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公开(公告)号：CN105591179B
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201610064688.9
申请日：2016-01-31
Applicant: 复旦大学
IPC: H01M12/08
Abstract: 本发明属于新能源技术领域，具体为一种纤维状锂空电池及其制备方法。该纤维状锂空电池由锂金属丝、凝胶电解液、碳纳米管空气电极以及带孔热缩管保护层以同轴结构组成。本发明制备的纤维状锂空电池可以直接在空气中工作，具有超高的能量密度、较好的循环稳定性以及很好的柔性，例如，在空气中的完全放电比容量能够达到12470 mAh/g，并且能以500 mAh/g的放电深度稳定充放电循环100次，在不同程度的弯曲下都能维持稳定的电化学性能。由于其独特的纤维构型，可以单独编织成织物，也可以和纺织品混合编织，在可穿戴电子领域具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN105244565A
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201510700184.7
申请日：2015-10-26
Applicant: 复旦大学
IPC: H01M12/06
CPC classification number: H01M12/06
Abstract: 本发明属于锌空气电池技术领域，具体为一种可弯曲拉伸的可充电线状锌空气电池及其制备方法。本发明首先制备PVA/PEO/KOH水凝胶电解液，然后将电解液包覆于负极的锌弹簧并交联成固态后在RuO2乙醇悬浮液中沾涂得到氧析出催化层，最后将交错的取向碳纳米管膜裹在最外层，得到一种线状的锌空气电池。该锌空气电池相比于传统电池具有全新的结构，特殊的空气电极结构不需要金属集流体和粘结剂，减轻了电池的重量和体积，从而提高了电池的能量密度和功率密度，是能源器件领域的重要创新；同时，该电池具有良好的柔性和拉伸性，其电解液为固态，可有效防止弯曲拉伸过程中短路以及电解液泄漏的危险，电池易于编织和集成，因而对于可穿戴器件供能具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN105047999A
公开(公告)日：2015-11-11
申请号：CN201510463933.9
申请日：2015-07-31
Applicant: 复旦大学
IPC: H01M10/058 , H01G11/24 , H01G11/50
CPC classification number: H01M10/058
Abstract: 本发明属于储能器件技术领域，具体为一种具有高能量密度和高功率密度的纤维状杂化储能器件及其制备方法。本发明首先分别制备碳纳米管/有序介孔碳、碳纳米管/锰酸锂和碳纳米管/钛酸锂复合纤维电极；然后将三根电极分别涂上凝胶电解液，然后卷在一起，封装于热缩管中，得到纤维状的杂化储能器件。该储能器件同时具有锂离子电池的高的能量密度和超级电容器的高的功率密度，并且由于电极的特殊结构，不需要使用金属集流体和粘结剂，从而减轻了器件的重量和体积，提高了器件的能量密度和功率密度，是微型储能器件领域的重要创新。同时，该器件具有良好的柔性和可编织性，易于编制和集成，可广泛应用于可穿戴电子器件领域。
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公开(公告)号：CN105047927A
公开(公告)日：2015-11-11
申请号：CN201510517372.6
申请日：2015-08-21
Applicant: 复旦大学
CPC classification number: Y02E60/13 , H01M4/583 , H01M4/5815
Abstract: 本发明属于储能器件技术领域，具体为一种基于取向碳纳米管/二硫化钼复合纤维及其制备方法和应用。通过从可纺CNT阵列中干法纺丝得到取向碳纳米管薄膜，然后将其浸入到(NH4)2MoS4作为前驱体、聚乙烯基吡咯烷酮作为表面活性剂的前驱液中，进行水热反应，得到CNT/MoS2复合薄膜，将薄膜卷成复合纤维。本发明具有优异的机械性能电化学性能；利用复合纤维制备的柔性的纤维状超级电容器和锂离子电池，都展现出了比以往的平面状和纤维状器件高的比容量。同时，这两种纤维状的储能器件具有良好的柔性和可编织性，易于编制成织物，在下一代可穿戴和便携设备中展现出了良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN119133729A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411205492.8
申请日：2024-08-30
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于新能源电池技术领域，具体为一种基于负极保护层的可充纤维镁氧气电池及其制备方法。本发明的可充纤维镁氧气电池为同轴结构，从内到外的组件依次为：具有保护层的金属镁丝负极、电解质层和负载铂/碳和二氧化钌的碳纳米管薄膜空气正极。制备步骤包括金属镁丝表面保护层的制备，电解液的制备，正极的制备和纤维镁氧气电池的组装。其中，该锌/镁基表面保护层通过置换反应构建，能够牢固地黏附在镁负极表面，避免镁负极与空气反产生钝化层。同时，该保护层兼具镁离子导通和电子绝缘的特性，在电场驱动下能够促使镁离子跨膜传输，确保镁负极沉积剥离反应的正常进行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105244565B
