公开(公告)号：CN111668493A

公开(公告)日：2020-09-15

申请号：CN202010547402.9

申请日：2020-06-16

Applicant: 南开大学

Inventor： 陶占良 ,  王蕊 ,  石发兴 ,  史金强 ,  马陶 ,  贺鑫 ,  陈军 ,  梁静 ,  李海霞

IPC: H01M4/70 ,  H01M4/66 ,  H01M10/052

Abstract: 一种抑制锂金属负极枝晶的三维集流体及在金属锂电池中的应用，属于电池技术领域。三维集流体为铜箔负载的Cu@Sn纳米锥阵列结构集流体。其中三维纳米锥阵列结构集流体框架可有效缓解锂金属在循环过程中的体积膨胀，其高比表面积可降低平均电流密度，分散电场，促进锂的均匀沉积；亲锂的Sn纳米颗粒在循环过程中与锂原位形成Li-Sn合金，形成均匀的锂成核位点，降低锂沉积的极化，诱导锂均匀沉积/溶解。从成核及沉积的角度出发，二者的协同作用能有效抑制锂枝晶的生长，提升了电池的库仑效率及循环稳定性。该集流体具有质量轻、体积小且亲锂的特点，对电池的能量密度影响小，基于此集流体的液态及固态金属锂电池表现出良好的循环稳定性。

公开(公告)号：CN106920983B

公开(公告)日：2020-05-15

申请号：CN201710242757.5

申请日：2017-04-14

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  马亭 ,  潘增 ,  李海霞 ,  陶占良 ,  程方益 ,  梁静 ,  于川茗

IPC: H01M8/18

Abstract: 本发明涉及一种低温非水系对称有机液流电池，克服了液流电池在寒冷地区应用的局限性，以及非水系有机液流电池存在活性材料溶解度低、电解液易交叉污染、操作电流密度低的问题。所述液流电池以低凝固点宽电化学窗口有机溶剂配制电解液，使液流电池可以在低温环境中工作；卟啉类活性材料@导电剂的悬浮电解质溶液，提高了卟啉类活性材料在电解质溶液中的浓度及电解质溶液的导电性，进而提高了液流电池的操作电流密度；根据孔径筛分原理制备高离子电导率的离子选择膜，克服了电解液的交叉污染，提高了液流电池的操作电流密度。本发明所述的低温非水系对称有机液流电池具有高开路电压，高能量密度，高库伦效率，高循环稳定性的特点。

公开(公告)号：CN108448095A

公开(公告)日：2018-08-24

申请号：CN201810242968.3

申请日：2018-03-23

Applicant: 南开大学

Inventor： 陶占良 ,  刘双 ,  张雪静 ,  邵涟漪 ,  陈军 ,  李海霞 ,  梁静

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/58 ,  H01M10/054 ,  H01M10/058

Abstract: 一种钠离子电池负极材料KTiOPO4的合成及应用，属于新型化学电源领域。合成方法是将磷酸盐、钛氧化物预混均匀，在球磨罐中用乙醇浸润，然后将此混合物球磨并干燥，得到前驱体；再将前驱体进行烧结，得到KTiOPO4。该方法具有成本低廉，合成方法简单、易于实施的特点，将其用于钠离子电池负极材料，电池安全性能高、倍率性能好、循环性能稳定，在较高倍率(200mA g-1)下可逆容量为89mAh g-1，循环1000次，比容量几乎没有衰减，在充放电过程中可以避免钠枝晶的形成，解决了现有钠离子电池负极材料低电位下容易产生枝晶的问题。该电极材料可以与高电压正极材料匹配，提升钠离子电池性能。

公开(公告)号：CN107142488A

公开(公告)日：2017-09-08

申请号：CN201710291941.9

申请日：2017-04-28

Applicant: 南开大学

Inventor： 程方益 ,  孙洪明 ,  李海霞 ,  梁静 ,  陶占良 ,  陈军

IPC: C25B1/04 ,  C25B11/06 ,  C01B25/08 ,  B01J27/185

CPC classification number: Y02E60/366 ,  C25B1/04 ,  B01J27/1853 ,  C01B25/08 ,  C25B11/0478

