可弯曲的纤维状柔性Li-CO2电池器件及制备方法

    公开(公告)号:CN117276760A

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202311411997.5

    申请日:2023-10-27

    Inventor: 王斌 朱晓琪

    Abstract: 本发明属于金属空气电池器件技术领域,公开了一种可弯曲的纤维状柔性Li‑CO2电池器件及制备方法;电池器件的内部结构,从负极到正极的组成依次为锂丝、凝胶聚合物电解质、负载活性物质CuCo2S4的柔性介质,整体放入打孔的热缩管中固定,两端用热熔胶封闭。本发明所制备的可弯曲的纤维状柔性Li‑CO2电池可将器件充电电压降低至约3.5V,且工作电极的制备方法简单,器件组装的工艺快捷,同时该柔性纤维状Li‑CO2电池具有较强的柔韧性和机械性能,可以编制于衣物中,也可以为便携式电子设备提供能量,具有广阔的研发前景。

    一种具有纳米级超薄保护层的锌负极制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116454219A

    公开(公告)日:2023-07-18

    申请号:CN202211452947.7

    申请日:2022-11-18

    Inventor: 王斌 刘磊

    Abstract: 本发明提供了一种具有纳米级超薄保护层的锌负极制备方法和应用,属于能源材料技术领域,其主旨在于防止了锌表面析氢反应的发生和副产物的产生,避免腐蚀和枝晶问题,影响锌基电池的电化学性能。主要方案是在水系锌离子电池的金属锌负极表面通过原子层气相沉积技术沉积一层纳米级的TiN保护层为锌负极保护层,该超薄保护层不仅避免了锌负极与电解液的直接接触,能够有效抑制锌负极表面的腐蚀和电化学析氢反应,而且确保电场在锌负极表面均匀分布,使得锌的沉积更加均匀,同时亲锌键还能有效诱导锌定向沉积,成功抑制锌枝晶,显著提升其结构与性能稳定性。

    一种柔性锂-二氧化碳软包电池及其制作方法

    公开(公告)号:CN114388872B

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202111411941.0

    申请日:2021-11-25

    Inventor: 王斌 陈林

    Abstract: 本发明公开了一种柔性锂‑二氧化碳软包电池及其制作方法,该电池具有低充电电压,高能量效率和长循环稳定性的特点。该软包锂‑二氧化碳电池整体包括封装材料和电芯;封装材料为铝塑膜,一侧设置有孔洞;电芯自负极依次设置有金属锂带、隔膜、负载活性物质铜铟硫(CuInS2)的柔性碳布;隔膜吸附有电解质溶液;所述的负极和正极上分别粘附有对应的极耳。本发明所制备的锂‑二氧化碳软包电池充电电压低至约3.4V,稳定充放电循环约400周,高效节能,且材料合成方法简单,软包制作工艺快捷,成本低廉,具有广泛的应用前景。

    硫化物固态锂硫电池负极界面的保护层、制备方法及电池

    公开(公告)号:CN115692714A

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202211478537.X

    申请日:2022-11-17

    Abstract: 本发明属于固态锂硫电池技术领域,公开了一种用于硫化物固态锂硫电池负极界面的保护层、制备方法及电池。所述的界面保护层包括:锂盐、醚类溶剂及引发剂。本发明的所述界面保护层存在于硫化物固态电解质与锂金属负极之间,可防止两者直接接触而发生严重的界面副反应;同时,该保护层具有高的离子电导率,赋予固态锂硫电池低的界面电阻及高的离子传导特性,固态锂硫电池发挥出高的容量和循环稳定性。本发明的负极界面保护层的原料易得,成本低,且制备工艺易扩大化,有助于推进固态电池的产业化进展。

    一种柔性锂-二氧化碳软包电池及其制作方法

    公开(公告)号:CN114388872A

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN202111411941.0

    申请日:2021-11-25

    Inventor: 王斌 陈林

    Abstract: 本发明公开了一种柔性锂‑二氧化碳软包电池及其制作方法,该电池具有低充电电压,高能量效率和长循环稳定性的特点。该软包锂‑二氧化碳电池整体包括封装材料和电芯;封装材料为铝塑膜,一侧设置有孔洞;电芯自负极依次设置有金属锂带、隔膜、负载活性物质铜铟硫(CuInS2)的柔性碳布;隔膜吸附有电解质溶液;所述的负极和正极上分别粘附有对应的极耳。本发明所制备的锂‑二氧化碳软包电池充电电压低至约3.4V,稳定充放电循环约400周,高效节能,且材料合成方法简单,软包制作工艺快捷,成本低廉,具有广泛的应用前景。

