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公开(公告)号：CN114284491B
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202111624592.0
申请日：2021-12-28
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/583 , H01M4/133 , H01M4/1393
Abstract: 本发明公开了一种具有高库伦效率的硬碳电极及其制备方法。硬碳被认为是钠离子电池理想的负极材料。然而，硬碳中一些固有的孔洞造成其首次库伦效率偏低，降低了钠电极的容量，影响了钠离子电池的实际应用。目前研究者主要通过控制温度尽量减少硬碳材料固有的孔洞。本发明提供的硬碳电极的固有孔洞中填充有单质硫颗粒。单质硫颗粒通过将带有硫盐的硬碳材料作为阳极进行电解得到。本发明在利用硬碳材料构造电极后，在电极中浸入硫盐后，再利用电解反应，形成填充硬碳材料中孔洞的单质硫颗粒，减小了硬碳材料中的固有孔洞对电极首次库伦效率的负面影响，从而得到了首次库伦效率高于现有硬碳材料的硬碳电极，工艺简单。
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公开(公告)号：CN114156440B
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202111367097.6
申请日：2021-11-18
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/1393 , H01M4/587 , H01M4/62 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种基于钠盐沸腾法制备钠电极的方法，包括以下步骤：S1，将石墨粉加入氯化钠溶液或者硫酸钠溶液并搅拌均匀；S2，将S1所得混合材料加热将水蒸发，使得氯化钠或者硫酸钠结晶；S3，将S2所得石墨粉和氯化钠的混合物或者石墨粉和硫酸钠的混合物进行球磨；S4，将S3中球磨后的材料投入高温炉中；S5，将S4所得材料先后进行三次水洗和离心，接下来在100℃下干燥10小时，得到层间距增加的石墨材料；S6，将S5所得材料与单壁碳纳米管和海藻酸钠混合，将混合材料涂覆于铜箔上制作储钠电极。采用本发明的技术方案，可以简单有效地增加石墨材料的层间距，从而提升其储钠性能。
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公开(公告)号：CN114300655A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111671326.3
申请日：2021-12-31
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/136 , H01M4/1397 , H01M4/36 , H01M4/485 , H01M4/62
Abstract: 本发明公开了一种基于氧化钛纳米管的硫化锂电极及其制备方法。该硫化锂电极包括片状的氧化钛纳米管阵列，以及填充在氧化钛纳米管中的硫化锂颗粒。硫化锂颗粒上包覆有碳层。本发明中硫化锂颗粒被碳壳和氧化钛纳米管包覆，碳壳和氧化钛纳米管对充放电过程中产生的聚硫锂具有空间限域效应，能有效抑制聚硫锂的“穿梭效应”。氧化钛纳米管同时能通过化学键合作用抑制聚硫锂的扩散。一维整齐排列的氧化钛纳米管阵列有利于锂离子的输运。此外，本发明利用氧化钛的光致超亲水性能，在浸入硫酸锂和葡萄糖的水溶液前对氧化钛纳米管阵列进行紫外光照射，使得硫酸锂和葡萄糖的水溶液能够充分注入到氧化钛纳米管中，最终达到对聚硫锂“穿梭效应”的抑制效果。
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公开(公告)号：CN114243216A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111564068.9
申请日：2021-12-20
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M50/449 , H01M50/414 , H01M50/431 , H01M50/491 , H01M50/403 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种提升锂硫电池稳定性隔膜及其制备方法和应用。该制备方法如下：一、将氧化硅纳米球与水溶性酚醛树脂混合后涂覆成膜。膜层干燥成型后剥离，得到氧化硅纳米球/酚醛树脂薄膜。二、将氧化硅纳米球/酚醛树脂薄膜在碱溶液中浸泡后，用去离子水清洗至中性，得到多孔酚醛树脂薄膜。三、以甲基吡咯烷酮为溶剂，将纳米金颗粒、碳纳米管、聚偏氟乙烯混合并且搅拌均匀，得到胶状材料。四、将步骤三所得胶状材料涂覆于多孔酚醛树脂薄膜的其中一个面上，形成功能层，厚度控制为5μm至10μm。干燥后得到提升锂硫电池稳定性隔膜。该隔膜在光照下能有效抑制聚硫锂的“穿梭效应”，提升锂硫电池的循环稳定性，推动锂硫电池的发展。
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公开(公告)号：CN114156440A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111367097.6
申请日：2021-11-18
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/1393 , H01M4/587 , H01M4/62 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种基于钠盐沸腾法制备钠电极的方法，包括以下步骤：S1，将石墨粉加入氯化钠溶液或者硫酸钠溶液并搅拌均匀；S2，将S1所得混合材料加热将水蒸发，使得氯化钠或者硫酸钠结晶；S3，将S2所得石墨粉和氯化钠的混合物或者石墨粉和硫酸钠的混合物进行球磨；S4，将S3中球磨后的材料投入高温炉中；S5，将S4所得材料先后进行三次水洗和离心，接下来在100℃下干燥10小时，得到层间距增加的石墨材料；S6，将S5所得材料与单壁碳纳米管和海藻酸钠混合，将混合材料涂覆于铜箔上制作储钠电极。采用本发明的技术方案，可以简单有效地增加石墨材料的层间距，从而提升其储钠性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114243216B