Abstract: 一种多孔多壳式磷化镍空心微球化合物，具有多孔二级纳米结构，化学式为Ni2P，其Ni:P元素比为2:1，微米球直径为1.5‑2.5μm，多孔的壳由12‑17nm的二次纳米颗粒组装而成；采用固相磷化多壳式NiO前驱体的方法制备，其前驱体NiO由自模板法制备而成；该材料可以构成三电极体系用于其电催化析氢性能的测试。本发明的优点是：该制备方法操作简单，原料廉价、来源丰富，产物纯度高，结晶性好，形貌可控，由纳米颗粒组装而成的多孔多壳式空性结构有利于电极气液固三相界面接触，能提供更好的物质传输通道，纳米颗粒的结构单元可以提供更多的催化活性位点，从而有效地提高其电催化活性，产物同时具有良好的电化学稳定性，可作为新型催化剂应用于电解水等。

公开(公告)号：CN105958131A

公开(公告)日：2016-09-21

申请号：CN201610459201.7

申请日：2016-06-20

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  张宁 ,  陶占良 ,  程方益 ,  梁静 ,  李海霞 ,  于川茗

IPC: H01M10/36 ,  H01M10/38 ,  H01M4/36 ,  H01M4/48 ,  H01M4/50 ,  H01M4/583

CPC classification number: H01M10/36 ,  H01M4/362 ,  H01M4/48 ,  H01M4/50 ,  H01M4/583 ,  H01M10/38 ,  H01M2220/20 ,  H01M2220/30

Abstract: 一种长寿命高能量密度可充水系锌离子电池，由正极壳、弹片、垫片、正极活性物质、隔膜、负极活性物质和负极壳组成并依次组成叠层结构，正极活性物质为阳离子缺陷型ZnMnxO4/C纳米复合材料，负极为锌箔或球形锌粉，隔膜为聚乙烯无纺布或滤纸，电解液为三氟甲烷磺酸锌水溶液。本发明的优点是，ZnMnxO4/导电碳复合电极材料制备工艺简单易行，合成的ZnMnxO4纳米晶均匀嵌在导电碳中；电解液可实现Zn沉积/析出库仑效率约100％和宽的电化学窗口0‑2.5V vs.Zn2+/Zn；将正极活性物质和新型电解液应用于水系锌离子电池中，展现了良好的电化学性能，具备活性物质高的可逆储锌容量和优异的循环稳定性。

公开(公告)号：CN104393353B

公开(公告)日：2016-08-24

申请号：CN201410708062.8

申请日：2014-11-28

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  轷喆 ,  程方益 ,  陶占良 ,  梁静 ,  李海霞

IPC: H01M10/36 ,  H01M10/04

Abstract: 一种高倍率和长寿命的可充室温钠电池的制备方法，由二硫化铁微球作为正极材料，钠片作为负极，隔膜为聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯构成的三层膜或玻璃纤维纸，电解液为含钠盐的醚类电解液；正极片涂布所用的导电剂为乙炔黑、Super P、KS?6、碳纳米管、石墨烯、石油焦等一种或几种进行混合而成；粘结剂为聚偏二氟乙烯或羧甲基纤维素钠；溶剂为N?甲基吡咯烷酮或水；集流体为泡沫镍、铜片、泡沫铜或铝片。本发明的优点是：二硫化铁微球制备简便，纯度高。同时因其微纳结构的形貌优势具有较高的比容量、循环稳定性和出色的倍率性能。因此二硫化铁/钠二次电池有望实现商业化生产，成为下一代大规模储能电池。

公开(公告)号：CN105633511A

公开(公告)日：2016-06-01

申请号：CN201610211009.6

申请日：2016-04-06

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈军 ,  李子凡 ,  胡小飞 ,  孙建超 ,  赵庆 ,  陶占良 ,  梁静

