一种用于锂-氟化碳电池的电解液及其应用

    公开(公告)号:CN117855506A

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202410211672.0

    申请日:2024-02-27

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于电化学研究领域,具体提供一种用于锂‑氟化碳电池的含三氟化硼络合物的双功能电解液,利用具有宽液程和溶解氟化锂特性的三氟化硼络合物,提升锂‑氟化碳一次电池的快速放电能力和宽温域工作能力,以适用于更广泛的应用场景。该电解液以三氟化硼络合物及其衍生物、四氢呋喃及其衍生物和碳酸丙烯酯混合,组成共溶剂,以锂盐作为溶质。该电解质溶液熔点低,沸点高,在‑120℃至100℃的宽温度范围内保持为液态,可应用于较宽的温度区间。该电解液可以有效溶解放电过程中所产生的氟化锂,提升电池倍率性能。本发明所提供的新型电解液具有较好的稳定性,将本发明提供的电解液应用到锂‑氟化碳一次电池,电池在较宽温度范围内表现出优异的比容量和倍率性能。

    一种快充型电解液及其在锂离子电池中的应用

    公开(公告)号:CN114614096A

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202210174011.6

    申请日:2022-02-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于电化学技术领域,具体为一种快充型电解液及其在石墨基锂离子电池中的应用。本发明电解液以氟取代异恶唑及其衍生物为主要溶剂,锂盐为溶质,并包含成膜添加剂;本发明的电解液不仅具有弱溶剂化结合能的特点,而且在较低温度下仍具有较高的离子电导率,将其应用于以石墨为负极的锂离子电池体系,在大倍率下溶剂化锂离子能够快速去溶剂化并嵌入石墨层间,表现出较好的快充特性;同时,低温下快速的离子传输和去溶剂化保证石墨电极优异的低温容量保持率。本发明的快充型电解液可有效保证锂离子电池体系在宽温下表现出高功率、长循环和大容量的特点。

    一种氟化物表面修饰的二次电池碳负极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN112786862A

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN202110106274.9

    申请日:2021-01-26

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于电化学技术领域,具体为一种氟化物表面修饰的二次电池碳负极材料及其制备方法。本发明的碳负极材料以碳材料为内核,外面修饰包覆一层含氟化合物;碳材料选自石墨、硬碳、软碳等,外层含氟化合物选自非金属氟化物、金属氟化物等。经过氟化物表面修饰的碳材料可用作锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池、钙离子电池、镁离子电池、锌离子电池及混合型电池电容等二次电池负极材料,在充放电过程中表面氟化物对应生成氟化锂、氟化钠、氟化钾等固态电解质膜,该膜可以阻止电解液在碳表面的持续分解,可控制电解液‑电极界面膜的成分和厚度,且具有离子电导性,保证离子的传输。修饰后的碳材料表现出高倍率特性和长循环稳定性。

    一种氟原子取代的硅醚基电解液溶剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119315117A

    公开(公告)日:2025-01-14

    申请号:CN202411253455.4

    申请日:2024-09-09

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于电池技术领域,具体为一种氟原子取代的硅醚基电解液溶剂及其制备方法和应用。本发明电解液溶剂分子包含氟原子取代基和中心硅原子连接的两组硅氧键,可以作为单一溶剂或结合其他共溶剂,匹配锂盐和添加剂,充当锂离子/锂金属电池电解液。该电解液溶剂可以诱导产生阴离子主导溶剂化结构,与锂金属负极有良好的兼容性,可以提高锂金属电池的库伦效率和循环寿命;同时具有硅氧键结构,氧化稳定性良好,可以匹配钴酸锂、三元材料等高压正极,在4.5 V的高充电电压下稳定工作,大幅提升电池的功率密度。该电解液溶剂可以改善电池的高温性能,缩短电解液的自熄灭时间,提高电池安全性,在锂离子电池以及锂金属电池领域有良好的应用前景。

    一种具有醚氧键官能团的碳酸酯基电解液及其应用

    公开(公告)号:CN114421015B

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202210168155.0

    申请日:2022-02-23

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于电池技术领域,具体为一种具有醚氧键官能团的碳酸酯基电解液及其应用。本发明的具有醚氧键官能团的碳酸酯基电解液包括碳酸酯溶剂、锂盐和添加剂,碳酸酯溶剂分子结构中包含醚氧键。本发明电解液具有高沸点和高闪点,可以改善电池的高温性能、缩短电解液的自熄灭时间,进而提高电池的安全性。此外,该电解液与传统石墨负极有良好的兼容性,不会发生溶剂共嵌,保证锂离子电池有优异的循环稳定性。而且,该电解液与金属锂有优异的界面稳定性,可以大幅度提高金属锂的溶解‑沉积效率,进而提高锂金属电池的循环寿命。该碳酸酯基电解液在锂离子电池以及锂金属电池领域有很好的应用前景。

    一种以氟代乙酸乙酯为溶剂的低温电解液及其应用

    公开(公告)号:CN111952671A

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN202010695328.5

    申请日:2020-07-20

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于电化学技术领域,具体为一种以氟代乙酸乙酯为溶剂的低温电解液及其应用。该低温电解液,以氟代乙酸乙酯及其衍生物作为溶剂,以锂盐、钠盐或者季铵盐作为溶质,还包含共溶剂和添加剂。本发明的低温电解液,与传统电解液相比,在较低温度(-80℃)下仍表现出较高的离子电导率。受到氟原子吸电子作用,氟代乙酸乙酯与阳离子具有较低的脱溶剂化能,促进脱溶剂化过程的进行,有利于低温下离子的嵌入脱出。将本发明提供的电解液应用到锂离子电池、钠离子电池、超级电容器以及混合型超级电容器上,体系在低温下表现出优异的比容量、循环性能和功率性能。

    一种杂原子修饰硬碳材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119833608A

    公开(公告)日:2025-04-15

    申请号:CN202510032648.5

    申请日:2025-01-08

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种杂原子修饰硬碳材料及其制备方法和应用,属于锂离子电池技术领域。本发明提供的杂原子修饰硬碳材料包括硬碳和包裹在所述硬碳表面的杂原子层,所述杂原子层的杂原子由内至外依次为硫源、磷硫混合物和磷源;所述磷源为磷单质,所述硫源为硫单质。本发明通过在硬碳的表面包裹杂原子层,杂原子层修饰在硬碳的界面结合处,硫能够提高磷与硬碳的结合能力,磷能够对硬碳修饰,降低硬碳的存储能垒,进而能够使杂原子修饰硬碳材料作为锂离子电池的负极材料时,组装的锂离子电池在‑40℃下仍可具有优异的电化学性能。

    一种含双原子取代的碳酸酯基电解液及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116979150A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202311057858.7

    申请日:2023-08-21

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于电池技术领域,具体为一种含有烷氧基和氟原子的双原子取代碳酸酯基电解液及其制备方法和应用。本发明电解液包括双原子取代碳酸酯溶剂、锂盐和添加剂,双原子取代碳酸酯溶剂分子结构中包含烷氧基和氟原子取代基。本发明电解液具有高沸点和闪点,可以改善电池的高温性能、缩短电解液的自熄灭时间,提高电池的安全性;与传统石墨负极有良好的兼容性,不会发生溶剂共嵌,保证锂离子电池有优异的循环稳定性;与金属锂有优异的界面稳定性,可以大幅度提高金属锂的溶解‑沉积效率,提高锂金属电池的循环寿命。该电解液具有良好的氧化稳定性,能够匹配高压正极。该双原子取代碳酸酯基电解液在锂离子电池以及锂金属电池领域有很好的应用前景。

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