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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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公开(公告)号：CN119241750A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411488065.5
申请日：2024-10-24
Applicant: 南开大学
IPC: C08F122/14 , H01M10/0565 , H01M10/052 , C08F2/44
Abstract: 一种多功能添加剂诱导耐高压单体常温原位聚合制备凝胶电解质的方法，属于新能源材料与器件技术领域，将耐高压聚合单体、增塑剂、多功能添加剂混合，形成均相前驱体溶液1，同时将引发剂与增塑剂混合，同样形成均相前驱体溶液2，将前驱体溶液1、2混合，得到均相前驱体溶液3，将前驱体溶液3注入高压、高容量正极、高容量负极的电池壳体内，在常温下(20℃‑35℃)静置进行原位聚合，可得到高比能凝胶电解质基固态电池。此凝胶电解质，由本应需要加热聚合的单体，在微量多功能添加剂的作用下，常温静置形成；与普通加热聚合形成相比，具有分布更均匀、副反应较少、能耗降低、电化学稳定窗口更高、与负极兼容性更好的优点，形成高比能固态锂电池。
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公开(公告)号：CN117543008A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202410034490.0
申请日：2024-01-10
Applicant: 南开大学 , 南开沧州渤海新区绿色化工研究有限公司
Abstract: 本发明属于电池领域，公开了一种纳米棒状镍锰酸锂正极材料及制备方法及电池，正极材料为尖晶石结构，形状为棒状，棒长500nm‑1μm、直径60‑100nm。本发明可通过简单的制备过程批量制备形貌、尺寸一致的纳米棒状锰氧前驱体材料，通过该前驱体合成的镍锰酸锂成品材料具有显著改善的电化学性能，特别是倍率性能较目前已有固相法合成的材料有很大提升。本发明还提供了以所述制备方法得到的镍锰酸锂正极材料组装的锂离子软包全电池，该电池表现出优异的首次充放电性能、倍率性能和循环性能。
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公开(公告)号：CN116770360A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310438903.7
申请日：2023-04-23
Applicant: 南开大学
IPC: C25B11/095 , C25B1/04 , C25D11/02 , C25B11/03 , C25B11/061
Abstract: 本申请公开了一种电解海水析氧催化剂及其制备方法，所述电解海水析氧催化剂是采用阳极氧化法在金属基底上原位电化学沉积的过渡金属及聚吡咯复合物；有效解决现有基于过渡金属基材料的OER催化剂在安培级大电流下长期服役效果差、不能满足工业电解水、电解海水应用要求的问题。
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公开(公告)号：CN114655999B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202210292570.7
申请日：2022-03-24
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/1391 , C01G53/00 , H01M4/36 , H01M4/485 , H01M10/0525
Abstract: 一种对富锂层状氧化物正极材料进行原位表面结构调控的方法，属于新能源技术领域。为提高富锂层状氧化物正极材料表面稳定性，研究者提出了多种改性方法，如表面结构调控、表面元素掺杂(Na、Nb)以及表面包覆等。相比于其他改性策略，表面结构调控可在提高材料离子和电子电导率、抑制电极/电解液界面副反应等方面发挥重要作用。而表面元素掺杂位点不明确；表面包覆改性中包覆层与体相结合不够紧密。本发明采用共沉淀反应制备前驱体，通过对锂源含量的控制实现了富锂层状氧化物正极材料的表面原子级原位调控，显著抑制晶格氧的析出，大幅提高富锂层状氧化物正极材料的循环稳定性。本发明方法具有工艺简单、生产高效等优点，适宜规模化生产。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114655999A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210292570.7
申请日：2022-03-24
Applicant: 南开大学
IPC: C01G53/00 , H01M4/1391 , H01M4/36 , H01M4/485 , H01M10/0525