公开(公告)日：2018-06-08
申请号：CN201510700184.7
申请日：2015-10-26
Applicant: 复旦大学
IPC: H01M12/06
Abstract: 本发明属于锌空气电池技术领域，具体为一种可弯曲拉伸的可充电线状锌空气电池及其制备方法。本发明首先制备PVA/PEO/KOH水凝胶电解液，然后将电解液包覆于负极的锌弹簧并交联成固态后在RuO2乙醇悬浮液中沾涂得到氧析出催化层，最后将交错的取向碳纳米管膜裹在最外层，得到一种线状的锌空气电池。该锌空气电池相比于传统电池具有全新的结构，特殊的空气电极结构不需要金属集流体和粘结剂，减轻了电池的重量和体积，从而提高了电池的能量密度和功率密度，是能源器件领域的重要创新；同时，该电池具有良好的柔性和拉伸性，其电解液为固态，可有效防止弯曲拉伸过程中短路以及电解液泄漏的危险，电池易于编织和集成，因而对于可穿戴器件供能具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN105047999B
公开(公告)日：2017-07-07
申请号：CN201510463933.9
申请日：2015-07-31
Applicant: 复旦大学
IPC: H01M10/058 , H01G11/24 , H01G11/50
Abstract: 本发明属于储能器件技术领域，具体为一种具有高能量密度和高功率密度的纤维状杂化储能器件及其制备方法。本发明首先分别制备碳纳米管/有序介孔碳、碳纳米管/锰酸锂和碳纳米管/钛酸锂复合纤维电极；然后将三根电极分别涂上凝胶电解液，然后卷在一起，封装于热缩管中，得到纤维状的杂化储能器件。该储能器件同时具有锂离子电池的高的能量密度和超级电容器的高的功率密度，并且由于电极的特殊结构，不需要使用金属集流体和粘结剂，从而减轻了器件的重量和体积，提高了器件的能量密度和功率密度，是微型储能器件领域的重要创新。同时，该器件具有良好的柔性和可编织性，易于编制和集成，可广泛应用于可穿戴电子器件领域。
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公开(公告)号：CN104392845B
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201410548742.8
申请日：2014-10-17
Applicant: 复旦大学
IPC: H01G11/36 , H01G11/40 , H01G11/86 , H01M10/0525 , H01M4/13 , H01M10/058
CPC classification number: Y02E60/13
Abstract: 本发明属于微型储能器件技术领域，具体为一种可拉伸的线状超级电容器和锂离子电池及其制备方法。本发明首先制备一种弹簧状的取向碳纳米管纤维，通过过加捻形成螺旋形，可以拉伸超过300%，然后以这种纤维作为电极构建可拉伸超级电容器；这种纤维可以进一步与锰酸锂和钛酸锂纳米颗粒复合形成复合纤维，分别作为正极和负极，构建可拉伸的锂离子电池。本发明得到的线状可拉伸超级电容器和锂离子电池，相比于其他微型器件具有全新的结构，不需要弹性基底就可以实现拉伸性能，减轻了器件的重量和体积，从而提高了器件的比容量和能量密度，是微型器件领域的重要创新；同时，该器件具有良好的柔性，易于编制和集成，因而具有良好的应用
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公开(公告)号：CN103904357A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410082805.5
申请日：2014-03-09
Applicant: 复旦大学
IPC: H01M10/0525 , H01M10/058
CPC classification number: H01M10/0525 , H01M4/131 , H01M10/058 , H01M2004/021 , H01M2300/0085
Abstract: 本发明属于储能器件技术领域，具体为一种可拉伸的线状锂离子电池及其制备方法。本发明首先分别制备碳纳米管/锰酸锂复合纤维作为正极，然后制备碳纳米管/钛酸锂复合纤维作为负极；然后将正负极纤维分别缠绕在一根弹性橡胶上，再涂一层环氧乙烷/丁二腈/双三氟甲基磺酰亚胺锂凝胶状电解质，最后封装，从而得到一种线状锂离子电池。该线状锂离子电池相比于其他微型器件具有全新的结构，不需要金属集流体和粘结剂，减轻了电池的重量和体积，从而提高了电池的比容量和能量密度。同时，该电池具有良好的柔性和可拉伸性，易于编制和集成，因而具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN107579229B
公开(公告)日：2020-03-20
申请号：CN201710790006.7
申请日：2017-09-05
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于新能源技术领域，具体为一种超柔性硅氧气电池纤维及其制备方法。该超柔性硅氧气电池纤维由锂化硅/碳纳米管复合纤维、高分子凝胶电解液、碳纳米管空气电极以及带孔热缩管保护层以同轴结构形式组成。该超柔性硅氧气电池纤维，在空气中的放电能量密度能够达到512 Wh/kg，并且可以在20000次弯曲循环下稳定工作；具有超柔性，可在不同程度的形变下都保持稳定的电化学性能；同时，由于其纤维状的外形，可以单独编织成织物，也可以和纺织品混合编织成织物，在可穿戴电子领域具有广阔的应用前景。
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