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公开(公告)号：CN117199537B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311166192.9
申请日：2023-09-11
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/058 , H01M4/62 , H01M10/054 , H01M10/0525 , H01M10/0562
Abstract: 本发明公开了一种用于低温可运行的锂/钠电池的低温添加剂的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：一、固体电解质表面的过渡金属化改性；二、过渡金属包覆/掺杂的固态陶瓷电解质制备；三、固态电解质与低维石墨复合材料制备；四、低温双导添加剂的制备。该方法制备的低温双导体添加剂表面结构由无定形碳层包覆，用于导电子，内部结构则采用一种离子电导率对温度不敏感的固态陶瓷电解质颗粒，同时与碳材料复合，从而同时具有离子和电子双导作用，添加到电极内部，在低温下可以实现离子与电子的传输平衡，从而实现电池低温大电流放电。本发明利用低温双导添加剂制备的低温电池，提高了电池的安全性，赋予电池低温长循环稳定性。
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公开(公告)号：CN117199537A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311166192.9
申请日：2023-09-11
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/058 , H01M4/62 , H01M10/054 , H01M10/0525 , H01M10/0562
Abstract: 本发明公开了一种用于低温可运行的锂/钠电池的低温添加剂的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：一、固体电解质表面的过渡金属化改性；二、过渡金属包覆/掺杂的固态陶瓷电解质制备；三、固态电解质与低维石墨复合材料制备；四、低温双导添加剂的制备。该方法制备的低温双导体添加剂表面结构由无定形碳层包覆，用于导电子，内部结构则采用一种离子电导率对温度不敏感的固态陶瓷电解质颗粒，同时与碳材料复合，从而同时具有离子和电子双导作用，添加到电极内部，在低温下可以实现离子与电子的传输平衡，从而实现电池低温大电流放电。本发明利用低温双导添加剂制备的低温电池，提高了电池的安全性，赋予电池低温长循环稳定性。
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公开(公告)号：CN115714200A
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202211407133.1
申请日：2022-11-10
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/056 , H01M10/058 , H01M10/0525
Abstract: 一种选择性固化制备固态电池的方法，该方法利用氧化物固态电解质、有机电解液以及少量添加剂、交联剂等材料，通过简单的组装电池后热处理实现高性能固态电池的制备工艺。不同于主流的原位固化方法，本发明利用一步法高温固化实现了电池内部的不同聚合反应，针对性的解决了固态电池内部正极、电解质、负极的界面问题；在正极侧采用了具有自适应/自愈合特点的前驱体进行聚合，缓解了充放电过程中活性颗粒因体积膨胀导致的固固接触不良的问题；在电解质侧采用高导电性的环状有机小分子，利用氧化物固体电解质的对其进行开环聚合，形成了高导电聚合物，提高电解质的离子传导能力，提高电池整体倍率性能。
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公开(公告)号：CN118610689B
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202410656696.7
申请日：2024-05-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M50/403 , H01M50/451 , H01M10/052 , H01M10/42
Abstract: 本发明公开了一种可用于抑制锂电池内短路的保护层材料的制备方法及其应用，所述方法如下：步骤一、正极材料前驱体制备；步骤二、磷酸钛铝锂前驱体包覆的磷酸铁锂前驱体制备；步骤三、多孔的磷酸钛铝锂前驱体包覆的磷酸铁锂制备；步骤四、保护层材料制备。该保护层材料由正极材料、固态电解质和氧化物基负极材料复合而成，将其涂布在正极侧，与隔膜直接接触，当循环过程中锂枝晶生长到正极侧时，该保护层材料将锂金属消耗掉，避免正负极直接接触而形成内短路，从而提高了电池的安全性和循环寿命。本发明的保护层材料可以代替陶瓷隔膜的陶瓷涂层，不仅可以提高电池的整体稳定性，还可以缓解锂电池的内短路问题，提高电池的循环稳定性和安全性。
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公开(公告)号：CN118645583B
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202410829391.1
申请日：2024-06-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种复合纤维丝缠绕交织型高性能锂金属负极及其制备方法与应用，所述负极包括复合纤维丝以及填充在复合纤维丝中的活性物质，其中：所述复合纤维丝由多功能纤维丝与聚合物主纤维丝缠绕而成，聚合物主纤维丝作为主骨架，多功能纤维丝缠绕在聚合物主纤维丝上；所述多功能纤维丝包括铜纤维丝以及选择性涂敷在铜纤维丝表面的双极性保护层，双极性保护层随着缠绕位于复合纤维丝的上表层，铜纤维丝位于复合纤维丝的下表面。本发明通过将聚合物主纤维丝和多功能纤维丝缠绕交织形成复合纤维丝，作为锂金属的“宿主”骨架，诱导锂离子的快速且均匀沉积，缓解电解质的持续分解和活性锂的消耗，实现高库伦效率的同时最大限度地减少腐蚀。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119601603A
