H01M50/414 , H01M50/403
摘要： 一种核壳结构复合隔膜及其制备方法。本发明属于锂离子电池隔膜领域。本发明为解决现有直接将陶瓷填料与聚偏氟乙烯共混的复合隔膜结合力不够、体电阻大、复合效率低而导致锂电池循环和倍率性能差、抑制锂枝晶生长的能力低以及热稳定性差的技术问题。本发明的核壳结构复合隔膜由陶瓷填料和聚合物基底制备而成，所述陶瓷填料均匀分散于聚合物基底中，所述陶瓷填料是由陶瓷核和聚合物壳构成的核壳结构。本发明将聚合物包覆在无机陶瓷颗粒外层，自组装合成包覆均匀的核壳结构单元，再加入到聚合物基体中制备出具有核壳结构的复合隔膜，实现了具有高机械强度、高润湿性、良好界面结合、能有效抑制锂枝晶的隔膜。
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公开(公告)号：CN115051107B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202210621664.4
申请日：2022-06-02
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC分类号： H01M50/426 , B82Y30/00 , H01M10/0525 , H01M50/403 , H01M50/446 , H01M50/489 , H01M50/494 , H01M50/497
摘要： 一种核壳纳米管式结构材料改性的复合隔膜及其制备方法和应用。本发明属于锂离子电池隔膜领域。本发明为解决现有陶瓷改性复合隔膜存在陶瓷颗粒与基体相互作用小，以及引入核壳结构改性陶瓷的复合隔膜锂离子迁移速率和锂离子迁移数不高、锂电池放电性能不高的技术问题。本发明的复合隔膜以含氟高分子聚合物为基材，以核壳纳米管式结构材料为填料，核为纳米管材料，壳为原位聚合获得的聚多巴胺。方法：步骤1：将纳米管材料制成分散液；步骤2：向分散液中加入盐酸多巴胺和三羟甲基甲胺，原位聚合制得核壳纳米管式结构颗粒；步骤3：将含氟高分子聚合物和核壳纳米管式结构颗粒分散于有机溶剂；步骤4：刮涂制膜。本发明的复合隔膜用于组装锂电池。
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公开(公告)号：CN115051107A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210621664.4
申请日：2022-06-02
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC分类号： H01M50/426 , B82Y30/00 , H01M10/0525 , H01M50/403 , H01M50/446 , H01M50/489 , H01M50/494 , H01M50/497
摘要： 一种核壳纳米管式结构材料改性的复合隔膜及其制备方法和应用。本发明属于锂离子电池隔膜领域。本发明为解决现有陶瓷改性复合隔膜存在陶瓷颗粒与基体相互作用小，以及引入核壳结构改性陶瓷的复合隔膜锂离子迁移速率和锂离子迁移数不高、锂电池放电性能不高的技术问题。本发明的复合隔膜以含氟高分子聚合物为基材，以核壳纳米管式结构材料为填料，核为纳米管材料，壳为原位聚合获得的聚多巴胺。方法：步骤1：将纳米管材料制成分散液；步骤2：向分散液中加入盐酸多巴胺和三羟甲基甲胺，原位聚合制得核壳纳米管式结构颗粒；步骤3：将含氟高分子聚合物和核壳纳米管式结构颗粒分散于有机溶剂；步骤4：刮涂制膜。本发明的复合隔膜用于组装锂电池。
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公开(公告)号：CN114374059A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202111626978.5
申请日：2021-12-28
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC分类号： H01M50/491 , H01M50/403
摘要： 一种高通量锂离子电池多孔超薄隔膜及其制备方法。本发明属于锂离子电池隔膜领域。本发明为解决现有陶瓷改性聚烯烃隔膜电池自重大、隔膜孔隙率低、锂离子传导率低以及现有极性聚偏氟乙烯隔膜厚度较薄时机械性能无法满足使用需求的技术问题。本发明的多孔超薄隔膜由聚四氟乙烯基体膜在高分子有机溶液中浸泡而成，所述高分子有机溶液由高分子材料和有机溶剂混合而成。本发明的制备方法极大提高了隔膜的孔隙率，进而提高了锂离子迁移率并且降低了迁移阻力，实现具有超高锂离子通量转移的电池隔膜，并且该隔膜改善了电池循环和倍率性能，为LiFePO4正极锂离子电池提供了超过1000次循环的高倍率性能，循环达1000圈的容量保持率仍可以达到90％。
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公开(公告)号：CN114188667A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202111368237.1
申请日：2021-11-18
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC分类号： H01M50/446 , H01M50/431 , H01M50/403 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了一种可充电锂离子电池的复合隔膜及其制备方法和应用，属于锂离子电池技术领域。本发明采用液相法在PVDF基体中掺杂滑石粉制备复合隔膜，并以LiFePO4为正极，设计了一种高倍率、安全、低成本的锂离子电池。本发明采用滑石粉作为隔膜添加剂，使得复合隔膜的润湿性和耐热性得到大幅度提高。使用其装备的磷酸铁锂正极对锂负极半电池在常温下的倍率性能和循环性能显著提升。
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公开(公告)号：CN114171849A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111369168.6
申请日：2021-11-18
