一种水系金属电池电解液及其应用

    公开(公告)号:CN118248968A

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202410314666.8

    申请日:2024-03-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明属于电化学储能和新能源材料领域,涉及水系锌金属电池,具体涉及一种水系金属电池电解液及其应用。所述水系金属电池电解液中含有水、金属离子和添加剂;所述添加剂为乳糖酸所述添加剂在电解液中的浓度为0.02~0.2mol/L。本发明通过将乳糖酸按一定摩尔比添加到含金属离子的电解液中对锌金属负极进行保护,该电解液添加剂能够在锌负极表面发生吸附,构建一层锁水防护层,阻止活性水与金属负极的接触从而抑制析氢腐蚀等副反应的发生,同时防护层能够均匀锌离子沉积流,抑制负极表面的枝晶生长,实现了金属电池的长效循环,此外添加剂分子能够参与金属离子溶剂化结构的组成,改变电解液中的氢键网络结构,促进金属离子在电解液中的快速迁移。

    一种锂硫电池隔膜及应用
    12.
    发明授权

    公开(公告)号:CN115207560B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202210840444.0

    申请日:2022-07-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种锂硫电池隔膜及应用;属于材料化学领域。所述锂硫电池隔膜是以原料隔膜为处理对象先经片层状铁电材料改性然后通电,经极化处理得到产品。与现有铁电纳米颗粒制备技术相比,本发明通过双重改性使得铁电材料内部内建电场增强且表面极性趋于一致。进而达到能够有效抑制多硫化物穿梭,提高活性硫的利用率的目的,这为获得高倍率条件下,具有优异循环性能的产品提供必要条件。

    一种锂硫电池隔膜及应用
    13.
    发明公开

    公开(公告)号:CN115207560A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210840444.0

    申请日:2022-07-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种锂硫电池隔膜及应用;属于材料化学领域。所述锂硫电池隔膜是以原料隔膜为处理对象先经片层状铁电材料改性然后通电,经极化处理得到产品。与现有铁电纳米颗粒制备技术相比,本发明通过双重改性使得铁电材料内部内建电场增强且表面极性趋于一致。进而达到能够有效抑制多硫化物穿梭,提高活性硫的利用率的目的,这为获得高倍率条件下,具有优异循环性能的产品提供必要条件。

    一种Na3M2XO6颗粒组装的空心纤维及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113584620B

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202110726177.X

    申请日:2021-06-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明属于钠离子电池技术领域,特别涉及一种Na3M2XO6颗粒组装的空心纤维及其静电纺丝技术制备的方法和应用。所述Na3M2XO6颗粒中,M选自Ni、Cu、Co中至少一种,X选自Sb、Bi中的至少一种;所述空心纤维的长径比大于等于19.41,所述Na3M2XO6颗粒的平均粒径为30‑170nm,所述空心纤维的直径为80‑380nm。本发明通过静电纺丝技术制备的所述空心纤维。本发明制备工艺简单、反应过程各参数具体可调可控、重复性好,能够获得细小Na3M2XO6颗粒组装成的空心纤维结构。所得空心纤维用作钠离子电池正极时,展现出优异的电学性能。

    一种Na3M2XO6颗粒组装的空心纤维及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113584620A

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN202110726177.X

    申请日:2021-06-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明属于钠离子电池技术领域,特别涉及一种Na3M2XO6颗粒组装的空心纤维及其静电纺丝技术制备的方法和应用。所述Na3M2XO6颗粒中,M选自Ni、Cu、Co中至少一种,X选自Sb、Bi中的至少一种;所述空心纤维的长径比大于等于19.41,所述Na3M2XO6颗粒的平均粒径为30‑170nm,所述空心纤维的直径为80‑380nm。本发明通过静电纺丝技术制备的所述空心纤维。本发明制备工艺简单、反应过程各参数具体可调可控、重复性好,能够获得细小Na3M2XO6颗粒组装成的空心纤维结构。所得空心纤维用作钠离子电池正极时,展现出优异的电学性能。