    一种长循环寿命、高利用率水凝胶涂层锌负极及其制备方法和应用、水系锌-碘电池

    公开(公告)号:CN119601608A

    公开(公告)日:2025-03-11

    申请号:CN202411685479.7

    申请日:2024-11-22

    Inventor: 张俊祥 王斌 周雷

    Abstract: 本发明涉及新能源电池技术领域,提供了一种长循环寿命、高利用率水凝胶涂层锌负极及其制备方法和应用、水系锌‑碘电池。本发明提供的锌负极涂层由含有氧化锌纳米颗粒、海藻酸钠与聚丙烯酰胺的水分散液刮涂在锌箔表面,然后浸入含锌离子的水溶液中交联制备得到,所述水凝胶涂层机械强度高、含水量低、且具备交联网络结构,能够限制水分子的扩散,可以显著提升锌负极利用率、减缓锌负极腐蚀、抑制锌枝晶。应用于水系锌‑碘电池时能够有效抑制碘物种对锌负极的腐蚀,有效提升锌‑碘电池的循环寿命。本发明制备的水系锌‑碘电池具备超过14000次的长循环寿命、且兼具低成本、安全环保、可大规模制备的优势,在未来大规模储能领域应用前景广阔。

    一种耐低温水系锌离子电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN119133638A

    公开(公告)日:2024-12-13

    申请号:CN202411412458.8

    申请日:2024-10-10

    Inventor: 周雷 王斌

    Abstract: 本发明公开了一种耐低温水系锌离子电池及其制备方法,所述耐低温水系锌离子电池主要包括正极、负极、电解液和隔膜,其中正极材料为钒酸铵(NH4V4O10),负极为锌金属(Zn),电解液为高氯酸锌水溶液(Zn(ClO4)2),隔膜为玻璃纤维膜。与现有技术相比,本发明提供的耐低温水系锌离子电池采用低浓度且不添加防冻剂的水溶液作为耐低温电解液,能有效抵御低温环境,解决了水系锌离子电池在低温环境下无法正常运行的难题,该耐低温水系锌离子电池的组合方式为NH4V4O10//Zn(ClO4)2//Zn,成本大幅降低,在‑30℃和‑50℃低温下充放电循环均可达到2000次充放电循环,且维持高达99%的库伦效率,具有良好的应用前景。

    一种低成本硫化物固态电解质及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119029288A

    公开(公告)日:2024-11-26

    申请号:CN202411405803.5

    申请日:2024-10-10

    Inventor: 周雷 王斌

    Abstract: 本发明公开了一种低成本硫化物固态电解质及其制备方法和应用,所述低成本硫化物固态电解质组成式为Li7.3P2.9S10.75X0.3(X=F,Cl,Br,I)。本发明使用相对便宜的硫单质(S)和锂金属(Li)代替昂贵的硫化锂(Li2S)前驱体,各种前驱体经高能球磨和热处理后制备了Li7.3P2.9S10.75X0.3(X=F,Cl,Br,I)电解质,当X为I元素时,硫化物固态电解质的离子电导率最高,在室温下可达2.73×10‑3S cm‑1。所述的Li7.3P2.9S10.75X0.3(X=F,Cl,Br,I)体系硫化物固态电解质,具有成本低、室温锂离子电导率高和制备工艺简单等优点,可有效保障全固态锂电池稳定运行,具有良好的商业应用前景。

    一种基于气体信号的水系锌离子电池健康状态诊断系统

    公开(公告)号:CN117630296A

    公开(公告)日:2024-03-01

    申请号:CN202311643420.7

    申请日:2023-12-01

    Inventor: 周雷 王斌

    Abstract: 本发明公开了一种基于气体信号的水系锌离子电池日历寿命评估系统,所述系统包括H2气体传感器、O2气体传感器、CO2气体传感器、AD转换模块、数据处理模块、控制单元和报警模块。利用H2气体传感器和CO2气体传感器阵列实现水系锌离子电池在日历寿命中3种主要气体浓度的有效监测,然后通过数据归一化处理,排除另两种气体对某一气体传感器的影响,进而降低气体间的交叉干扰,对水系锌离子电池的健康状态进行有效的诊断和预警。

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