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公开(公告)号：CN119905652A
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202510069583.1
申请日：2025-01-16
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/0565 , C08F220/24 , C08F222/20 , H01M10/0569 , H01M10/0568 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种弱溶剂化凝胶电解质及其制备方法和应用，涉及凝胶电解质技术领域。该方法将弱溶剂化电解液和单体均匀混合并通过热引发聚合将电解液束缚在高分子网络中形成凝胶电解质。本发明通过双锂盐搭配保证正极界面膜的稳定性，同时弱溶剂化溶剂构筑富阴离子的溶剂化结构，促进坚固稳定的负极界面层的形成。本发明制备的凝胶电解质具有较高的离子电导率，良好的正负极界面兼容性并具有宽电化学窗口。由于采用热引发原位聚合技术，制备方法简单且具有大规模应用潜力，匹配锂金属电池可提升循环寿命及循环性能。
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公开(公告)号：CN119320493A
公开(公告)日：2025-01-17
申请号：CN202411241838.X
申请日：2024-09-05
Applicant: 南开大学 , 天津常兴储能科技有限公司
Abstract: 本发明提供一种基于氢键网络的有机聚合物晶体材料及其制备方法与应用，该材料可通用于碱金属离子电池中。该有机电极材料以不饱和羰基为氧化还原活性位点，以哌嗪结构连接苯醌单体来扩展共轭结构，并且能够形成分子间氢键，连接聚合物分子链实现二维结构扩展，最后形成类石墨的层状结构。通过结构中的N、O与金属离子的协同配位作用，实现金属离子的可逆储存。这种有机聚合物晶体正极材料具有易规模化生产、容量高、倍率性能好、循环稳定性高等优点，极具应用价值。
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公开(公告)号：CN115954550B
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202310218347.2
申请日：2023-03-09
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/0569 , H01M10/0525 , H01M10/44
Abstract: 本发明涉及锂离子电池技术领域，公开了一种全天候锂离子电池电解液、电池、充放电方法。该电解液包括锂盐电解质、有机溶剂和添加剂，所述有机溶剂为亚硫酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯混合溶液。本发明所提供的电解液具有良好的界面兼容性、可以在‑50℃～+70℃的温度范围内稳定工作，能够适配镍钴锰三元正极、钴酸锂正极、石墨负极和锂金属负极。发明采用溶剂复配方法，制作工艺简单，过程高度可控，易放大生产。
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公开(公告)号：CN115954550A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202310218347.2
申请日：2023-03-09
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/0569 , H01M10/0525 , H01M10/44
Abstract: 本发明涉及锂离子电池技术领域，公开了一种全天候锂离子电池电解液、电池、充放电方法。该电解液包括锂盐电解质、有机溶剂和添加剂，所述有机溶剂为亚硫酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯混合溶液。本发明所提供的电解液具有良好的界面兼容性、可以在‑50℃～+70℃的温度范围内稳定工作，能够适配镍钴锰三元正极、钴酸锂正极、石墨负极和锂金属负极。发明采用溶剂复配方法，制作工艺简单，过程高度可控，易放大生产。
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公开(公告)号：CN110010887B
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN201910287113.7
申请日：2019-04-11
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/485 , H01M4/525 , H01M4/58 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池高电压高能量长循环寿命钴酸锂正极材料及其制备方法，属于新能源技术领域。本发明方法从钴酸锂本征结构角度出发通过烧结工艺调控钴酸锂中过渡金属离子Co占位，使之一部分占据在R‑3m相中的3a位，一部分占据在3b位，从而显著改善钴酸锂正极材料在高电压条件下的长循环容量保持率、电极材料结构稳定性、固相锂离子传输能力、以及安全性能。本发明方法为固相烧结法，包括前驱体的制备，钴酸锂的预烧结和钴酸锂的烧结；具有合成工艺简单，生产效率高，产品均匀性好等优点，适宜规模化生产。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113871589A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111084700.X
