一种双极性集流体及由其组装的双极性固态锂二次电池

    公开(公告)号:CN108110257A

    公开(公告)日:2018-06-01

    申请号:CN201711477580.3

    申请日:2017-12-29

    Applicant: 暨南大学

    Inventor: 钟海 麦耀华

    Abstract: 本发明属于化学电源领域,具体涉及一种双极性集流体及由其组装的双极性固态锂二次电池。所述双极性集流体由聚合物和碳材料组成,所用聚合物材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸树脂,所用碳材料为炭黑、碳纳米管或Super P。所述双极性固态锂二次电池由锂电池用固态电解质膜和包括上述双极性集流体的双极性电极交替叠加得到。本发明采用聚合物‑碳材料复合导电膜作为双极性集流体,容易大面积制备以及调控厚度,而且两者均是低密度材料,同样厚度的情况下,质量要低于金属铝以及金属铜,由其制得的电池的能量密度更高;此外,所述双极性固态锂二次电池的电压可根据需要调整叠层组装层数来调控,能够进一步优化电池堆的空间和降低总质量。

    电池光纤原位检测系统及方法

    公开(公告)号:CN112054254A

    公开(公告)日:2020-12-08

    申请号:CN202010832469.7

    申请日:2020-08-18

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种电池光纤原位检测系统及方法,所述系统包括光源、光谱仪和光纤传感器,所述光纤传感器为反射式光纤传感器或透射式光纤传感器,所述光纤传感器植入电池内部,与电池内部的其中一个或两个电极紧贴,所述电池与充放电装置、外部用电负载或电化学工作站连接。本发明利用光学手段获取电学信息,将微型的光纤传感器植入电池内部,即可实现对电池内部枝晶生长状况的实时原位检测,为由枝晶生长引起的电池安全隐患提供提早预警,为电池的开发提供有力的手段;此外,还可同时检测电池内部的电量、温度和压力信息,具有抗电磁干扰、不带电、低传输损耗、多点复用的特点,可实现对电池组内多个电池的实时、远程、多参量、网络化原位监测。

    一种全固态电池用无机粘结剂的溶液制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN119101471A

    公开(公告)日:2024-12-10

    申请号:CN202411332365.4

    申请日:2024-09-24

    Abstract: 本发明公开了一种全固态电池用无机粘结剂的溶液制备方法及其应用;所述溶液型无机粘结剂由无机固态电解质组分和极性有机溶剂组分构成,无机固态电解质成分占溶液总质量百分比的3%~20%,移除溶剂后的无机固态电解质室温离子电导率为0.75mS cm‑1。将本发明的溶液型无机固态电解质粘结剂分别与正极复合物粉末、无机固态电解质粉末、负极复合粉末混合形成浆料,通过湿法刮涂的方式分别获得全固态正极膜、全固态电解质膜以及全固态负极膜。这种可溶性固态电解质能用于黏结固体粉末材料形成致密全无机固态膜,同时还能够为颗粒间提供快离子输运通道。本方法制备方法简单易操作,能大面积成膜,适合于大规模批量化生产,具备产业化的前景。

    电池状态原位监测方法及系统
    4.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116018706A

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202180051027.1

    申请日:2021-08-17

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明提供了一种光纤探针对电化学设备(例如电池)内部的状态进行原位和实时监测的方法和系统。该方法包括:将输入光导入到光纤探针中并检测从其传输的输出光;根据输出光确定电化学设备的健康状态。其健康状态可以根据折射率或包层模式或表面等离子体共振(SPR)的变化确定,其中变化是输出光相对于先前状态的瞬时状态下的变化。该方法可以同时检测其他参数,包括电化学设备内部的荷电状态、温度、压力、应变、位移、振动或释放的气体。通过使用纤芯模式的校正,这些参数也可以实现高精度的测量。

    电池光纤原位检测系统及方法

    公开(公告)号:CN112054254B

    公开(公告)日:2022-02-18

    申请号:CN202010832469.7

    申请日:2020-08-18

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种电池光纤原位检测系统及方法,所述系统包括光源、光谱仪和光纤传感器,所述光纤传感器为反射式光纤传感器或透射式光纤传感器,所述光纤传感器植入电池内部,与电池内部的其中一个或两个电极紧贴,所述电池与充放电装置、外部用电负载或电化学工作站连接。本发明利用光学手段获取电学信息,将微型的光纤传感器植入电池内部,即可实现对电池内部枝晶生长状况的实时原位检测,为由枝晶生长引起的电池安全隐患提供提早预警,为电池的开发提供有力的手段;此外,还可同时检测电池内部的电量、温度和压力信息,具有抗电磁干扰、不带电、低传输损耗、多点复用的特点,可实现对电池组内多个电池的实时、远程、多参量、网络化原位监测。

