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公开(公告)号：CN119890454A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510191867.8
申请日：2025-02-21
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0569 , H01M10/0525 , H01M10/0568 , H01M10/42
Abstract: 本发明公开了一种锂金属电池用多功能型电解液及其应用，包括锂盐和有机溶剂，所述有机溶剂由四氢吡喃、1,1,2,2‑四氟乙基‑2,2,3,3‑四氟丙基醚和1,3‑二氧戊环按照体积比为（2.5～7）：（2.5~7）：（1~3）组成；所述锂盐由双(氟磺酰)亚胺锂和高氯酸锂按摩尔比为（0.5～4）：（0.5～4）组成。该电解液具备超低熔点、低阻抗、耐高温、耐高压等特性，显著提升醚类电解液性能，应用于锂金属电池，它拓宽了电压窗口和工作温度范围，解决了低温容量衰减问题，并增强了高温循环稳定性。
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公开(公告)号：CN116565347B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202310836966.8
申请日：2023-07-10
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于水系锌离子电池技术领域，公开了一种含有氨基和羟基的有机小分子添加剂的水系锌离子电池电解液、制备方法及其应用，所述水系锌离子电池电解液添加有水系锌离子电池电解液添加剂，所述电解液添加剂的作用是稳定水系锌离子电池锌负极。所述电解液添加剂为带有氨基和羟基的有机小分子；添加剂的浓度为2mmol/L~25 mmol/L。本发明所提供的电解液添加剂可以在负极电解液界面形成金属‑有机分子层诱导锌离子沉积，同时将水分子阻隔在这个金属‑有机分子层外。有效解决了锌枝晶、锌金属腐蚀等问题，从而极大程度提高了锌负极的循环性能，并与适合的正极匹配应用到全电池中，有效延缓了容量衰减。
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公开(公告)号：CN116683048A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310805001.2
申请日：2023-07-03
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/36
Abstract: 本发明提供了电解液添加剂、电解液、含有该电解液的水系锌离子电池及制备方法，涉及二次电池水系锌离子技术领域。该方法为在水系锌离子电池所用电解液中添加同分异构有机小分子添加剂，同向三羟基结构较异向三羟基结构更能稳定地锚定在锌负极表面，排除锌负极表面自由水，并且能诱导锌的择优取向沉积，有效抑制副反应的发生和锌枝晶的生成，提高界面稳定性，从而实现了长循环优异性能的锌电池。对锌二次电池的研究有重要意义。本发明电解液添加剂山梨糖醇组装的锌对称电池在5mA·cm‑2的电流密度以及5mAh·cm‑2的容量下能够保持稳定的极化电压循环900h以上。
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公开(公告)号：CN115172647A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202211068560.1
申请日：2022-09-02
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种脂肪酸锌改性锌金属负极及其制备方法和应用，脂肪酸锌改性锌金属负极的制备方法包括以下步骤：步骤1：将脂肪酸粉末颗粒溶于有机试剂，于常温下搅拌至完全溶解，获得脂肪酸溶液；步骤2：将锌片置于脂肪酸溶液，浸泡反应后取出，获得改性锌金属负极，在烘箱中将改性锌负极烘干即可获得脂肪酸锌改性锌金属负极。本发明将脂肪酸溶于无水乙醇后，加入金属锌发生化学反应，在锌金属负极表面原位生成脂肪酸锌改性层，利用脂肪酸锌的高离子导通率、较强的疏水性能和快速锌离子迁移速率，诱导锌离子均匀平整沉积的同时，一定程度上实现去溶剂化，实现抑制析氢腐蚀和发生副反应的优异效果。
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公开(公告)号：CN117613432B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410095047.4
申请日：2024-01-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种包含兼具酮基和酯基的酰酸酯类C5~8烷类链状有机添加剂的水系锌离子电池复合电解液及其制备方法和应用。该电解液添加剂为乙酰甲酸甲酯、乙酰丙酸甲酯、乙酰乙酸甲酯、丙酰乙酸甲酯、乙酰丁酸甲酯、丁酰乙酸甲酯、戊酰乙酸甲酯中的至少一种，具有成本低廉、绿色环保的优点，极少量添加可明显增加锌负极可逆循环稳定性；本发明利用酰酸酯类有机分子的高极性改变锌离子溶剂化结构，同时分子吸附在锌负极表面，诱导锌离子以平行于基面且热力学更加稳定的（002）晶面沉积，有效解决锌枝晶、析氢反应等问题，从而极大提高锌负极的循环性能，并与适合的正极匹配应用到电池中，有效延缓容量衰减。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115172647B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202211068560.1
