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公开(公告)号：CN118016815A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410285116.8
申请日：2024-03-13
Applicant: 清华大学
IPC: H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/62 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明提供一种基于长程碳纳米管导电剂的硅基负极电极、制备方法及其应用，属于电极材料及其制备方法技术领域，所述硅基负极电极以长程碳纳米管作为导电网络，与硅基活性材料以及集流体复合后，形成所述硅基负极电极；其中，所述长程碳纳米管以网兜形式缠绕在所述硅基活性材料表面；所述长程碳纳米管的长度远大于传统碳管导电浆料中碳管长度(小于5微米)，达5到1100微米。本发明通过使用细且长的长程碳纳米管(单、双、多壁均可)，减缓循环过程中由于硅的体积膨胀，碳管对于SEI和包覆层的破坏，进而实现SEI组分的调控，得到LiF含量较少的SEI，实现离子的快速迁移，进而达到良好的循环和倍率性能。
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公开(公告)号：CN117871489A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410045820.6
申请日：2024-01-12
Applicant: 清华大学
Abstract: 本申请涉及一种硅基负极的固态荧光成像表征方法。硅基负极的固态荧光成像表征方法包括以下步骤：使荧光探针分子与硅基负极中的锂硅合金反应，形成含有锂基荧光化合物的硅基负极；对所述含有锂基荧光化合物的硅基负极进行固态荧光成像表征；其中，所述荧光探针分子具有如通式(Ⅰ)所示的结构，Ar上的羟基位于亚胺基的邻位；Ar每次出现，各自独立地包括取代或未取代的芳基，或者取代或未取代的杂芳基。该表征方法可分析出硅基负极的荷电状态、锂硅合金分布、硅涂层裂纹缺陷、锂沉积颗粒等关键信息，从而为诊断硅基负极的界面状态、电池循环稳定性和安全性提供参考，有利于开发下一代高能量密度的锂硅电池。#imgabs0#
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公开(公告)号：CN115403033B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202211228553.3
申请日：2022-10-09
Applicant: 清华大学
IPC: C01B32/168 , H01M4/62 , H01M4/134 , H01M4/13 , H01M4/1395 , H01M4/139 , H01M10/42 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种锂离子电池用导电剂、负极和制备方法以及锂离子电池，其中，导电剂是纯单壁碳纳米管在范德华作用力下自组装形成的单壁碳纳米管网状结构，即，导电剂只含有单壁碳纳米管这一种成分，制备过程中无需加入分散剂等添加剂，有效保证导电剂纯度的同时，简化了导电剂的制备过程；并且，将该导电剂用于锂离子电池用负极时，电极充放电过程中，即使负极活性材料与电解液会发生副反应，在负极表面生成SEI膜，但由于单臂碳纳米管网状结构的导电剂与负极活性材料之间具备良好的电接触性能，能有效缓解因电极副反应(生成SEI膜)引起的电导率下降、失去电接触等问题。
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公开(公告)号：CN115639474A
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202211227898.7
申请日：2022-10-09
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供的一种电极充放电过程中电接触状态和膨胀应力变化的检测方法，该方法使用单壁碳纳米管作为灵敏的力学探针，与电极材料接触形成原位半电池，单壁碳纳米管与电极材料之间由于强范德华相互作用，即使在充放电过程中电极材料有较大的体积膨胀，电极材料仍然与单壁碳纳米管保持良好的电接触。而拉曼信号对网状单壁碳纳米管应力变化高度敏感。因此，对半电池进行原位拉曼测试，获得拉曼光谱，通过分析拉曼光谱的G峰偏移，即可测得单壁碳纳米管的受力，从而推算出与之接触的电极材料的应力变化。整个检测过程无需添加额外溶剂，无有毒气体排放，属于无损检测，适用于所有电池材料。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115036449A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210964814.1
申请日：2022-08-12
Applicant: 清华大学