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202111564068.9
申请日：2021-12-20
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M50/449 , H01M50/414 , H01M50/431 , H01M50/491 , H01M50/403 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种提升锂硫电池稳定性隔膜及其制备方法和应用。该制备方法如下：一、将氧化硅纳米球与水溶性酚醛树脂混合后涂覆成膜。膜层干燥成型后剥离，得到氧化硅纳米球/酚醛树脂薄膜。二、将氧化硅纳米球/酚醛树脂薄膜在碱溶液中浸泡后，用去离子水清洗至中性，得到多孔酚醛树脂薄膜。三、以甲基吡咯烷酮为溶剂，将纳米金颗粒、碳纳米管、聚偏氟乙烯混合并且搅拌均匀，得到胶状材料。四、将步骤三所得胶状材料涂覆于多孔酚醛树脂薄膜的其中一个面上，形成功能层，厚度控制为5μm至10μm。干燥后得到提升锂硫电池稳定性隔膜。该隔膜在光照下能有效抑制聚硫锂的“穿梭效应”，提升锂硫电池的循环稳定性，推动锂硫电池的发展。
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公开(公告)号：CN114361403A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202111418199.6
申请日：2021-11-26
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/1397
Abstract: 本发明公开了一种基于电化学手段制备硫化锂电极的方法，包括以下步骤：S1，将10至100克硫化钴或者硫化镍与100克酚醛树脂加入100毫升酒精中；S2，将S1所得混合材料在箱式炉中真空干燥；S3，将S2所得硫化钴或者硫化镍和酚醛树脂的混合材料在氩气气氛中高温处理接下来自然降温，得到硫化钴或者硫化镍和碳的混合材料；S4，将S3所得硫化钴或者硫化镍和碳的混合材料与多壁碳纳米管、聚偏氟乙烯混合；S5，将S4所得胶状材料涂覆于铝箔后在真空干燥箱中干燥；S6，以S5所得电极为正极，锂金属片为负极，在电解液中在氩气气氛中进行放电，当电压降至0.02V时停止放电；S7，氩气保护下，将S6中放电后的正极片取出，在丙酮中清洗后在100摄氏度下真空干燥得到硫化锂电极。
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公开(公告)号：CN114267826A
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202111578741.4
申请日：2021-12-22
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/1397 , H01M4/58 , C01B25/08 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种基于磷化氢气体的磷化锂电极制备方法，其一、将含有氢氧化锂的浆料涂覆在基片上。二、对带有浆料的基片进行干燥后得到极片。三、对步骤二所得的极片进行辊压。四、对加热的极片通磷化氢气体，使得极片中的氢氧化锂转化为磷化锂，得到磷化锂电极。本发明利用氢氧化锂完成浆料制作、极片涂层、极片辊压，并在最后一个步骤将氢氧化锂转化为磷化锂；而浆料制作、极片涂层、极片辊压的过程中均无磷化锂材料参与，故磷化锂电极制备过程中需要干燥环境的步骤得到了大大缩减，这显著简化了工艺，节省了为磷化锂提供干燥环境带来的成本。此外，本发明采用微波手段使得氢氧化锂结晶的结晶时间缩短，降低了氢氧化锂的尺度，进而降低了磷化锂的尺度。
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公开(公告)号：CN114267824A
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202111578701.X
申请日：2021-12-22
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: H01M4/136 , H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/1397 , H01M4/04 , H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/58 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种纳米硫化锂‑铜复合电极及其制备方法。该纳米硫化锂‑铜复合电极含有混合在一起的纳米硫化锂颗粒和纳米铜颗粒。本发明通过将硫化铜纳米线经过深度嵌锂后转化成纳米硫化锂颗粒和纳米铜颗粒。硫化锂的纳米化有利于增强硫化锂与导电剂和电解液的接触，从而提升纳米硫化锂‑铜复合电极的电子导电性和离子导电性。纳米铜颗粒也有助于进一步提升纳米硫化锂‑铜复合电极的电子导电性。此外，本发明制备纳米硫化锂‑铜复合电极的过程分别以铜纳米线和硫化铜纳米线作为原料和中间物质，所以浆料制作、极片涂层、极片辊压等过程均无需干燥气氛保护，降低了工艺难度，节省了生产成本。
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公开(公告)号：CN114195119A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111520815.9
申请日：2021-12-13
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: C01B32/05 , D04H1/43 , D04H1/728 , H01M4/587 , H01M10/054
Abstract: 本发明公开了一种具有宽层间距硬碳材料及其制备方法。该具有宽层间距硬碳材料，其通过有机物纤维膜经过沿纤维轴线拉伸和加热后得到。拉伸和加热各进行三次；三次拉伸分布将聚丙烯氰纳米纤维膜延长8％～10％、6％～8％、2％～5％。三次加热的温度分布为350℃～450℃、500℃～800℃、1000℃～1400℃。本发明对聚丙烯氰纳米纤维膜交替进行拉伸与高温处理，有效提升了聚丙烯氰衍生硬碳的层间距，所得硬碳材料能够达到0.429nm的层间距，其在100mA/g下能够达到260mAh/g的容量。由于本发明提供的硬碳材料具有较大的层间距，故其表现出优秀的储钠性能。
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