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公开(公告)号：CN111816918B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202010828246.3
申请日：2020-08-18
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0565 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及锂金属电池材料，具体涉及一种锂金属电池复合凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，由包含有机聚合物基体、氮化钛、增塑剂、电解液的原料溶液经电纺丝得到。本发明还包含所述的制备方法制得的固态电解质以及在锂金属电池中的应用。研究发现，本发明所述的聚合物薄膜各向同性、离子电导率较高、机械性能良好，可用于锂硫电池、锂空气电池等各类以金属锂为负极的高能二次电池中。
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公开(公告)号：CN111785928B
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN201910272892.3
申请日：2019-04-04
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/134 , C01B19/00 , H01M4/04 , H01M4/1395 , H01M10/052 , H01M10/42 , H01M12/08
Abstract: 本发明属于锂电池材料技术领域，具体公开了一种固体电解质界面材料，其化学式为Mo(SxSe1‑x)2，其中x的取值为0＜x＜1。本发明还提供了一种复合有所述的固体电解质界面材料的负极前驱体材料、由该负极前驱体材料填充锂制得的负极、以及装载有该负极的锂金属电池。本发明首次涉及并提出使用硒硫化钼作为人造固体电解质界面膜，并采用反应溅射后硒化的方法，得到的薄膜致密度高，平整性好，可有效抑制锂枝晶，提升锂电池的循环性能和安全性能，且该方法对设备的要求不高，易于实现产业化，在生产中可以大规模推广。
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公开(公告)号：CN110867559B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN201810978735.X
申请日：2018-08-27
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/13 , H01M4/139 , H01M10/052
Abstract: 本发明属于锂金属电池技术领域，具体公开了一种多孔锂金属阳极，包括多孔金属集流体，复合在所述多孔金属集流体骨架上的金属锂层，以及覆盖金属锂层表面的氧化锂层。本发明还公开了所述的多孔锂金属阳极的制备方法，将多孔金属集流体进行表面氧化，随后向表面氧化后的多孔金属集流体中填充金属锂，进行置换反应，制得所述的多孔锂金属阳极。本发明还公开所述的多孔锂金属阳极的应用以及制得的锂金属电池。本发明中，原位形成的氧化锂层的存在降低了金属锂与电解液直接接触，有效避免的界面反应的发生，同时保持多孔金属集流体高比表面积的优势。同时，氧化层良好的亲锂性，有利于稳定锂离子的传输，最终实现锂金属电池长的循环寿命。
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公开(公告)号：CN108172761B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201711498975.1
申请日：2017-12-30
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/13 , H01M4/139 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于二次电池材料领域，具体公开了一种二次电池用复合锂负极，其包括平面集流体、复合在平面集流体表面的导电纤维骨架层、以及复合在导电纤维骨架层表面的无锂活性层；所述的导电纤维骨架层中填充和/或沉积有金属锂；所述导电纤维骨架层由若干导电纤维构成，所述的导电纤维为导电金属化合物纤维、金属纤维、碳系纤维中的至少一种；所述的无锂活性层的材料为可嵌、脱锂的材料。本发明还公开了所述负极的制备和应用。本发明中，位于集流体两面的导电纤维骨架层被集流体分隔，彼此不相互贯通；该结构负极的强度高，具有良好的抗拉伸变形或断裂性能，更利于工业规模化生产；此外，还有助于是锂离子均匀分布，有助于提升充放电性能。
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公开(公告)号：CN110867561B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201810992411.1
申请日：2018-08-28
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/134 , H01M4/62 , H01M4/04 , H01M4/1395
Abstract: 本发明属于锂金属电池领域，具体公开了一种复合平面锂金属阳极，其特征在于，包括平面金属集流体、复合在平面金属集流体平面的金属锂层以及覆盖所述金属锂层的刚性/柔性复合界面层；所述的刚性/柔性复合界面层包括柔性聚合物以及分散在柔性聚合物中的刚性材料；所述的刚性材料包含硫化锂；还包含金属粒子和/或锂‑金属合金粒子。本发明还公开了所述的锂金属阳极的制备以及应用。其优势在于，柔性又兼具强度的复合平面锂金属阳极避免金属锂生长过程中应力的集中。同时，复合平面锂金属阳极又可以有效防止电解液与金属锂直接接触，避免界面副反应的反生，显著提高锂金属负极的循环寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111786019A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201910271907.4
