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公开(公告)号：CN116454419A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310484818.4
申请日：2023-04-28
申请人： 天津大学
摘要： 本发明提供了一种锌金属电池的自除氧电解液添加剂，所述自除氧电解液添加剂的氧化还原电位位于锌金属氧化还原电位和氧气氧化还原电位之间，且在电解液中浓度为0.1mM～10mM；所述电解液中包括水。本申请还提供了一种锌金属电池的电解液和一种锌金属电池。本申请提供了一种锌金属电池的自除氧电解液添加剂，其可有效缓解由溶解氧所引发的腐蚀问题，提升锌金属负极的循环稳定性，且自除氧电解液添加剂在锌金属电池中即时装配，即时生效，使锌金属电池可在空气中简易装配。
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公开(公告)号：CN113921900A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111117846.X
申请日：2021-09-24
申请人： 天津大学
IPC分类号： H01M10/054 , H01M10/0568 , H01G11/06 , H01G11/62
摘要： 本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种锌基电化学储能器件，至少包含正极、金属锌负极和含氟锌盐电解液；正极材料为钒基正极、有机氧化还原活性化合物、普鲁士蓝及其类似物、Chevrel相化合物和过渡金属硫族化合物中的至少一种；含氟锌盐电解液包括非水溶剂和含氟锌盐溶质，含氟锌盐溶质为无水四氟硼酸锌、水合四氟硼酸锌、无水六氟磷酸锌和水合六氟磷酸锌中的至少一种。相对于现有技术，该锌基电化学储能器件不仅可以在负极表面生成致密的可隔绝电解液的锌离子导通而电子绝缘的含氟固态电解质界面层，有效解决了负极存在的枝晶生长、腐蚀、析氢等问题，而且可以抑制正极活性物质的溶解，提升正极材料利用率，改善其循环稳定性，显著提升其综合性能。
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公开(公告)号：CN118554017A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410636893.2
申请日：2024-05-21
申请人： 天津大学
IPC分类号： H01M10/0569 , H01M10/0568 , H01M10/054
摘要： 本发明提供了一种铝基有机电解液及其应用，包括有机溶剂和铝盐；所述有机溶剂具有弱Lewis碱性；所述有机溶剂包括酯类有机溶剂、醚类有机溶剂、腈类有机溶剂、酮类有机溶剂和砜类有机溶剂中的一种或几种；所述铝盐为高氯酸铝、溴化铝、氯化铝、硫酸铝和有机铝盐中的一种或几种。本发明通过将铝盐溶解在具有弱Lewis碱性的有机溶剂中，可以同时实现铝盐的高效溶解和脱溶剂化，实现铝负极的高可逆沉积/溶解。且具有无腐蚀性，不会对金属集流体和电池壳产生腐蚀，大大降低了铝电池成本的同时，显著提升了其实用性。
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公开(公告)号：CN114843431A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210550780.1
申请日：2022-05-20
申请人： 天津大学
摘要： 本发明属于电化学电源技术领域，尤其涉及一种具有氨基硅烷聚合物保护层的锌金属负极，包括锌箔和原位形成于所述锌箔表面的均匀、致密的氨基硅烷聚合物保护层。相对于现有技术，本发明通过在锌箔上原位形成氨基硅烷聚合物修饰层，可以很好改善锌负极与电解液界面的相容性，优化锌离子的沉积行为，抑制锌枝晶的形成，从而提高锌负极的安全性和循环稳定性。所述的氨基硅烷聚合物保护层制备方法简单，原料易得，适宜于大规模生产，具有很高的实用性。
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公开(公告)号：CN118589063A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410628127.1
申请日：2024-05-20
申请人： 天津大学
IPC分类号： H01M10/36
摘要： 本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种含氮化合物作为水系储能器件中自消氢添加剂的应用；所述含氮化合物的结构中不含有硝基；所述含氮化合物结构中含有不饱和键，能够接受氢的加成。本发明中，自消氢添加剂在器件内部实现氢气消除，可将储能器件负极产生的氢气氧化消除，并在充电过程中重新转化为水，同时转化过程中自消氢添加剂也能恢复初始状态，进而实现循环往复的消氢作用。所实现的消氢效果为避免了器件内部的气体积累，同时可以解决电解液由于析氢不断消耗的问题，并且一定程度上缓解电极钝化的问题，在此基础上减少电解液的用量，提高储能器件整体的能量密度，提升水系二次储能器件的电化学性能和日历寿命。
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公开(公告)号：CN114959775B
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202210597122.8
