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公开(公告)号：CN108172761A
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201711498975.1
申请日：2017-12-30
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/13 , H01M4/139 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于二次电池材料领域，具体公开了一种二次电池用复合锂负极，其包括平面集流体、复合在平面集流体表面的导电纤维骨架层、以及复合在导电纤维骨架层表面的无锂活性层；所述的导电纤维骨架层中填充和/或沉积有金属锂；所述导电纤维骨架层由若干导电纤维构成，所述的导电纤维为导电金属化合物纤维、金属纤维、碳系纤维中的至少一种；所述的无锂活性层的材料为可嵌、脱锂的材料。本发明还公开了所述负极的制备和应用。本发明中，位于集流体两面的导电纤维骨架层被集流体分隔，彼此不相互贯通；该结构负极的强度高，具有良好的抗拉伸变形或断裂性能，更利于工业规模化生产；此外，还有助于是锂离子均匀分布，有助于提升充放电性能。
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公开(公告)号：CN110880618B
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN201811040155.2
申请日：2018-09-06
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0567 , H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M10/052 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于锂金属电池领域，具体一种添加有不溶性固体颗粒的锂金属电池电解液，包括基础电解液和不溶性固体颗粒；所述的基础电解液包括有机溶剂和导电锂盐；所述的不溶性固体颗粒为M金属的氮化物和/或氟化物；所述的M金属为Li或者能被Li金属还原置换的金属中的至少一种。本发明还提供了一种所述的电解液的应用以及其制得的负极和锂金属电池。本发明中，电解液中的不同颗粒共沉积到集流体上的金属锂，与纳米颗粒发生化学反应，生成稳定的SEI膜以及相应的沉锂位点。本发明技术方案，可有效避免锂枝晶的生长，从而提高金属锂负极的充放电库伦效率，增加循环寿命。
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公开(公告)号：CN110875467B
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN201810999124.3
申请日：2018-08-29
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/04 , H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种掺氮的复合平面金属锂阳极的制备与应用。所述的掺氮的复合平面金属锂阳极由平板集流体、均匀覆盖在平面金属集流体两侧的掺氮的中空碳纳米笼与胶粘剂活性层、以及存在于掺氮中空碳纳米笼中的金属锂组成。其优势在于，高比表面积中空碳纳米笼的存在有效地降低了金属锂成核和沉积过程中的过电位，而氮原子的掺杂提供了均匀的成核和沉积位点，使金属锂得意于向中空碳纳米笼的内部生长，从而实现了锂金属持续循环过程中均匀的沉积和溶解。此外，超薄的碳壁有效的阻挡了界面反应的发生，大幅度提高锂金属电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN110875496B
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN201811006820.6
申请日：2018-08-30
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0567 , H01M10/052
Abstract: 本发明属于金属锂电池技术领域，具体公开了一种稳定金属锂沉积的电解液。该镀液为锂盐、有机溶剂和添加剂所组成的有机溶液，具体组成为：锂盐/有机溶剂体积比值的范围为0.5～3mol/L、添加剂含量为0.1～5wt.％。本发明所述镀液配方简单，成本低廉且实用，采用本发明所述特定组成和配比的电镀锂液可以在集流体表面实现均匀的锂沉积，有效避免枝晶的生长。所得到的电解液可以作为锂硫电池的电解液，实现长时间稳定的循环。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110148782B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201810143618.1
申请日：2018-02-11
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0567 , H01M10/0525 , H01M10/054 , H01M10/42
Abstract: 本发明公开了一种金属锂和金属钠二次电池电解液添加剂及其应用。本发明的电解液添加剂包括一种或者多种金属氮化物。其能够有效抑制金属锂或钠在充电过程锂枝晶生长。本发的操作简单，通过在电解液中添加金属氮化物，制成相应的电解质溶液；电池充放电过程中，电解液中氮化物与金属锂片或钠片发生化学反应，生成相应的金属和氮化锂或氮化钠，在金属锂表面形成原位的SEI膜，能有效避免锂枝晶产生，从而提高锂金属负极的充放电库伦效率及循环寿命。
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公开(公告)号：CN110880575A
公开(公告)日：2020-03-13
申请号：CN201811040154.8
申请日：2018-09-06
Applicant: 中南大学
IPC: H01M2/16 , H01M10/0525 , H01M10/42
Abstract: 本发明公开了一种用于锂硫电池的复合隔膜的制备与应用。所述的复合隔膜由亲锂层(正对锂负极)，绝缘导锂层和吸液层(正对硫正极)组成。其优势在于，亲锂层可以与锂枝晶的尖端发生反应，从而来消耗锂枝晶，避免锂枝晶继续生长来刺穿隔膜。绝缘导锂层用于导通锂离子但是有效阻隔电子。吸液层用于吸附和存储电解液，防止正极溶解的多硫化物在正负极之间的传输。得益于这种独特的结构优势，采用这种复合隔膜组成的锂硫电池呈现长的循环寿命以及优异的循环性能。
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公开(公告)号：CN110875495A
公开(公告)日：2020-03-10
申请号：CN201810999122.4
申请日：2018-08-29
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0567 , H01M10/052 , H01M10/058 , H01M10/42
Abstract: 本发明属于锂硫电池领域，具体涉及四氟硼酸源在锂硫电池中的应用，通过四氟硼酸源配置的锂硫电池电解液，通过功能添加剂在充放电循环过程中的作用，使锂硫电池具有优异的长循环稳定性能以及高比容量等，且其制备方法简单，成本低廉，具有广阔的工业化应用前景。
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公开(公告)号：CN110875478A
公开(公告)日：2020-03-10
申请号：CN201810999143.6
申请日：2018-08-29
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/80 , H01M4/66 , H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/04 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种用于高能二次锂电池的金属锂负极。所述的金属锂负极包括平面金属集流体，所述的平面金属集流体带有第一表面和第二表面；所述的平面金属集流体上设置有多个贯穿第一表面和第二表面且彼此独立的孔道，孔道的横截面呈矩形；平面金属集流体第一表面和/或第二表面的金属上复合有绝缘层A，孔道中的任意相对的两个表面的金属上复合有绝缘层B。覆盖在矩形微米孔道长面的绝缘层有利于金属锂在微米孔道的宽面沉积，有利于保证在金属锂沉积和溶解过程中SEI膜在宽面上下浮动，从而避免在锂沉积溶解过程中发生SEI膜的挤压和破裂。如此设计的金属锂负极可以实现超稳定和超长时间的循环。
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公开(公告)号：CN110783529A
公开(公告)日：2020-02-11
申请号：CN201810859419.0
申请日：2018-07-31
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/04 , H01M10/052 , H01M10/0525 , H01M12/08
Abstract: 本发明属于锂二次电池负极材料领域，具体公开了一种二次电池用金属锂负极，包括集流体，复合在集流体上的锂铋合金基底层，以及复合在锂铋合金基底层表面的锂化合物层。本发明还公开了所述的二次电池用金属锂负极的制备方法，将铋的化合物、导电剂和粘结剂浆化后复合在集流体表面，随后再将复合在集流体上的铋的化合物和金属锂反应，制得所述的二次电池用金属锂负极。本发明独创性地发现，通过所述铋的化合物与金属锂的化学反应，生成有效的锂铋合金；促使金属锂在铋骨架中均匀生长，同时生产有效的SEI膜，保护金属锂，避免锂枝晶产生，从而提高金属锂负极的充放电库伦效率及循环寿命。
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