一种用于水系碱性电池的二氮烯类有机负极材料及其应用

    公开(公告)号:CN119481051A

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202411562851.5

    申请日:2024-11-05

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于水系碱性电池的二氮烯类有机负极材料及其应用,涉及电池技术领域。该类有机负极具有氮氮双键(N=N)的电化学氧化还原活性中心,包括但不限于偶氮苯;卤素、甲基、硝基官能团中至少一种修饰的偶氮苯;苯并[c]噌啉;卤素、甲基、硝基官能团中至少一种修饰的苯并[c]噌啉。本发明提供的有机负极材料能够在各种碱性条件下稳定下运行,可以适配氢氧化镍正极,空气正极。该材料具有优良的倍率性能和长期循环稳定性,且来源广泛适合规模化应用。

    一种熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113871589B

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202111084700.X

    申请日:2021-09-16

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法,其化学式为Li2TiO3@Li1+xM1‑yO2,0<x<y<1,M包含的组合有Mn与Ni,Mn与Co,或Mn、Co与Ni,钛酸锂质量分数为0.25%‑5%。制备方法是将富锂材料与二氧化钛和低熔点盐混合、研磨并加热到盐的熔点以上沸点以下温度,使体系熔融,二氧化钛溶解并与富锂材料发生反应,经水洗、过滤、干燥获得钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料。本发明使用熔盐作为反应介质,在富锂锰基正极材料一次颗粒表面生成均匀的钛酸锂包覆层,抑制活性氧与电解液副反应,降低过渡金属元素溶解损失,提升富锂正极材料的循环寿命并减少电压衰减,具有较高的实用价值。

    一种磷酸酯阻燃电解液及锂金属电池

    公开(公告)号:CN116072975A

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202310272422.3

    申请日:2023-03-21

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明属于电池技术领域,公开了一种磷酸酯阻燃电解液及锂金属电池,所述的磷酸酯阻燃电解液由锂盐、磷酸酯溶剂、稀释剂组成。本发明使用甲氧基乙氧基甲基磷酸二甲酯或者甲氧基乙氧基甲基磷酸二乙酯作为新型磷酸酯溶剂,采用局部高盐浓度电解液体系,通过调整锂盐、磷酸酯溶剂和稀释剂的用量,使得在局部高盐浓度下,绝大多数磷酸酯溶剂分子与Li+络合,几乎没有自由的溶剂分子存在,抑制了磷酸酯分子在锂金属负极表面的不可逆分解,同时磷酸酯溶剂自身的阻燃性,大大提高了锂金属电池的安全性。

    一种用于锂电池的新型酰胺类电解液及其制备方法

    公开(公告)号:CN115966772A

    公开(公告)日:2023-04-14

    申请号:CN202211687258.4

    申请日:2022-12-27

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于锂电池的新型酰胺类电解液及其制备方法,将所述酰胺类溶剂和所述氟醚类稀释剂按照体积比混合后加入活化后的分子筛除水,向混合溶剂中缓慢加入干燥后的所述锂盐,持续搅拌至混合溶剂澄清得到酰胺类电解液。本发明采用上述方法的一种用于锂电池的新型酰胺类电解液,酰胺类电解液与锂金属负极、三元正极均具有良好的相容性,可显著提升锂的沉积剥离效率,应用于超薄锂金属‑高载量高镍三元正极全电池,其库仑效率超过99%,具有大于300周的长循环寿命。

    一种分级尖端氧化亚铜单晶材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN115852485A

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202310069599.3

    申请日:2023-02-07

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明属于催化材料领域,涉及一种分级尖端氧化亚铜单晶材料及其制备方法与应用。所述材料一级结构为正八面体,二级结构为均匀分布于一级结构上的金字塔状尖端,其中尖端尺寸在40~180 nm之间,面覆盖度在10%~100%之间。其制备方法是将铜可溶性盐、浓卤水和强碱的混合溶液预先析出晶种得到悬浊液。将还原剂加入悬浊液中进行晶种诱导生长,加入过量蒸馏水溶解晶种,过滤洗涤干燥后得到分级尖端氧化亚铜单晶材料。本发明通过晶种诱导成核生长一步实现了分级尖端形貌的构建,简化了合成工艺。所需晶种为廉价丰产盐类,且无需模板和表面活性剂,可实现克级宏量制备。本发明材料可提高电催化二氧化碳还原为多碳产物的选择性,具有大规模生产应用的前景。

    一种用于锂金属电池集流体的三维多孔氧化铜改性铜箔及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111600036A

    公开(公告)日:2020-08-28

    申请号:CN202010484074.2

    申请日:2020-06-01

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种用于锂金属电池集流体的三维多孔氧化铜改性铜箔及其制备方法和应用,属于电池技术领域。三维多孔氧化铜改性铜箔制备是:将氢氧化钠和硫代硫酸铵溶液按比例混合得到刻蚀液,随后将洁净的铜箔浸入刻蚀液中进行反应,得到氧化铜纳米线改性的铜箔,分别用去离子水和无水乙醇清洗后真空烘干,即得到最终的改性铜箔(附图4)。本发明所得到的铜箔可用作锂金属电池负极集流体,其表层氧化铜纳米线具有良好电解液浸润性,涂覆性能好,可电化学储锂,引导锂金属均匀沉积,抑制锂枝晶生长;充放电循环中形成致密含氧化锂的固体电解质间相(SEI)膜,机械强度好,可抑制金属锂与电解液的副反应,从而提高电池的库伦效率、安全性和循环寿命。

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