IPC: H01M4/04 , H01M4/139 , H01M4/13 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本公开提供了一种干法复合电极的制备方法、干法复合电极及电池，该干法复合电极的制备方法包括如下步骤：将碳纳米材料与电极活性物质共同置于粉碎腔室中，向粉碎腔室中通入压缩气体，对碳纳米材料与电极活性物质进行气流粉碎处理，分别形成碳纳米粉料和电极活性粉料；粉碎腔室中设置有网格状的基底，基底设置于气体的流动路径上，通过气体带动碳纳米粉料和电极活性粉料附着于基底上。该干法复合电极的制备方法能够制备出结构稳定、活性物质不脱落的干法复合电极，整体制备过程较为方便，适用范围也更广。
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公开(公告)号：CN114944490A
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210070498.3
申请日：2022-01-21
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种一体化干法电极材料及其制备方法，包括石墨纸集流体；其中，在所述石墨纸集流体的一侧设置有碳纳米管网络，在所述碳纳米管网络远离所述石墨纸集流体的一侧设置有一层负极活性物质。本发明提供的一体化干法电极材料能够解决现有的锂离子电池极片制备方法工序繁琐、污染性强且循环性能差的问题。
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公开(公告)号：CN119269598A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411379527.X
申请日：2024-09-30
Applicant: 清华大学
IPC: G01N27/30 , G01N27/26 , G01N21/65 , G01R31/385
Abstract: 本发明提供一种电极材料微观界面性能测试平台及其应用，属于电极材料性能测试技术领域，本发明提供电极材料微观界面性能测试平台，包括单颗粒微型电池及密封腔；其中，所述单颗粒微型电池由单颗粒微型电极、锂源、电解质及集流体组成；所述单颗粒微型电极由碳纳米管和单个活性颗粒结构相互结合组成；所述碳纳米管为悬空生长的单根碳纳米管，或由单根碳纳米管组成的管束；所述单个颗粒结构的组成为硅基活性物质；所述密封腔用于为所述测试平台提供惰性气体的测试环境；通过对电极加电，进行充放电测试，同时采集所述悬空碳纳米管的拉曼光谱，实现单颗粒接触状态和碳纳米管力学性能、单颗粒电池性能的原位表征。
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公开(公告)号：CN115403033A
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202211228553.3
申请日：2022-10-09
Applicant: 清华大学
IPC: C01B32/168 , H01M4/62 , H01M4/134 , H01M4/13 , H01M4/1395 , H01M4/139 , H01M10/42 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种锂离子电池用导电剂、负极和制备方法以及锂离子电池，其中，导电剂是纯单壁碳纳米管在范德华作用力下自组装形成的单壁碳纳米管网状结构，即，导电剂只含有单壁碳纳米管这一种成分，制备过程中无需加入分散剂等添加剂，有效保证导电剂纯度的同时，简化了导电剂的制备过程；并且，将该导电剂用于锂离子电池用负极时，电极充放电过程中，即使负极活性材料与电解液会发生副反应，在负极表面生成SEI膜，但由于单臂碳纳米管网状结构的导电剂与负极活性材料之间具备良好的电接触性能，能有效缓解因电极副反应(生成SEI膜)引起的电导率下降、失去电接触等问题。
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公开(公告)号：CN115036515A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210964821.1
申请日：2022-08-12
Applicant: 清华大学
IPC: H01M4/66 , H01M4/13 , H01M10/0525
Abstract: 本公开提供了一种碳纳米材料复合集流体及其制备方法、电极和电池，该碳纳米材料复合集流体的制备方法包括如下步骤：将碳纳米材料置于粉碎腔室中，向粉碎腔室中通入压缩气体，对碳纳米材料进行气流粉碎处理，形成碳纳米粉料；于压缩气体的流动路径上设置网格状的基底，碳纳米粉料在压缩气体的带动下移动至基底并附着于基底上。该制备方法巧妙地利用了气流粉碎时的气流带动碳纳米材料运动，使其能够在分散的状态下直接附着于基底表面，整体制备步骤较少，实现难度低。
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