    氨基糖苷类硫酸盐改性水系电池电解液及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119315127A

    公开(公告)日:2025-01-14

    申请号:CN202411251853.2

    申请日:2024-09-06

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了氨基糖苷类硫酸盐改性水系电池电解液及其制备方法和应用。该电池电解液包括锌离子溶液和改性添加剂;所述改性添加剂为氨基糖苷类硫酸盐,其在电解液中的浓度为0.001~0.1mol/L;所述电解液中锌离子浓度为1~4mol/L。将包括锌离子溶液和改性添加剂在内的原料充分混合溶解后,即得上述电解液。该电解液采用氨基糖苷类硫酸盐为改性剂,通过破坏溶液中的氢键网络,限制水的活性,改变锌离子的溶剂化结构,同时在锌金属负极表面诱导锌均匀沉积,且构建贫水界面保护层,大幅抑制锌金属负极的副反应的发生,基于上述电解液所制备的锌离子二次电池,有效提高电池的循环稳定性和倍率性能,可满足动力电池的性能要求。

    一种宽温域电池电解液的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118198491A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410314710.5

    申请日:2024-03-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明属于宽温域二次电池技术领域,涉及一种宽温域电池电解液的制备方法和应用。所述电解液是由锂盐、溶剂、稀释剂、复合添加剂组成;经优化后,所述复合添加剂包括氟磺酰二氟乙酸甲酯、二氟草酸硼酸锂。本发明所设计的宽温域电池羧酸酯基电解液用作锂电池电解液。本发明所设计的宽温域电池羧酸酯基电解液,即使在‑60℃极低温时,电导率仍能达到1.034mS/cm。该电解液的电化学窗口上限高达5.4V;同时本发明所设计的电解液在‑60~60℃时,其具有优异的电学性能。本发明电解液组分设计合理、产品性能优良,便于工业化应用。

    一种具有梯度结构层状钠离子电池正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113889613B

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202110973503.7

    申请日:2021-08-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有梯度结构层状钠离子电池正极材料及其制备方法,将采用共沉淀法制备的P2‑NaxMnyTM(1‑y)O2层状氧化物正极材料与一定量的易分解Mg盐或MgO混合均匀。通过低温熔盐反应的方法使得Mg2+向层状氧化物中扩2+散,形成一种具有梯度Mg 掺杂的层状氧化物正极材料。同时,由于表层在低温熔盐过程中形成的富Mg层状氧化物中的Na+浓度相对较低,因此表层的层状氧化物倾向于形成P3相结构,从而得到颗粒由内到外依次为P2/P3@MgO具有梯度结构的层状氧化物钠电正极材料。掺杂到层状氧化物中的Mg2+能够有效抑制层状材料高电压下的有害相变,表面残留的MgO包覆层能够抵抗电解液对正极材料的腐蚀,从而显著提高层状氧化物正极材料的循环稳定性。

    一种具有梯度结构层状钠离子电池正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113889613A

    公开(公告)日:2022-01-04

    申请号:CN202110973503.7

    申请日:2021-08-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有梯度结构层状钠离子电池正极材料及其制备方法,将采用共沉淀法制备的P2‑NaxMnyTM(1‑y)O2层状氧化物正极材料与一定量的易分解Mg盐或MgO混合均匀。通过低温熔盐反应的方法使得Mg2+向层状氧化物中扩散,形成一种具有梯度Mg2+掺杂的层状氧化物正极材料。同时,由于表层在低温熔盐过程中形成的富Mg层状氧化物中的Na+浓度相对较低,因此表层的层状氧化物倾向于形成P3相结构,从而得到颗粒由内到外依次为P2/P3@MgO具有梯度结构的层状氧化物钠电正极材料。掺杂到层状氧化物中的Mg2+能够有效抑制层状材料高电压下的有害相变,表面残留的MgO包覆层能够抵抗电解液对正极材料的腐蚀,从而显著提高层状氧化物正极材料的循环稳定性。

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