固态锂电池石榴石型固态电解质材料的制备及表面处理方法与应用

    公开(公告)号:CN110504482A

    公开(公告)日:2019-11-26

    申请号:CN201910728075.4

    申请日:2019-08-08

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及一种固态锂电池石榴石型固态电解质材料的制备及表面处理方法与应用。它是一种石榴石型固态电解质的制备及其与锂负极之间低阻抗的界面处理方法,采用固相合成法制备石榴石型固态电解质,通过原子层沉积技术,在固态电解质的表面沉积(例如厚度为12.3 nm)SnO2,这个缓冲层增大了固态电解质与锂负极之间的接触紧密性,降低界面阻抗,由1009.7Ω降低到42.7Ω。以经过ALD处理的LLZO作为固态电解质的锂锂对称电池,在恒流充放电过程中,有效地抑制锂枝晶的生长,具有稳定的电化学行为。这种处理方法具有廉价易得,高效方便的优势。

    锂空气电池正极及其制备方法

    公开(公告)号:CN103560256B

    公开(公告)日:2016-03-16

    申请号:CN201310524508.7

    申请日:2013-10-28

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 魏进平 张彰 周震

    Abstract: 本发明涉及一种含新型催化剂的锂空气电池正极及其制备方法。锂空气电池正极材料的质量组成:催化剂为5-30%,碳材料为40-80%,粘结剂为5-30%。催化剂为金属纳米颗粒(20-60nm)高分散在微米级的碳片上的复合材料;所述金属纳米颗粒为钴、镍、铜、锌、锰、铬、钼、钒或钇。碳材料包括乙炔黑、超导炭黑、碳纤维、石墨烯、超导炭黑、科琴黑、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩一种或两种。粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇和丁苯树脂一种或两种以上。本发明的优点是:该催化剂可促进氧的还原,降低充电过电位,在锂空气电池中表现出优异的电催化性能;而且该催化剂工艺简单,采用环保无毒的试剂,在锂空气电池领域有广泛的应用前景。

    过渡金属硫化物与石墨烯复合材料对电极及其制备和应用

    公开(公告)号:CN103985552A

    公开(公告)日:2014-08-13

    申请号:CN201410225927.5

    申请日:2014-05-21

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/542

    Abstract: 本发明涉及一种过渡金属硫化物与石墨烯复合材料对电极及其制备和在染料敏化太阳能电池中的应用。过渡金属硫化物与石墨烯的有效复合可提高复合材料的导电性和分散性。将合成的过渡金属硫化物-石墨烯复合材料分散在有机粘合剂溶液中,通过刮涂的方法镀膜于导电基底上,将镀膜后的导电基底干燥,350-500℃氩气或氮气气氛下煅烧2-10小时,冷却到室温,得到染料敏化太阳能电池的过渡金属硫化物-石墨烯复合材料对电极。与Pt对电极相比,该类型材料在自然界储量丰富,可以实现大批量工业化生产。与其他同类型半导体对电极材料相比,制备方法简便、催化性能优异,因此该硫化物-石墨烯复合材料在染料敏化太阳能电池领域有广泛的应用前景。

    金属硫化物与石墨烯复合材料对电极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN103903861A

    公开(公告)日:2014-07-02

    申请号:CN201410168621.0

    申请日:2014-04-23

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/542 Y02P70/521

    Abstract: 本发明涉及一种二维金属硫化物与石墨烯复合材料对电极及其制备方法和在染料敏化太阳能电池中的应用。将金属硫化物与石墨烯复合物负载到导电基底上制备。金属硫化物与石墨烯复合物分散于溶液中,过滤沉积成膜,再加压镀膜于导电基底上,干燥,冷却到室温。所述的金属硫化物与石墨烯的质量比为:20∶1-20;所述的硫化物与叔丁基锂的质量比为:1∶5-50。本发明无需加入粘结剂,因此不需高温除杂,可以很好地保持材料的形貌与结构。与Pt对电极相比,该材料在自然界储量丰富,可大批量工业化生产。与其他对电极材料相比,制备方法简便、催化性能优异,因此该二维金属硫化物石墨烯复合材料在染料敏化太阳能电池领域有广泛的应用前景。

    染料敏化太阳能电池的硫化锑对电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN103227054A

    公开(公告)日:2013-07-31

    申请号:CN201310122970.4

    申请日:2013-04-10

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/542 Y02E10/549

    Abstract: 本发明涉及一种染料敏化太阳能电池的硫化锑对电极及其制备方法,它是在导电基底上负载硫化锑纳米线,具体制备工艺:将新合成的硫化锑分散在有机粘合剂溶液中,通过刮涂、旋转涂膜或丝网印刷镀膜于导电基底上,将镀膜后的导电基底干燥,400-500℃真空、氩气或氮气气氛下煅烧0.5-3小时,自然冷却到室温,得到染料敏化太阳能电池的硫化锑对电极。与Pt对电极相比,该类型材料在自然界储量丰富,可以实现大批量工业化生产。与其他同类型半导体对电极材料相比,硫化锑纳米结构制备方法简便、工艺成熟,因此该硫化锑纳米结构材料在染料敏化太阳能电池领域有广泛的应用前景。

