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公开(公告)号：CN110581276B
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN201810593883.X
申请日：2018-06-11
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供一种界面保护结构，包括主体材料，主体材料为碳基材料，包括泡沫石墨烯(FG)、碳纳米管(CNT)、碳纤维中的至少一种。通过将原材料在分散液中进行分散，然后抽滤、剥离制备本发明界面保护结构。本发明的界面保护结构为自支撑结构，无需粘结剂帮助成型；且具有一定柔性，可在柔性电池中进一步应用；能够抑制锂金属电池在充放电过程中的枝晶生长、体积变化以及阻挡电解液与锂金属的直接接触，提高电池库伦效率和循环寿命；本发明的界面保护结构的制备原料易得、制备方法简单易行，也可直接应用于目前的锂金属电池产品中，有利于规模化推广。
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公开(公告)号：CN113299914B
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202010109023.1
申请日：2020-02-21
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M4/62 , H01M50/431 , H01M50/449 , H01M10/052 , H01M10/058 , H01M10/42
Abstract: 本发明公开了一种含氟碳材料及其制备方法和应用，所述含氟碳材料的组成成分至少包括碳材料和含氟聚合物；含氟碳材料中具有碳‑氟共价键。本发明含氟碳材料能够在锂金属电池正极、负极或隔膜上原位生成富含氟化物的保护层，有利于均匀锂离子流，减少枝晶的生成，提高电池的安全性。同时，含氟碳材料不仅为无主体的金属沉积提供了支撑结构，抑制了锂金属的体积膨胀，还提供了保护层，能够隔绝新鲜金属与电解液接触产生的副反应，从而提高了库伦效率。此外，本发明含氟碳材料，原料价格便宜，制备方法简便，节约了锂金属电池保护的成本；并且该材料质量轻，能够极大地提高电池的能量密度。
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公开(公告)号：CN109728249A
公开(公告)日：2019-05-07
申请号：CN201711038070.6
申请日：2017-10-30
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M4/134 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明提供了一种界面保护结构及其制备方法以及包含该界面保护结构的电池。该界面保护结构包含金属氟化物和粘结剂，所述金属氟化物为氟化镍、氟化锰、氟化铁、氟化钛、氟化铜、氟化锡等中的一种或几种，该结构能够在锂金属电池循环过程中形成具有含氟化锂的保护层，保护锂金属电极。上述界面保护结构通过以下方法制备：1)提供一混合浆料，所述混合浆料包含：金属氟化物、粘结剂、溶剂和/或碳材料；2)将所述混合浆料涂覆于隔膜一侧，得到含第一涂层的隔膜；3)烘烤处理所述含第一涂层的隔膜，即可得到界面保护结构。
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公开(公告)号：CN113140709A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202010053407.6
申请日：2020-01-17
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0567 , H01M10/0568 , H01M10/0569 , H01M10/052
Abstract: 本申请公开了一种锂金属电池，包括：正极、负极和电解液；负极包括负极活性物质，负极活性物质为混合材料，混合材料包括金属锂和化合物A；化合物A选自氟碳、氮化铝、氮化镍、氮化铜中的至少一种；电解液包括电解质、有机溶剂和添加剂。本申请提供的锂金属电池，采用特殊的复合金属锂结构与合适电解液匹配，获得了能量密度可达350Wh/Kg的锂金属电池，并且具有稳定的循环性能。
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公开(公告)号：CN110957492A
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201811121853.5
申请日：2018-09-26
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M4/583 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种锂金属界面保护，主要由氟化碳材料、基体材料和功能性添加材料组成；所述氟化碳材料的化学式可表示为CFx，其中，x为氟碳比，0＜x＜4；所述氟化碳材料为氟化石墨烯、氟化碳纳米管、氟化富勒烯、氟化乙炔黑、氟化科琴黑、氟化碳纤维、氟化碳布、氟化碳纸中的一种或多种；本发明作为锂金属负极的界面保护，起到均匀化界面锂离子流、抑制锂枝晶生长、阻挡电解液持续与锂金属接触的作用，使锂金属负极的循环稳定性和使用寿命大大提升。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110600679A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201810608692.6
