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公开(公告)号：CN119069706A
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202411199599.6
申请日：2024-08-29
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种含磷锌离子电池负极修饰剂、修饰方法及其应用，属于锌离子电池技术领域。所述负极修饰剂为羟基乙叉二膦酸、羟基乙叉三膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、双(1,6‑亚己基)三胺五亚甲基膦酸、三乙烯四胺六亚甲基膦酸中的一种以上；所述锌离子电池负极修饰方法，包括将所述的修饰剂加入至水中，混合均匀，得到修饰剂浓度为200～5000mg L‑1、pH值为3～7、温度为25～80℃的混合溶液，然后将锌箔加入，反应1～30min后取出，得到所述的锌离子电池负极。所述修饰剂通过调节锌离子溶剂化结构，从而抑制锌箔与活性水分子的反应，同时改善成核过电位，促进锌离子沿(002)晶面的沉积，抑制了锌枝晶的生长，提高了电池性能。
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公开(公告)号：CN119208719A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411254513.5
申请日：2024-09-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M10/0565 , H01M10/052 , H01M10/058
Abstract: 本发明提供一种固态电解质膜、无负极碱金属电池界面层及其制备方法。本申请提供了羧甲基纤维素盐、聚合物分子链和杂多酸盐在固态电解质、碱金属/无负极碱金属电池界面层中的应用。通过分子间氢键的交联作用，使所述固态电解质膜及界面具有刚柔并济的“聚合物‑金属氧簇‑聚合物”交联结构，从而有效缓解体积变化带来的应力。依附于集流体表面的超薄界面能促进碱金属离子在集流体表面的均匀沉积，在电池循环过程中形成致密的SEI层，从而有效延长无负极碱金属电池的循环寿命。含有所述界面层的无负极碱金属电极可以有效提升库伦效率和循环寿命，为无负极碱金属电池的界面设计提供了一种可行的思路。
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公开(公告)号：CN119133453A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411200051.9
申请日：2024-08-29
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种具有亲锌‑疏水双界面保护层的锌负极修饰剂、修饰方法及其应用，属于锌离子电池技术领域。所述锌离子电池负极修饰方法，通过将无水乙醇+去离子水+亲锌或疏水硅烷+三氟甲磺酸锌均匀混合得到修饰液，其中，无水乙醇、去离子水、硅烷的体积比为90:5:5；三氟甲磺酸锌的浓度为0.05mol L‑1～0.5mol L‑1；并将亲锌、疏水两种修饰液依次喷涂到预处理后的锌负极表面，喷涂装置的功率为2～10W；喷涂时间为0.2～5s cm‑2，喷涂完毕后在室温下干燥并在高温干燥箱中固化。所述修饰方法通过结合内层亲锌硅烷调节锌离子通量和外层疏水硅烷调节水合离子溶剂化结构的双重作用，抑制了锌枝晶的生成和析氢反应的发生，提升了电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN116454417A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202210014766.X
申请日：2022-01-07
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M10/36
Abstract: 本发明是一种自修复式水系锌离子电池电解质的制备及应用，通过添加具有界面修饰和自愈修复功能的氯基化石墨烯量子点，来修饰锌阳极界面，减少活性水对锌电极的腐蚀，提高库伦效率。此外，当锌电极界面不稳定出现枝晶生长时，量子点可以作为锚定吸附剂填充到枝晶的沟壑之间，平滑锌电极，起到了锌阳极自修复的效果，从而实现电池的长效循环，为水系锌离子电池的应用提供了一种新的可行途径。
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公开(公告)号：CN119994184A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202411254852.3
申请日：2024-09-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M10/0567 , H01M10/052 , C01G41/00
Abstract: 本发明提供一种用于锂金属电池的电解液添加剂、电解液的设计和制备方法。本申请提供了介孔聚多巴胺和磷钨酸锂作为添加剂在锂金属电池电解液中的应用。该种电解液包括介孔聚多巴胺、磷钨酸锂、锂盐以及醚基溶剂。采用离子交换法制备Li3PW12O40纳米颗粒。通过化学粘附和物理吸附作用，使介孔聚多巴胺微球担载Li3PW12O40纳米颗粒，作为锂金属电池的复合添加剂。该种添加剂可以吸附于电池的界面，调控金属锂沉积，改善SEI膜的成分，同时降低锂离子的传输能垒，满足锂金属电池的快充需求。含有所述添加剂的电解液能显著改善锂金属全电池的循环性能和库伦效率，为锂金属电池的性能提升和产品迭代提供了一种可行的思路。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118645624A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202210913692.3