申请日：2021-09-16
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/58 , H01M10/0525
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。
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公开(公告)号：CN109802119A
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201910065922.3
申请日：2019-01-24
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 一种一维尖晶石层状富锂锰基异质复合正极材料及其制备方法。正极材料的化学分子式为aLi2MnO3·bLiNixMnyO2·cLiNizMn2-zO4，1≥a,b,c≥0,a+b+c＝1,x,y＞0,2＞z≥0。制备方法是将锂、镍与锰可溶性盐溶解于二甲基甲酰胺中，得到锂镍锰溶液，将聚丙烯腈溶解于二甲基甲酰胺中，得到聚合物溶液，随后将锂镍锰溶液注入聚合物溶液中，通过高压静电纺丝技术，得到复合正极材料前驱体。前驱体经煅烧，得到一维尖晶石层状富锂锰基异质复合正极材料。本发明通过较为简单的方式实现了一维尖晶石层状富锂锰基异质复合正极材料的合成，制备操作简单，原料来源丰富，显著改善了富锂锰基正极材料的首圈库伦效率、循环性能和倍率性能。
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公开(公告)号：CN109626447A
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201811522310.4
申请日：2018-12-13
Applicant: 南开大学
IPC: C01G53/00 , H01M4/525 , H01M10/0525
CPC classification number: C01G53/006 , C01P2002/72 , C01P2004/03 , H01M4/525 , H01M10/0525 , H01M2004/021 , H01M2004/028
Abstract: 一种浓度梯度镁掺杂高镍锂离子电池正极材料Li(Ni1‑x‑yCoxMgy)O2(0.05≤x≤0.10，0＜y≤0.05，0.85≤1‑x‑y＜0.95)及其制备方法。该制备方法首先将镍与钴盐按比例溶解于去离子水中得到镍钴溶液，将镁盐溶解于去离子水中得到富镁溶液，随后将富镁溶液注入去离子水中形成贫镁溶液，贫镁溶液与镍钴溶液、络合剂溶液、沉淀剂溶液并流加入共沉淀反应釜中进行反应，得到浓度梯度镁掺杂的镍钴氢氧化物前驱体。将前驱体与锂盐以一定比例混合，在管式炉中煅烧，得到浓度梯度的镍钴镁高镍正极材料。本发明实现了浓度梯度镁掺杂的镍钴镁高镍正极材料的可控制备，且操作简便，成本低廉，与现有工艺设备相容，具有大规模生产应用的良好前景。
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公开(公告)号：CN109148856A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201810970038.X
申请日：2018-08-24
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池高循环容量抗电压衰退富锂层状正极材料的制备方法，属于新能源技术领域。本发明方法在仅利用地球高丰度元素的前提下，从其本征结构角度出发通过煅烧手段调控富锂层状正极材料中过渡金属离子Ni占位，使之一部分占据在富锂层状正极材料C2/m相中的2c位和4h位，一部分占据在富锂层状正极材料R‑3m相中的3b位，从而达到显著改善富锂层状正极材料在充放电过程中电压衰退、容量衰减、提高富锂材料本身固相锂离子传输能力的效果。本发明方法为共沉淀固相烧结法，具有合成工艺简单，生产效率高等优点，适宜规模化生产。
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公开(公告)号：CN119824539A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202510021555.2
申请日：2025-01-07
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种高价元素掺杂的单晶富锂锰氧化物材料及其制备方法及应用，属于锂离子电池正极材料技术领域。该材料包含尺寸分散性良好的单晶层状富锂锰氧化物基材以及均匀掺杂入所述单晶层状富锂锰氧化物基材的高价元素；所述的单晶颗粒尺寸为200nm～500nm；所述的掺杂元素为Mo、Nb、Zr等高价元素。得益于单晶结构的设计与高价元素的掺杂，本发明公开的材料具有出色的循环稳定性；在电化学循环过程中氧气的释放、界面副反应以及层状相‑尖晶石相‑岩盐相的不可逆相变均得到了有效抑制。使用该材料作为正极组装成的锂离子电池具有高的首圈库伦效率以及优异的循环稳定性。
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