Abstract: 一种对富锂层状氧化物正极材料进行原位表面结构调控的方法，属于新能源技术领域。为提高富锂层状氧化物正极材料表面稳定性，研究者提出了多种改性方法，如表面结构调控、表面元素掺杂(Na、Nb)以及表面包覆等。相比于其他改性策略，表面结构调控可在提高材料离子和电子电导率、抑制电极/电解液界面副反应等方面发挥重要作用。而表面元素掺杂位点不明确；表面包覆改性中包覆层与体相结合不够紧密。本发明采用共沉淀反应制备前驱体，通过对锂源含量的控制实现了富锂层状氧化物正极材料的表面原子级原位调控，显著抑制晶格氧的析出，大幅提高富锂层状氧化物正极材料的循环稳定性。本发明方法具有工艺简单、生产高效等优点，适宜规模化生产。
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公开(公告)号：CN113802155A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202111174609.7
申请日：2021-10-09
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方法，包括：步骤1)：将五水合硫酸铜用去离子水溶解，并加入少量浓硫酸配制成pH值为0.9‑1.1、硫酸铜含量为240‑260g/L的电解液；步骤2)：将铜片作为阳极、钛片作为阴极，施加脉冲电流进行电沉积，电沉积参数范围分别为沉积电流密度0.5A/cm2，沉积时间50ms，沉积静置时间0‑500ms，氧化电流密度0.05A/cm2，氧化时间20ms，氧化静置时间20ms；步骤3)：取出阴极，用稀硫酸和去离子水交替清洗，得到具有高度晶面择优取向的铜箔。本发明的方法快速易放大，不含添加剂，所制备的电解铜箔具有高度的铜(111)和铜(220)晶面择优取向，并具有优异的电子导电性。
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公开(公告)号：CN111600080A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010465639.2
申请日：2020-05-28
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种提高水系电池低温性能的电解液添加剂及电解液，属于电池技术领域。所述添加剂为含氢键受体的有机溶剂。将该添加剂加入水系电池电解液中，能够显著降低电解液的凝固点并提高电解液低温条件下的离子电导率，提升水系电池低温下的放电容量和库仑效率。本发明可使水系电池具有良好的常温、低温及高温充放电性能，适于工业化生产，在大规模储能领域具有潜在应用前景。
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公开(公告)号：CN110011001A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910282610.8
申请日：2019-04-10
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种基于有机羰基聚合物负极的水系空气电池及其制备方法。其中负极主要包括有机羰基聚合物，取代了水系空气电池常规的金属负极。正极是具有氧还原、氧析出功能的双功能催化剂。电解液是碱性水溶液，隔膜包括玻璃纤维布以及各种过滤用滤纸。有机羰基聚合物负极价格低廉，绿色环保，安全性能好，结构可设计且在碱性电解液中具有良好的氧化还原可逆性。组装的空气电池能够实现长循环性能，高倍率性能，且能量密度能够达到160瓦时每公斤(基于正负极所有材料)。本发明提供的聚合物水系空气电池实现了一种长循环的高度可逆的无金属电极的水系空气电池，改善了水系空气电池的循环性能，为大规模安全储能提供了可行的解决方案。
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公开(公告)号：CN110010894A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910287294.3
申请日：2019-04-11
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/60 , H01M10/0525 , C07C49/403 , C07C45/51
Abstract: 本发明涉及一种用于锂离子电池正极的环己六酮材料及其制备方法，属于新能源技术领域。有机羰基化合物绿色环保，价格低廉，结构设计灵活，并且在锂离子电池中具有良好的氧化还原可逆性。本发明提供的环己六酮材料是只由羰基构成的六元环状结构。本发明利用简单的真空加热方法，除掉二水合十二羟基环己烷中的羟基和水即可合成环己六酮正极材料，该材料在锂离子电池中具有超高的放电比容量(907mA h g–1)，有助于提高锂离子电池的能量密度，为下一代高能量密度锂离子电池的开发提供了可行的解决方案。本发明具有合成工艺简单、生产效率高等优点，适宜规模化生产。
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