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公开(公告)号：CN118117078A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410304598.7
申请日：2024-03-18
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明属于快充锂离子电池技术领域，具体地，涉及一种基于卤素元素掺杂的铌酸钛锂离子电池负极材料的制备方法。由于铌酸钛材料固有电子导电性差，锂离子扩散系数低，限制了本身固有的电化学性能。因此本发明涉及溴离子掺杂铌酸钛材料，该掺杂可显著改善材料性能，特别是在提高锂离子电池性能方面。其主要效应包括：溴离子的掺杂可以优化铌酸钛材料的晶格结构，促进离子在晶体结构中的迁移，从而提高锂离子的传导性能。这有助于提高电池充放电速率和电池功率性能。溴离子的引入可以改变材料的电子结构，有助于提高电子的传导性能，减少电阻损耗，从而提高电池的能量效率和功率密度。溴离子的掺杂可以在充放电循环过程中缓冲结构的变化，减轻材料因锂离子的嵌入/脱嵌而引起的体积膨胀和收缩，有助于保持电池的结构稳定性和循环性能(在5C和10C电流密度下循环1000圈容量保持率分别为83.4％和87％)。因此本发明可以有效提升锂离子电池性能和循环寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118263544A
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410370376.5
申请日：2024-03-29
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明提供了一种生物质碳作为宿主材料用于静态锌碘电池。该生物质碳由农作物秸秆、木屑等生物质材料制备而成，具有高比表面积、高孔隙率、高导电性等优点。在静态锌碘电池中，生物质碳作为锌碘电池正极的宿主材料，能够有效地吸附碘离子，提高电池的容量和能量密度。静态锌碘电池是一种新型的储能电池，具有高能量密度、长循环寿命、安全性好等优点。在静态锌碘电池中，正极材料主要用于吸附碘离子，以提供电池的容量。传统的正极材料，如二氧化锰、碳酸钙等，具有较低的比表面积和孔隙率，导致电池容量和能量密度较低。本发明的目的在于提供一种生物质碳作为宿主材料用于静态锌碘电池，该生物质碳来源广泛、成本低廉。通过将生物质碳应用于静态锌碘电池中，可以提高电池的循环稳定性、能量密度和循环寿命，具有显著的经济和环保效益。
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公开(公告)号：CN118073513A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202311772962.4
申请日：2023-12-21
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明属于电池储能技术领域，具体涉及到一种基于COF宿主材料的半干法制备碘阴极用于锌碘电池。利用共价有机框架（COF）具有的比表面积大，孔径可控、结构可调等优点来改善锌碘电池中可溶性的多碘化物（I3‑，I5‑）易穿梭的问题。碘单质由于热稳定性较差，不适合长时间烘干。此外碘阴极由于需要宿主材料来负载碘单质，因此碘阴极中的碘载量也较低。基于此本发明设计了一种基于COF宿主材料的半干法制备碘阴极用于锌碘电池，此方法避免了溶剂的大量使用，减少了烘干所使用的时间，而且提高了碘载量。使用半干法制备的COF‑I2阴极的锌碘电池在充满电状态下的自放电降低，48 h后损失0.2262 V电压。此外，半干法制备的COF‑I2阴极的锌碘电池具有显著的可逆性，在1 C时具有高比容量和库伦效率（~145 mAh g‑1和~98.5%）。
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公开(公告)号：CN117253723A
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202311093913.8
申请日：2023-08-28
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明涉及功能材料技术领域，具体涉及一种染料敏化太阳能电池用光阳极材料及其制备方法。目前的染料敏化太阳能电池在高效率转换方面存在电子传输、复合速率和光吸收范围受限等问题，为此本发明设计了一种{PW12O40}@MOFs改性的TiO2，其用作光阳极材料可提高电子传输效率，减少电子和空穴的复合，并扩展光吸收范围。制备方法如下：以磷钨酸、乙酸铜、L‑谷氨酸和三聚氰胺为原料，采用水热合成方法合成{PW12O40}@Cu‑Melamine，后用硝酸和钛酸异丙酯为原料改性TiO2制备出{PW12O40}@Cu‑Melamine/TiO2纳米材料。本发明密度为{PW19.83mA/cm12O40}@MOFs2，开路电压为改性的TiO0.2光阳极组成的器件732V，有效提高了器件性能，短路电流。
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公开(公告)号：CN117133550A
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202311136447.7
申请日：2023-09-04
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种基于BiWCo多酸盐的染料敏化太阳能电池光阳极的制备及性能研究，它涉及一种太阳能电池光阳极的制备及性能研究。本发明的目的是为了解决现有技术条件制备的染料敏化太阳能电池光阳极在可见光区能量利用少和界面光生载流子的复合造成的电池效率低的问题，提供一种可以提高器件性能的光阳极的制备方法。本发明的制备方法如下：一、采用溶剂热法制备BiWCo/TiO2粉体；二、制备不同配比的BiWCo/TiO2‑P25粉体；三、制备光阳极(将改性的粉体与乙基纤维素、松节油透醇、乙醇混合均匀，丝网印刷成膜、然后高温煅烧)。本发明可以获得一种具有拓宽光谱吸收和抑制载流子复合的光阳极材料。
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公开(公告)号：CN116470024A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310475484.4
申请日：2023-04-28
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及一种锂硫电池正极材料的制备方法，具体涉及一种用于锂硫电池的金属氧化物基复合正极材料的制备。它包括以下步骤：一、碳纳米管材料的预处理；二、金属有机骨架/碳纳米管前驱体的制备；三、钴基氮掺杂多孔碳骨架材料的制备；四、负载二氧化铈的钴基氮掺杂多孔碳载体的制备；五、锂硫电池复合正极材料的制备。本发明采用高温碳化法与水热反应法相结合的方式制备的金属氧化物基复合正极材料通过多孔碳导电骨架和双极性物质的化学吸附作用有效解决了锂硫电池中元素硫材料导电性差、多硫化物的穿梭效应和电极体积膨胀的问题，以二氧化铈、钴‑氮‑碳以及多孔结构的联合配伍实现了优异的循环稳定性能。同时所制备的硫载体材料原料丰富且成本低，合成方法简单，因此适合用于锂硫电池正极材料上进一步商业化。
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