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC分类号： H01M50/449 , H01M50/434 , H01M50/414 , H01M50/403
摘要： 一种核壳结构复合隔膜及其制备方法。本发明属于锂离子电池隔膜领域。本发明为解决现有直接将陶瓷填料与聚偏氟乙烯共混的复合隔膜结合力不够、体电阻大、复合效率低而导致锂电池循环和倍率性能差、抑制锂枝晶生长的能力低以及热稳定性差的技术问题。本发明的核壳结构复合隔膜由陶瓷填料和聚合物基底制备而成，所述陶瓷填料均匀分散于聚合物基底中，所述陶瓷填料是由陶瓷核和聚合物壳构成的核壳结构。本发明将聚合物包覆在无机陶瓷颗粒外层，自组装合成包覆均匀的核壳结构单元，再加入到聚合物基体中制备出具有核壳结构的复合隔膜，实现了具有高机械强度、高润湿性、良好界面结合、能有效抑制锂枝晶的隔膜。
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公开(公告)号：CN114374059B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202111626978.5
申请日：2021-12-28
申请人： 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC分类号： H01M50/491 , H01M50/403
摘要： 一种高通量锂离子电池多孔超薄隔膜及其制备方法。本发明属于锂离子电池隔膜领域。本发明为解决现有陶瓷改性聚烯烃隔膜电池自重大、隔膜孔隙率低、锂离子传导率低以及现有极性聚偏氟乙烯隔膜厚度较薄时机械性能无法满足使用需求的技术问题。本发明的多孔超薄隔膜由聚四氟乙烯基体膜在高分子有机溶液中浸泡而成，所述高分子有机溶液由高分子材料和有机溶剂混合而成。本发明的制备方法极大提高了隔膜的孔隙率，进而提高了锂离子迁移率并且降低了迁移阻力，实现具有超高锂离子通量转移的电池隔膜，并且该隔膜改善了电池循环和倍率性能，为LiFePO4正极锂离子电池提供了超过1000次循环的高倍率性能，循环达1000圈的容量保持率仍可以达到90％。
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公开(公告)号：CN117239231A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202211246826.7
申请日：2022-10-12
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： H01M10/0567 , H01M10/058 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供一种锂电池用电解液添加剂、电解液及其制备方法，其中，电解液添加剂为1,2‑双(甲氧基甲氧基)苯，1,3‑双(甲氧基甲氧基)苯，1,4‑双(甲氧基甲氧基)苯，2‑甲氧基‑N‑(4‑甲氧基苯基)苯胺，3‑甲氧基‑N‑(4‑甲氧基苯基)苯胺，4‑苯甲氧基‑2‑甲氧基苯甲醛中的至少一种，本发明提供一种由氟化溶剂、锂盐和上述电解液添加剂组成的复合电解液体系能够在SEI与CEI表面形成一层致密、均匀且导电的有机高分子薄膜，增强SEI与CEI的强度和韧性，从而有效阻隔或抑制锂金属与氟化溶剂发生不可逆的寄生反应，以及，抑制电解液与锂金属以及NCM811发生的寄生反应而消耗正极电极中的活性物质，避免正极活性物质分解，进而显著地提高了锂电池的循环寿命与容量保持率。
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公开(公告)号：CN114058053B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202111210701.4
申请日：2021-10-18
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： C08J5/22 , C08L29/10 , C08L85/02 , C08G79/025 , H01M8/0289 , H01M8/0223
摘要： 一种共轭有机框架/全氟磺酸树脂复合质子交换膜的制备方法及其应用。本发明属于质子交换膜燃料电池领域。本发明的目的是为了解决现有全氟磺酸质子交换膜的质子传导率和机械性能不高的技术问题。制备方法：步骤1：将六氯环三聚磷腈和三聚氰胺溶于有机溶剂中，然后加入三乙胺和四丁基硫酸氢铵回流反应，得到COF；步骤2：将COF超声分散于氮甲基吡咯烷酮中，然后加入全氟磺酸树脂粉末，得到乳液；步骤3：将乳液刮涂在玻璃板上，后处理，得到COF/全氟磺酸树脂复合质子交换膜。该质子交换膜用于制备燃料电池或电解水装置。本发明的方法工艺简单快速，原料价格低廉，所得复合膜均匀，界面相容性好，能同时提升全氟磺酸质子交换膜的质子传导率和机械性能。
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公开(公告)号：CN114058053A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111210701.4
申请日：2021-10-18
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： C08J5/22 , C08L29/10 , C08L85/02 , C08G79/025 , H01M8/0289 , H01M8/0223
摘要： 一种共轭有机框架/全氟磺酸树脂复合质子交换膜的制备方法及其应用。本发明属于质子交换膜燃料电池领域。本发明的目的是为了解决现有全氟磺酸质子交换膜的质子传导率和机械性能不高的技术问题。制备方法：步骤1：将六氯环三聚磷腈和三聚氰胺溶于有机溶剂中，然后加入三乙胺和四丁基硫酸氢铵回流反应，得到COF；步骤2：将COF超声分散于氮甲基吡咯烷酮中，然后加入全氟磺酸树脂粉末，得到乳液；步骤3：将乳液刮涂在玻璃板上，后处理，得到COF/全氟磺酸树脂复合质子交换膜。该质子交换膜用于制备燃料电池或电解水装置。本发明的方法工艺简单快速，原料价格低廉，所得复合膜均匀，界面相容性好，能同时提升全氟磺酸质子交换膜的质子传导率和机械性能。
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