申请日：2019-04-04
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0567 , H01M10/052
Abstract: 本发明属于锂金属电池领域，具体公开了一种稳定金属锂沉积的电解液；包含导电锂盐、有机溶剂和添加剂组成的有机溶液；所述的所述的添加剂为纳米级的氮化硼、氮化铝、氮化钙、氮化镁、氮化硅、氮化钛、氮化钒、氮化钨、氮化铌、氮化钽中的一种或几种。本发明还包括所述的电解液的应用以及包含所述电解液的锂金属电池。本发明所述电解液配方简单、成本低廉且适合大规模产业化。采用本发明所述电解液可以实现均匀的锂沉积，有效避免充放电过程中的锂枝晶，极大的改善了其循环性能安全性能。该电解液可以作为锂硫电池、锂空电池等以金属锂为负极的储能器件中，实现其长循环的稳定性。
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公开(公告)号：CN111785928A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201910272892.3
申请日：2019-04-04
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/134 , C01B19/00 , H01M4/04 , H01M4/1395 , H01M10/052 , H01M10/42 , H01M12/08
Abstract: 本发明属于锂电池材料技术领域，具体公开了一种固体电解质界面材料，其化学式为Mo(SxSe1-x)2，其中x的取值为0＜x＜1。本发明还提供了一种复合有所述的固体电解质界面材料的负极前驱体材料、由该负极前驱体材料填充锂制得的负极、以及装载有该负极的锂金属电池。本发明首次涉及并提出使用硒硫化钼作为人造固体电解质界面膜，并采用反应溅射后硒化的方法，得到的薄膜致密度高，平整性好，可有效抑制锂枝晶，提升锂电池的循环性能和安全性能，且该方法对设备的要求不高，易于实现产业化，在生产中可以大规模推广。
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公开(公告)号：CN108054427B
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN201711227830.8
申请日：2017-11-29
Applicant: 中南大学
IPC: H01M10/0566 , H01M10/058
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池有机电解液的生产方法以及生产设备，其中生成方法包括：步骤1：在溶剂混合罐中制备电解液有机溶剂；步骤2：将溶剂混合罐中的电解液有机溶剂按照设定流速输送至管道，管道浸没于冷却系统的冷冻介质；其中，管道至少设有一个弯道，管道上设有锂盐加料口；步骤3：检测到电解液有机溶剂的温度下降至‑5℃至0℃的范围时，通过锂盐加料口添加锂盐，锂盐溶解后得到锂离子电池有机电解液。本发明通过上述生产方法，极大地提高了锂盐的溶解速度，提升了生产效率，还可以防止锂盐结块沉积，提高生产过程对锂盐的适应性以及降低了生产成本，提升了冷却效果。
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公开(公告)号：CN110828829A
公开(公告)日：2020-02-21
申请号：CN201810925511.2
申请日：2018-08-14
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/80 , H01M4/66 , H01M4/1395 , H01M4/134 , H01M10/052
Abstract: 本发明属于锂电电极材料领域。具体公开了一种3D亲锂多孔金属集流体，包括3D多孔金属集流体以及复合在3D多孔金属集流体骨架上的金、银、铂中的至少一种金属。本发明还公开了所述的金属集流体的制备和应用，以及尤其制得的3D亲锂多孔锂离子负极，本发明所述的集流体，在多孔金属骨架上的金、银、铂中的至少一种金属降低了锂金属成核和沉积过程中的过电位，实现了锂金属持续循环过程中均匀的沉积和溶解，有效避免枝晶的生长，大幅度提高锂金属电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN110010852A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201810013149.1
申请日：2018-01-05
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/134 , H01M4/1395 , H01M4/62 , H01M10/052 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种二次电池用金属锂负极，包括集流体、复合在集流体上的异原子掺杂的多孔碳，以及分散在多孔碳中的金属锂；异原子掺杂的多孔碳为P、O、S中至少一种异原子掺杂的多孔碳。本发明还公开了所述的负极的制备方法和应用。本发明独创性地发现，通过所述的P、O、S异原子掺杂，提高碳材料与有机电解液及金属锂的润湿性；促使金属锂在多孔碳骨架中均匀生长，避免锂枝晶产生，从而提高锂金属负极的充放电库伦效率及循环寿命。
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