IPC: H01M12/08

CPC classification number: Y02E60/128 ,  H01M12/08

Abstract: 一种Na-CO2室温二次电池，由负极壳、弹片、垫片、钠片、隔膜、电解液、二氧化碳-空气电极和多孔正极壳组装而成的钮扣电池，其中钠片为负极，二氧化碳-空气电极为正极，二氧化碳-空气电极由具有多孔结构的正极催化剂与集流体组成；弹片为不锈钢片，用于电池内部空间填充以提高电池密闭性；垫片为不锈钢片；隔膜位于负极钠片与正极集流体之间，用于阻隔电子传输；电解液为NaClO4/四乙二醇二甲醚溶液，电解液浸润于隔膜中。本发明的优点是：该二次电池具有超大容量、室温可充、环境友好、低成本、大倍率和长寿命的特点；其制备方法操作简单、可控性强、一致性好，有利于大规模生产。

公开(公告)号：CN105498823A

公开(公告)日：2016-04-20

申请号：CN201610105568.9

申请日：2016-02-26

Applicant: 南开大学

Inventor： 陶占良 ,  王海霞 ,  韩沫 ,  赵亚然 ,  陈军 ,  程方益 ,  李海霞

IPC: B01J27/24 ,  B01J35/10 ,  C01B3/06

CPC classification number: Y02E60/36 ,  B01J27/24 ,  B01J35/10 ,  C01B3/065

Abstract: 一种氮掺杂多孔碳负载钴催化剂的制备方法，将N,N-双水杨醛乙二胺合钴(II)或二(3-甲氧基水杨醛)缩乙二胺氯化钴加入坩埚内，然后放入管式炉中，氢氩混合气氛围下，加热升温至400-900℃煅烧1-10h；冷却至室温，制得氮掺杂多孔碳负载钴催化剂，所制备的氮掺杂多孔碳负载钴催化剂用于氨硼烷水解脱氢。本发明的优点：该催化剂采用一步热解合成法，方法简单，钴负载量大大提高，有利于实现工业化生产；该催化剂用于催化氨硼烷水解放氢，最大的放氢速率达1383mL H2min-1gCo-1，活化能为31.0kJ/mol；尤其是钴纳米颗粒嵌入氮掺杂多孔碳后，循环稳定性大大增强。

公开(公告)号：CN103816905B

公开(公告)日：2016-03-30

申请号：CN201410106714.0

申请日：2014-03-21

Applicant: 南开大学

Inventor： 陶占良 ,  周丽敏 ,  程方益 ,  梁静 ,  陈军

IPC: B01J23/75

Abstract: 一种碳纳米管负载纳米钴催化剂的制备方法，包括以下步骤：1）将钴盐溶于有机溶剂中，然后加入配体，得到混合液；2）将上述混合液转移至高压釜中，进行加热恒温反应，自然冷却至室温后，将生成的晶体或粉末，依次进行过滤、洗涤和真空干燥处理后，制得钴的金属有机骨架产物Co-MOF；3）将上述金属有机骨架产物Co-MOF在管式炉中进行煅烧，煅烧温度为400-1000℃，煅烧时间为100-180min，煅烧气氛为氩气，即可制得碳纳米管负载纳米钴催化剂。本发明的优点是：原料成本低廉且生产工艺简单，反应条件易于控制，不需要模板剂及表面活性剂，所得产品一致性好，环境友好，有利于碳纳米管负载纳米钴批量化生产和应用。

公开(公告)号：CN103464784B

公开(公告)日：2016-01-20

申请号：CN201310447723.1

申请日：2013-09-27

Applicant: 南开大学

Inventor： 陶占良 ,  周丽敏 ,  陈军 ,  程方益 ,  梁静

IPC: B22F9/30

Abstract: 一种碳负载纳米镍的制备方法，步骤如下：1）将镍盐溶于有机溶剂中，然后加入有机配体，得到混合液；2）将上述混合液转移至高压釜中进行高温反应，得到含镍的有机框架化合物，自然冷却至室温后将其依次进行过滤、有机溶剂洗涤和真空干燥处理；3）将上述样品置于管式炉中，在惰性气中进行高温煅烧，即可制得碳负载纳米镍成品。本发明的优点是：该制备方法生产工艺简单、反应条件易于控制且原料成本低廉，制备过程中不需要模板剂及表面活性剂，所得产品一致性好且无环境污染，有利于碳负载纳米镍的批量化生产。