    一种含共晶溶剂的锂二次电池电解液及其制备方法

    公开(公告)号:CN113471536A

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN202110690324.2

    申请日:2021-06-22

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种含共晶溶剂的锂二次电池电解液及其制备方法,含共晶溶剂的锂二次电池电解液是由室温下呈流动液体形态的共晶溶剂和锂二次电池的电解液组成,其中共晶溶剂为电解液总重量百分比的0.5%~80%;所述的共晶溶剂由含氮化合物与季铵盐按摩尔比(2~4):1组成;所述锂二次电池电解液是指碳酸酯基电解液或醚类电解液。本发明采用共晶溶剂作为添加剂,制备锂二次电池电解液,能够增强不溶或微溶的含氮化合物功能性物质在有机电解液中的溶解度;实现了金属锂的均匀沉积,从而抑制锂枝晶的生长和提升金属锂二次电池的循环稳定性,显著提升了锂二次电池的性能。本发明制备方法简单、安全性好,适合于大规模批量化生产,具备产业化的前景。

    具有形变自适自修复的柔性电解质膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111463482A

    公开(公告)日:2020-07-28

    申请号:CN202010295079.0

    申请日:2020-04-15

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有形变自适自修复的柔性电解质膜及其制备方法;所述柔性电解质膜是由弹性组分、保湿组分、润湿组分以及易吸潮锂盐构成,弹性组分、保湿组分、润湿组分以及易吸潮锂盐的组分配比按固含量的质量比为(1~3):(1~5):1:(4~6);离子传输媒介是由聚合物三维网络结构包裹的易吸潮锂盐吸附空气中的水分构建而成;膜含水量低于4%,离子电导率高于1mS cm-1,形变可恢复的拉伸率大于200%。将本发明的电解质膜应用于组装柔性薄膜二次电池,满足了可穿戴电子设备对柔性电源的形变自适性强、自修复良好、安全环保等要求,为可穿戴智能设备提供了安全、耐用的柔性电源技术;同时制备工艺简单、成本低廉,适合大规模的工程化。

    一种无机-无机复合型固态电解质陶瓷膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN108155412B

    公开(公告)日:2019-09-17

    申请号:CN201711430468.4

    申请日:2017-12-26

    Applicant: 暨南大学

    Inventor: 钟海 麦耀华

    Abstract: 本发明提供一种无机‑无机复合型固态电解质陶瓷膜及其制备方法。陶瓷膜由两种或两种以上高熔点氧化物固态电解质成分和低熔点氧化物固态电解质成分组成。该制备方法包括熔盐辅助高温固相合成高熔点氧化物固态电解质材料;Li3OX合成中热处理,根据X组分的差异,在220~350℃温度范围内调整,恒温至少48h;高熔点氧化物固态电解质成分陶瓷膜总质量百分比的55%~99.5%。本发明的陶瓷膜配方都是无机固态电解质组成,相较于有机‐无机复合固态电解质膜具有更高的热稳定性和安全性,更高的离子电导率。制备方法简单易操作,大幅度的降低了合成温度,大幅度降低了成本。本发明的陶瓷膜可替代易燃的固态锂二次电池,有望彻底解决锂电池的安全性问题。

    一种无机-无机复合型固态电解质陶瓷膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN108155412A

    公开(公告)日:2018-06-12

    申请号:CN201711430468.4

    申请日:2017-12-26

    Applicant: 暨南大学

    Inventor: 钟海 麦耀华

    Abstract: 本发明提供一种无机-无机复合型固态电解质陶瓷膜及其制备方法。陶瓷膜由两种或两种以上高熔点氧化物固态电解质成分和低熔点氧化物固态电解质成分组成。该制备方法包括熔盐辅助高温固相合成高熔点氧化物固态电解质材料;Li3OX合成中热处理,根据X组分的差异,在220~350℃温度范围内调整,恒温至少48h;高熔点氧化物固态电解质成分陶瓷膜总质量百分比的55%~99.5%。本发明的陶瓷膜配方都是无机固态电解质组成,相较于有机‐无机复合固态电解质膜具有更高的热稳定性和安全性,更高的离子电导率。制备方法简单易操作,大幅度的降低了合成温度,大幅度降低了成本。本发明的陶瓷膜可替代易燃的固态锂二次电池,有望彻底解决锂电池的安全性问题。

    一种金属锂二次电池用高致密固态电解质膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN113471518A

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN202110690067.2

    申请日:2021-06-22

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明提供了一种金属锂二次电池用高致密固态电解质膜及其制备方法,该固态电解质膜为纯高熔点共晶溶剂或者复合高熔点共晶溶剂压制而成,所述复合高熔点共晶溶剂是指高熔点共晶溶剂与氧化物固态电解质按比例复合,其中高熔点共晶溶剂占固态电解质膜总重量百分比的5%~20%。本发明制备的固态电解质膜,采用无机固态电解质配方,相较于聚合物固态电解质膜具有更高的安全性,同时共晶溶剂能够在金属锂表面电化学分解并形成稳定的SEI层,具备快速传导锂离子的功能,进一步降低固态电池充放电的极化现象。本发明制备方法的成膜温度低,有效地降低了电池制备的难度和成本,且简单易操作,适合于大规模批量化生产,具备产业化的前景。

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