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公开(公告)号：CN116264274A
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202111531525.4
申请日：2021-12-14
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , H01M10/052 , H01M10/054
Abstract: 本申请公开了一种基于三维亲载流子骨架材料的负极界面保护方法及其在锂金属电池中的应用，通过制备含有亲载流子位点的三维骨架植酸铝掺杂碳纳米管(Aluminum Phytic acid‑Carbon Nanotube,AlPA‑CNT)，在商业化铜箔表面进行涂布，得到功能性负极材料。该三维亲载流子骨架与商用铜箔集流体粘结牢固，紧密结合不易脱落，有利于锂的均匀化沉积，抑制锂枝晶生长，且限制锂沉积/剥离过程中的体积变化，呈现出较高的库伦效率及优异的循环稳定性。有利于商业化推广及大规模使用，具有良好的应用价值。
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公开(公告)号：CN116259751A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202111452115.0
申请日：2021-12-01
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M4/62 , H01M4/66 , H01M4/134 , H01M10/052
Abstract: 本申请公开了一种电极保护材料及其制备方法和应用，所述电极保护材料包括ZIF‑11；通过将含有ZIF‑11的电极保护材料在基底表面进行涂布，得到具有ZIF‑11结构的负极界面保护结；ZIF‑11结构与基底结合牢固，不易脱落，这种独特的界面保护方法，在锂金属电池充放电过程中能够有效抑制锂枝晶的生长和体积变化，显著提高锂金属电池的库伦效率和循环寿命。本发明的界面保护方法制备方法简单易行，有利于规模化推行。
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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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公开(公告)号：CN111106310A
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201811252385.5
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: H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/66 , H01M4/74 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种复合锂金属负极的制备方法，首先对骨架材料的内外表面进行改性制得亲锂性骨架材料，然后在惰性气体保护下将亲锂性骨架材料浸入液态金属锂中填充金属锂制得复合锂金属负极；可以通过简单的电化学沉积方法获得具有亲锂特性的骨架材料，再通过高温熔锂注入骨架材料获得复合锂金属负极。该锂金属负极具有抑制锂枝晶生长、改性固态电解质界面膜成分的作用，同时还具有为锂金属沉积提供空间、降低锂沉积的成核势垒的作用，显著提高了锂金属负极的循环稳定性、循环寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110581276A
公开(公告)日：2019-12-17
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：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：CN117154190A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202210567261.6
申请日：2022-05-24
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M10/056 , H01M10/058 , H01M10/0525 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种混合电解质材料的制备方法和应用，所述混合电解质为固液相共存电解质；混合电解质包括三维骨架和电解液；三维骨架的表面负载有功能性保护层；三维骨架被所述电解液填充。可以加快锂/钠离子的传输速率，减少锂/钠金属的不均匀沉积，而且保护层中的物质会微量的溶解在电解液中，在电池正极和负极两侧形成保护膜，减少活性物质和电解液的副反应。将此混合电解质作为锂/钠金属电池的电解质，所得电池充放电比容量和库伦效率高，循环性能优异。
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公开(公告)号：CN116706084A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310425425.6
申请日：2023-04-18
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种导电元件、三维锂金属负极、锂电池、制备方法及应用，涉及电池材料技术领域。本发明的导电元件包括三维骨架导电基底和表面修饰层；所述表面修饰层包覆在三维骨架导电基底的表面上；所述表面修饰层包括沸石咪唑酯骨架材料。本发明的表面修饰层和三维骨架协同保护结构，不仅可以抑制锂金属负极的体积膨胀，还可加快锂离子在骨架上的传输，均匀锂离子在三维骨架上的分布，减少枝晶的生成，以此实现高能量密度、高安全性循环寿命长的锂金属电池。
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