申请日：2022-09-02
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种脂肪酸锌改性锌金属负极及其制备方法和应用，脂肪酸锌改性锌金属负极的制备方法包括以下步骤：步骤1：将脂肪酸粉末颗粒溶于有机试剂，于常温下搅拌至完全溶解，获得脂肪酸溶液；步骤2：将锌片置于脂肪酸溶液，浸泡反应后取出，获得改性锌金属负极，在烘箱中将改性锌负极烘干即可获得脂肪酸锌改性锌金属负极。本发明将脂肪酸溶于无水乙醇后，加入金属锌发生化学反应，在锌金属负极表面原位生成脂肪酸锌改性层，利用脂肪酸锌的高离子导通率、较强的疏水性能和快速锌离子迁移速率，诱导锌离子均匀平整沉积的同时，一定程度上实现去溶剂化，实现抑制析氢腐蚀和发生副反应的优异效果。
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公开(公告)号：CN113964289A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111248048.0
申请日：2021-10-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及水系锌离子电池技术领域，具体涉及一种表面有机磷酸刻蚀复合亲锌性钝化膜改性锌金属负极及其制备方法与应用。所述制备方法为:利用有机磷酸酯类溶液与锌金属负极发生化学反应，刻蚀锌负极表面，在表面生成纳米锌颗粒重构负极表面形貌，同时在锌金属负极表面原位生成有机磷酸锌纳米级亲锌性螯合物钝化膜，得到改性锌金属负极。该化学反应能实现对所得锌金属负极材料表面结构的调控和产生稳定螯合物钝化膜，将本发明的改性锌金属负极材料应用于水系锌离子电池体系中能显著抑制锌负极枝晶生长、实现锌负极表面锌均匀致密沉积、抑制析氢腐蚀和大幅延长锌离子电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN113690401A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202111244615.5
申请日：2021-10-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及水系锌离子电池技术领域，具体涉及一种有机磷酸锌‑硅烷复合钝化膜改性锌金属负极及其制备方法与应用。所述制备方法为，利用硅烷偶联剂在水中水解为硅醇的特性，将硅烷偶联剂与有机磷酸类螯合剂混合均匀后，加入金属锌发生化学反应，在锌金属负极表面原位生成有机磷酸锌螯合物‑硅烷复合钝化膜，得到改性锌金属负极。将本发明的改性锌金属负极材料应用于水系锌离子电池体系中能显著抑制锌金属负极不可控的枝晶生长、抑制析氢腐蚀和副反应的发生造成电解质的损耗，同时大幅延长锌离子电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN111082038A
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201911193472.2
申请日：2019-11-28
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/40 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及能源电池领域，特别涉及一种锂电池用低硼含量锂硼合金电极材料及应用。所述电极材料以质量百分比计，包括下述组分：Li85.01-95％；B4.99-9.99％；M0.01～5％；所述M选自Au、Ag、Si、Al、Zn、C、Mg中的至少一种；所述电极材料用作锂电池负极材料时，其比容量为2700-3400mAh/g。本发明实现了高比容量和循环寿命的同步提升。
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公开(公告)号：CN118693233B
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411176252.X
申请日：2024-08-26
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/134 , H01M4/62 , H01M10/0525 , H01M4/1395 , H01M4/38
Abstract: 本发明提供了一种有机半导体改性复合锂负极及其制备方法和应用，属于锂电池技术领域。该复合锂负极中的界面层由有机半导体分子单元复合而成，拥有碳基骨架和含硫环，能够实现更优异的亲锂行为和离子扩散行为，并且可以为Li的成核提供活性位点，噻吩单元上的硫环可以作为一个均匀的成核区域来调节Li的成核，从而使Li原子被均匀地吸收和还原，进而实现锂离子大容量、高电流的均匀沉积，实现反应成型制备、加工一体化生产。
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