    一种用于电压为5V锂离子电池的电解液的制备方法

    公开(公告)号:CN102035022B

    公开(公告)日:2013-01-02

    申请号:CN201010561063.6

    申请日:2010-11-26

    Abstract: 一种用于电压为5V锂离子电池的电解液的制备方法,步骤如下:1)将砜和碳酸酯分别纯化除水后混合,得到混合溶剂;2)将锂盐溶解于上述混合溶剂中,得到不含添加剂的电解液;3)将添加剂溶解于上述不含添加剂的电解液中,所述添加剂为二氟草酸硼酸锂(LiDFOB),得到用于电压为5V锂离子电池的电解液。本发明的优点是:该电解液可以提高电解液与高电压正极的相容性,减少充电过程中电解液在高电压正极材料表面的分解,并可以在正负极表面形成稳定的SEI膜,使得正极材料的充放电容量及循环稳定性显著提高;而且工艺简单、易于实施、原料成本低廉、适于工业化生产,应用前景广阔。

    超级电容器用纳米Ni(OH)2与Co(OH)2复合材料及制备方法

    公开(公告)号:CN102509628A

    公开(公告)日:2012-06-20

    申请号:CN201110290441.6

    申请日:2011-09-29

    Abstract: 本发明涉及一种超级电容器用纳米Ni(OH)2与Co(OH)2复合材料及制备方法。该方法以镍盐为原料,首先通过水热法制备了纳米结构的β-Ni(OH)2,然后通过化学沉淀法在β-Ni(OH)2表面沉积一层Co(OH)2,得到β-Ni(OH)2与Co(OH)2复合材料。表面的Co(OH)2在充放电过程中转化为导电性较高的CoOOH,在Ni(OH)2表面形成一层导电网络,提高了材料的导电性,使得材料的电化学性能得到较大改善,2A/g电流密度下,放电容量可达到2353F/g,20A/g电流密度下,放电容量还能保持在1356F/g左右。本发明工艺简单,易于实施。用料简单,且原料成本低廉,应用前景十分广阔。

    一种高电压锂离子电池的制备方法

    公开(公告)号:CN102024989A

    公开(公告)日:2011-04-20

    申请号:CN201010561062.1

    申请日:2010-11-26

    Abstract: 一种高电压锂离子电池的制备方法,按锂离子电池的常规方法组装制备,正极材料为碳包覆正极复合材料LiCoPO4/C,负极材料为锂或碳,电解液为加入添加剂的常规有机电解液,所述添加剂为噻吩、联苯和呋喃中的一种或两种以上任意比例的组合,添加剂的质量百分比用量为常规有机电解液的0.05-2%。本发明的优点是:1)通过对高电压正极材料进行碳包覆,可在材料颗粒表面形成均匀的导电薄膜,有助于锂离子的嵌入与脱出;2)噻吩等添加剂的作用保证了电解液组分的稳定性。该方法工艺简单、易于工业化,通过正极材料的改性和电解液优化,离子电池的电化学性能有较大改善,在动力型锂离子电池领域中有广泛的应用前景。

    溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料磷酸钒锂的方法

    公开(公告)号:CN100420076C

    公开(公告)日:2008-09-17

    申请号:CN200510122438.8

    申请日:2005-12-19

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: C01B25/45 H01M4/5825

    Abstract: 本发明涉及溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料磷酸钒锂的方法。采用溶胶凝胶反应,以三氧化二钒与磷酸二氢铵、碳酸锂和柠檬酸为原料合成了锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3的前驱体。将前驱体在惰性气体的保护下,焙烧制得产物Li3V2(PO4)3。本发明可以降低高温固相反应合成Li3V2(PO4)3的反应温度,而且可以缩短反应时间,降低了生产的成本。Li3V2(PO4)3具有良好的电化学性能,有望成为新一代的锂离子电池正极材料。

    失效镍氢二次电池负极合金粉的再生方法

    公开(公告)号:CN1295355A

    公开(公告)日:2001-05-16

    申请号:CN00132165.X

    申请日:2000-12-19

    CPC classification number: Y02W30/84

    Abstract: 本发明涉及失效镍氢二次电池负极合金粉的再生方法,将失效镍氢二次电池中负极储氢合金(MmNi5-x-y-zCoxMnyAlz,0≤x≤0.75,0≤y≤0.4,0≤z≤0.3)粉用一定量无机或有机酸浸泡,用水洗涤,抽滤,至滤液为中性,真空烘干,用化学分析或ICP方法分析各元素的含量,根据储氢合金元素流失的不同,补充必要元素,于真空冶炼炉中再重新冶炼,得到性能优良的新合金,可再用于镍氢二次电池负极材料的制备中。本发明可以降低废旧电池给环境带来的污染,而且使贵重的钴、镍、稀土等资源得以再利用。

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