申请日：2018-06-13
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/66 , H01M10/052
Abstract: 本申请公开了一种可应用于电池的金属/离子过滤层，所述金属/离子过滤层为多层堆叠材料。所述离子/金属过滤层可以增大金属沉积的过电位，过滤整合离子和金属，隔绝新鲜金属与电解液接触产生副反应，金属只会在支撑结构表面沉积，而不在离子/金属过滤层表面沉积。
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公开(公告)号：CN110600679B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201810608692.6
申请日：2018-06-13
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/66 , H01M10/052
Abstract: 本申请公开了一种可应用于电池的金属/离子过滤层，所述金属/离子过滤层为多层堆叠材料。所述离子/金属过滤层可以增大金属沉积的过电位，过滤整合离子和金属，隔绝新鲜金属与电解液接触产生副反应，金属只会在支撑结构表面沉积，而不在离子/金属过滤层表面沉积。
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公开(公告)号：CN111106355A
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201811252398.2
申请日：2018-10-25
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M4/66 , H01M4/78 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种锂金属电池用负极多级铜骨架集流体，包含一级骨架以及设在所述一级骨架上的次级骨架；所述一级骨架包括以铜、铜锡合金、铜锌合金、铜铝合金、铜镁合金、铜镍合金、铜铁合金、铜锰合金、铜铬合金、铜钛合金、铜铅合金、铜银合金、铜金合金、铜铂合金为材料制备出来的丝、线、箔、片、网、泡沫；本发明仅采用简单的电镀方法在以金属铜为一级骨架上制备次级骨架；以该多级骨架作为集流体，可起到为锂金属沉积提供沉积空间、均匀化界面锂离子流、抑制锂枝晶生长作用。
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公开(公告)号：CN113299914A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202010109023.1
申请日：2020-02-21
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M4/62 , H01M50/431 , H01M50/449 , H01M10/052 , H01M10/058 , H01M10/42
Abstract: 本发明公开了一种含氟碳材料及其制备方法和应用，所述含氟碳材料的组成成分至少包括碳材料和含氟聚合物；含氟碳材料中具有碳‑氟共价键。本发明含氟碳材料能够在锂金属电池正极、负极或隔膜上原位生成富含氟化物的保护层，有利于均匀锂离子流，减少枝晶的生成，提高电池的安全性。同时，含氟碳材料不仅为无主体的金属沉积提供了支撑结构，抑制了锂金属的体积膨胀，还提供了保护层，能够隔绝新鲜金属与电解液接触产生的副反应，从而提高了库伦效率。此外，本发明含氟碳材料，原料价格便宜，制备方法简便，节约了锂金属电池保护的成本；并且该材料质量轻，能够极大地提高电池的能量密度。
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公开(公告)号：CN111490252A
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN201910083380.2
申请日：2019-01-29
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M4/66 , H01M4/04 , H01M10/0525 , H01M4/62 , H01M2/16
Abstract: 本发明公开了一种锂金属保护层，其制备原料包括金属化合物、导电剂和粘结剂，质量比为6～8:1:1～3，其中金属化合物为金属氮化物、氧化铝、氟化铝、九锂化四铝中的一种或多种，金属氮化物与锂金属可通过原位电化学反应形成锂合金和氮化锂。本发明的锂金属保护层为多孔隙层，为锂金属沉积提供宿主材料；此外锂金属保护层还在电池中原位生成了均匀分散的锂合金和/或氮化锂，增强了亲锂性位点，提高了锂离子扩散能力，抑制了锂枝晶产生。锂金属保护层通过浆料涂覆、干燥即可制得，制备方法简便且原料来源便宜，对于保护层的厚度更易控制。具备上述保护层的锂金属电池能够抑制锂枝晶的产生，降低锂金属的活性，有效提高锂金属电池的循环寿命。
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