申请日：2022-05-30
申请人： 天津大学
IPC分类号： C25B11/089 , C25B11/061 , C25B11/065 , C25B9/23 , C25B9/60 , C25B1/23
摘要： 本发明涉及一种提高铜基电催化剂性能的方法及应用，属于电催化技术领域。为简化铜基电催化剂的制备工艺、降低制备成本，并且针对其产物选择性、电催化活性和稳定性较差的问题，本发明提供了一种提高铜基电催化剂性能的简便方法：在电解液中添加有机分子添加剂，其在电场的作用下自发吸附在铜基催化剂表面以诱导催化剂发生原位可控重构，包括改变其晶体结构、微观形貌以及其表面局域环境，大幅促进产物选择性、电催化活性和稳定性的增加，以满足二氧化碳还原等电催化应用的工业化需要。
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公开(公告)号：CN116387521A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310309062.X
申请日：2023-03-27
申请人： 天津大学
摘要： 本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种电催化剂作为水系储能器件中自消氢催化剂的应用。通过采用电催化剂，可以将水系储能器件中产生的氢气电化学氧化，重新转化为水。通过在器件内部添加电催化剂，在储能器件充电过程中将析出的氢气电化学氧化，实现在器件内部“自消氢”的效果。氢气被氧化后所得的氢离子将回到电解液中，与析氢产生的过剩氢氧根或碱式副产物结合重新转化为水和活性离子。这样的功效是，一方面可以缓解副产物的积累造成的电极钝化和容量衰减，提高储能器件的寿命；另一方面可以解决器件内部电解液持续消耗最终干涸的问题，因此，能够大幅度降低电解液的用量，进一步提高储能器件的能量密度。
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公开(公告)号：CN113921900B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202111117846.X
申请日：2021-09-24
申请人： 天津大学
IPC分类号： H01M10/054 , H01M10/0568 , H01G11/06 , H01G11/62
摘要： 本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种锌基电化学储能器件，至少包含正极、金属锌负极和含氟锌盐电解液；正极材料为钒基正极、有机氧化还原活性化合物、普鲁士蓝及其类似物、Chevrel相化合物和过渡金属硫族化合物中的至少一种；含氟锌盐电解液包括非水溶剂和含氟锌盐溶质，含氟锌盐溶质为无水四氟硼酸锌、水合四氟硼酸锌、无水六氟磷酸锌和水合六氟磷酸锌中的至少一种。相对于现有技术，该锌基电化学储能器件不仅可以在负极表面生成致密的可隔绝电解液的锌离子导通而电子绝缘的含氟固态电解质界面层，有效解决了负极存在的枝晶生长、腐蚀、析氢等问题，而且可以抑制正极活性物质的溶解，提升正极材料利用率，改善其循环稳定性，显著提升其综合性能。
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公开(公告)号：CN114959775A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210597122.8
申请日：2022-05-30
申请人： 天津大学
IPC分类号： C25B11/089 , C25B11/061 , C25B11/065 , C25B9/23 , C25B9/60 , C25B1/23
摘要： 本发明涉及一种提高铜基电催化剂性能的方法及应用，属于电催化技术领域。为简化铜基电催化剂的制备工艺、降低制备成本，并且针对其产物选择性、电催化活性和稳定性较差的问题，本发明提供了一种提高铜基电催化剂性能的简便方法：在电解液中添加有机分子添加剂，其在电场的作用下自发吸附在铜基催化剂表面以诱导催化剂发生原位可控重构，包括改变其晶体结构、微观形貌以及其表面局域环境，大幅促进产物选择性、电催化活性和稳定性的增加，以满足二氧化碳还原等电催化应用的工业化需要。
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公开(公告)号：CN111312984A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010117509.X
申请日：2020-02-25
申请人： 天津大学
摘要： 本发明属于储能技术领域，尤其涉及一种水系电化学储能用耐腐蚀、无枝晶的金属负极的制备方法，主要包含以下步骤：将金属片抛光打磨、清洗、干燥，然后裁剪为不同尺寸的金属片；对金属片进行表面修饰；将修饰后的金属片充分洗涤，去除杂质，之后蒸发干燥，得到表面修饰的耐腐蚀、无枝晶金属负极。本发明在相对活泼金属的表面修饰一层不活泼金属，该不活泼金属层一方面可以减少活泼金属同电解液间的副反应，赋予活泼金属耐腐蚀特性，另一方面也具有对活泼金属原子更强的亲和力，降低沉积过电位，进而促使活泼金属在沉积过程中具有更均匀的沉积位点和离子流，同时粗糙的修饰层表面也具有相对较大的比表面积，从而降低局部电流密度，进而获得无枝晶的金属负极。
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