申请日：2022-08-01
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及开发了一种具有生物相容性抗腐蚀锌负极涂层制备方法，利用液相沉积的方法在碱活化预处理后的锌负极表面构建以共价键固定和螯合锌离子，形成有机‑金属磷酸类薄膜涂层，与锌负极相互作用形成大量的Zn2+吸附位点，形成了锌离子快速吸附和迁移的离子通道，诱导锌离子在锌负极表面均匀沉积，抑制锌枝晶的生成，同时有机‑金属磷酸类薄膜涂层有效阻断水分子与锌负极的直接接触，抑制析氢反应的发生，提高水系锌离子电池循环稳定性。
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公开(公告)号：CN117543102A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202210913696.1
申请日：2022-08-01
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M10/36
Abstract: 本发明涉及开发了一种绿色环保的生物基水系共溶剂电解质的制备方法，通过向水系Zn(CF3SO3)2电解液中引入5％(体积分数)二氢左旋葡萄糖酮(Cyrene)有机溶剂，其可以与水分子之间优先形成氢键，从而有效降低了水系电解质中水分子的活性，抑制了电解质水分子去质子化，诱导锌离子在负极表面均匀沉积，抑制锌枝晶的生成，为水系锌离子电池在储能领域的应用提供一种新途径。
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公开(公告)号：CN115881880A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202110998147.4
申请日：2021-08-27
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种制备金属纳米晶修饰锌金属负极的方法及其应用，属于化学合成技术领域。本发明提供了一种制备金属纳米晶修饰锌金属负极的方法，所述方法为将经前处理的锌金属负极置于金属络合离子溶液中进行浸泡；所述方法基于简单、低耗、可放大的置换方法，利用络合作用对置换反应发生速率进行有效控制，得到厚度可控的金属纳米晶修饰锌金属负极，对锌离子沉积进行有效调控，同时，化学惰性的金属纳米晶层有效减弱锌金属和电解液之间的副反应，实现稳定和高度可逆的锌负极，在对称电池中表现出长循环寿命和低沉积过电位，具有高度可逆的电化学行为；络合剂控制的置换方法具有原料简单低价、环境友好、操作简单、低能耗、可放大的特点，具有较高应用价值。
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公开(公告)号：CN117638211A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202210961946.9
申请日：2022-08-11
Applicant: 北京理工大学
IPC: H01M10/0565 , H01M10/0568 , H01M10/0525 , H01M10/42 , C08G83/00
Abstract: 本发明涉及锂电池电解质的技术领域，具体涉及一种MOF复合导电材料及其制备方法。导电材料包括MOF基底和离子液体，所述离子液体被MOF材料特殊的结构束缚于MOF中；所述MOF材料为UiO‑66、67系列，ZIF‑8、67以及MOF‑74、199系列，所述导电材料在制备时添加LiTFSI；所述离子液体为咪唑类、季铵盐类、吡咯类以及吡啶类阴离子复合四氟硼酸阴离子(BF4‑)、六氟磷酸阴离子(PF6‑)、二(三氟甲基磺酰)亚胺阴离子((CF3SO2)2N‑TFSI‑)等阴离子。其制备方法为：获取MOF和离子液体；将MOF与离子液体混匀并高温干燥，将混合物压制成片即可。本发明制得的MOF基导电材料可以用于固态电池中，有益于提高固态电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN117577963A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202210913798.3
申请日：2022-08-01
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明是一种快离子传导的锌离子电池胶体电解质的制备及应用，通过将具有优异化学稳定性和电子绝缘性的BN纳米粒子引入到水系锌离子电池胶体电解质中，能进一步提高胶体电解质的稳定性。此外，均匀分散在胶体中的BN纳米粒子可以调制离子迁移行为，其中的亲锌位点(N原子)可以调控离子传输过程中的离子通量和动力学过程，促进致密锌的沉积，提高锌电极的循环寿命。二者协同，实现了锌锌对称电池基于快离子传导的水系锌离子电池胶体电解质的长效循环，为水系锌离子电池的应用提供了一种新的可行途径。
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