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411781712.1
申请日：2024-12-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/1395 , H01M4/04 , H01M4/62 , H01M10/42 , H01M4/134 , H01M10/052 , H01M10/058 , C23C14/24
Abstract: 本发明公开了一种高安全复合锂金属负极及负极界面衍生固态电池的制备方法，所述高安全复合锂金属负极由锂金属、金属X和聚合物基底膜复合而成，聚合物基底膜是由极性官能团修饰的聚合物膜，极性官能团与金属层X之间存在较强的相互作用，作为分子焊接剂锚定金属层，锂金属和金属层X自发形成合金层，从而获得化学连接的多层复合锂金属负极，有助于改善在长期循环过程中锂金属机械粉化的问题。本发明提出了一种创新的固态电池制备策略，通过合金化合物的催化作用，在负极侧直接促进固态电解质的形成，从而实现负极与固态电解质界面的紧密结合。本发明通过优化材料选择和制备工艺，可以进一步提高固态电池的性能，满足不断增长的能源存储需求。
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公开(公告)号：CN119161183A
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202411278164.0
申请日：2024-09-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C04B35/475 , H10N30/853 , H10N30/093 , C04B35/472 , C04B35/622 , C04B41/88
Abstract: 利用铋还原获得高应变性能的钛酸铋钠‑钛酸锶‑钛酸铅三元陶瓷材料及其制备方法，本发明是要解决通过缺陷改性的钛酸铋钠陶瓷性能不稳定、需要大电场驱动等问题。本发明钛酸铋钠‑钛酸锶‑钛酸铅三元陶瓷材料的化学通式为(Na0.5Bi0.5)0.75(1‑x)Sr0.25(1‑x)PbxTiO3，该钛酸铋钠‑钛酸锶‑钛酸铅三元陶瓷材料由Na2CO3、SrCO3、TiO2、Bi2O3及PbO按化学计量比为(Na0.5Bi0.5)0.75(1‑x)Sr0.25(1‑x)PbxTiO3混合，然后经压制烧结而成。本发明钛酸铋钠‑钛酸锶‑钛酸铅三元陶瓷在80kV/cm电场下的最大应变为2.77％，应变记忆效应为1.75％。
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公开(公告)号：CN118645583A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410829391.1
申请日：2024-06-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种复合纤维丝缠绕交织型高性能锂金属负极及其制备方法与应用，所述负极包括复合纤维丝以及填充在复合纤维丝中的活性物质，其中：所述复合纤维丝由多功能纤维丝与聚合物主纤维丝缠绕而成，聚合物主纤维丝作为主骨架，多功能纤维丝缠绕在聚合物主纤维丝上；所述多功能纤维丝包括铜纤维丝以及选择性涂敷在铜纤维丝表面的双极性保护层，双极性保护层随着缠绕位于复合纤维丝的上表层，铜纤维丝位于复合纤维丝的下表面。本发明通过将聚合物主纤维丝和多功能纤维丝缠绕交织形成复合纤维丝，作为锂金属的“宿主”骨架，诱导锂离子的快速且均匀沉积，缓解电解质的持续分解和活性锂的消耗，实现高库伦效率的同时最大限度地减少腐蚀。
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公开(公告)号：CN118448637A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410716462.7
申请日：2024-06-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种含有超分子涂层的柔性集流体及其制备方法，所述柔性集流体包括金属集流体和涂布在金属集流体表面的超分子涂层，其中：所述超分子涂层由聚合物单体、功能化石墨烯、交联剂经紫外光聚合、热辊压固化得到。本发明在传统的锂离子电池集流体上涂覆一层超分子涂层，超分子涂层丰富的含O官能团吸附在集流体表面，能保护集流体不被腐蚀；集流体发生断裂后，超分子涂层内部的共价键和氢键作用能实现自修复。本发明中使用的超分子涂层具有优异的柔性和可塑性，可以适应电池在弯曲、折叠、扭曲等变形过程中的要求，不易断裂或脱落，这增加了电池的可靠性和使用寿命。
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公开(公告)号：CN115064672B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202210722192.1
申请日：2022-06-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种星状包覆层电池电极材料及其制备方法和应用，其包括原位聚合物形成的具有离子电子双导电作用的星状包覆层，以及电池用活性物质材料，利用高稳定性的聚合物对活性进行包覆，包覆后的材料具有特殊的星状结构，具有较大的比表面积，且具有一定的柔韧性，能够增加活性物质与固体电解质的接触，并且缓解体积应变带来的界面失效，提高固态电池整体的性能。此外，本发明采用的星状包覆层为聚合物，具有一定的柔韧性，能够有效缓解复合固态电极中活性物质的体积膨胀/收缩，可以作为缓冲层，提高电池整体寿命。
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