一种复合硫正极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119864402A

    公开(公告)日:2025-04-22

    申请号:CN202510081097.1

    申请日:2025-01-20

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本申请涉及锂硫电池正极材料技术领域,公开了一种复合硫正极材料及其制备方法和应用。所述复合硫正极材料,包括碳基宿主材料以及结合在碳基宿主材料表面的硫和有机导电小分子;有机导电小分子、硫和碳基宿主材料的质量比(0.1~20):(30~90):(10~40)。本申请复合硫正极材料通过有机导电小分子与碳基宿主材料的协同作用,降低了硫正极材料溶解性、抑制了硫正极材料的体积变化并提高其导电性。其中,有机导电小分子中的氰基通过静电吸附固定充放电中间体多硫化物,而多孔导电碳材料作为物理屏障可以抑制多硫化物的溶解和穿梭;此外,包含金属修饰的有机导电小分子的复合硫正极材料还具有快速催化转换反应的作用,实现锂硫电池的高比容量、高循环稳定性以及高倍率性能。

    一种干法固态电池的制备方法及干法固态电池

    公开(公告)号:CN117878421A

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202410054028.7

    申请日:2024-01-15

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本申请涉及锂金属电池技术领域,公开了一种干法固态电池的制备方法及干法固态电池。制备方法包括:将正极活性材料、助剂、导电添加剂和第一粘结剂混合后加热搅拌得到混合物,将第二粘结剂加入混合物中剪切混合得到正极料,将电极料压延成片状,并与集流体贴合,即得干法电极膜;将锂盐电解质溶于第一溶剂,再加入第二溶剂、添加剂、不饱和单体及引发剂,混合得到前驱液;将干法电极膜、负极和隔膜置于电池壳内,向电池壳内注入前驱液,加热进行原位聚合固化,即得。本申请制备的干法固态电池,有效的减少了电极膜片开裂以及电极活性材料脱落掉粉,并避免了锂枝晶的产生,提高了锂离子的迁移率,进而提高电池的能量密度以及循环性能。

    一种干法电极膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117855485A

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202410062965.7

    申请日:2024-01-16

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本申请公开了一种干法电极膜及其制备方法和应用,涉及电池储能领域。本申请制备的干法电极膜,包括电极活性材料、助剂、导电添加剂、聚合物粘接剂和集流体;聚合物粘接剂包括聚四氟乙烯和聚乙烯,聚乙烯包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯中的至少一种;助剂包括硅氧烷交联剂和羧基纤维素中的至少一种;集流体包括涂碳铝箔和涂碳铜箔中的至少一种;电极活性材料包括正极活性材料和负极活性材料中的至少一种。如此,聚乙烯的加入有利于提高电池的循环稳定性,使得电池容量在充放电循环中有更高的保持率,同时,还提高了电池的首圈比容量,使得电极材料可以实现更优异的可逆容量。

    氟代交联聚合物固态电解质、固态电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN117304467B

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202311586589.3

    申请日:2023-11-27

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明属于电化学技术领域,公开了一种氟代交联聚合物固态电解质、固态电池及其制备方法。本发明的氟代交联聚合物固态电解质是先将氟代环氧单体、含有多个环氧官能团的交联剂、有机溶剂、第一锂盐混合以获得反应前驱体溶液,以及使反应前驱体溶液进行交联聚合反应以获得;其中,反应前驱体溶液还可以包括第二锂盐。本发明还涉及通过上述方法制备的氟代交联聚合物固态电解质、包含该电解质的固态电池及其制备方法。本发明通过氟代环氧单体和含有多个环氧官能团的交联剂聚合,显著改善电解质的氧化稳定性和离子电导率;同时结合原位交联方法,能够实现氟代交联聚合物固态电解质与电极紧密的界面接触,保证高压锂金属电池的长循环稳定性。

    具有局域高浓度结构的固态聚合物电解质、锂电池及方法

    公开(公告)号:CN117423898A

    公开(公告)日:2024-01-19

    申请号:CN202311388476.2

    申请日:2023-10-25

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本申请提供了用于形成具有局域高浓度结构的固态聚合物电解质的组合物、由其形成的固态聚合物电解质及其制备方法。所述组合物包含:电解液,其包含锂盐、非含氟有机溶剂、含氟稀释剂和任选的成膜剂;丙烯酸酯类不饱和单体;以及引发剂。本申请还涉及包含所述固态聚合物电解质的电池以及电池的制备方法。由于所述固态聚合物电解质具有局域高浓度电解液中独特的离子溶剂化结构,可形成良好的固体电解质界面膜(SEI),原位制备固聚合物电解质方法可同时降低界面阻抗,对正极有良好的浸润性;由于电解质氧化极限电位的提高可使电解质与高压正极一起使用,提高锂金属电池的能量密度,具有良好的应用前景。

    有机梯形聚合物、其制备方法及其在锂离子电池中的应用

    公开(公告)号:CN115073731B

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202110274236.4

    申请日:2021-03-15

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本申请提供一种聚合物,其具有如式1所示的结构作为主链。该聚合物可以通过2,5‑二羟基‑1,4‑苯醌和2,3,5,6‑四氨基‑1,4‑苯醌的缩聚反应得到。本申请还提供了该聚合物的制备方法,该聚合物在活性电极材料、锂离子电池、特别是柔性可充电锂离子电池中的用途以及对应的活性电极材料和锂离子电池。该聚合物为物理化学稳定的线性聚合物,具有丰富的电化学反应活性的碳氧双键、碳氮双键、碳碳双键以及稳定的梯形聚合物骨架,因此由其制备的锂离子电池具有较高的质量比容量和能量密度,同时还具有较高的循环稳定性。

    一种固态聚合物电解质及其电池制备方法

    公开(公告)号:CN115732754A

    公开(公告)日:2023-03-03

    申请号:CN202211510584.8

    申请日:2022-11-29

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本申请涉及固态聚合物电解质的制备方法,所述方法包括:将含有多个环氧官能团的醚类单体、有机溶剂和第一锂盐混合以获得反应前驱体溶液,以及使所述反应前驱体溶液进行交联聚合反应以获得所述固态聚合物电解质。本申请还涉及通过所述方法制备的固态聚合物电解质、包含固态聚合物电解质的电池的制备方法。

    一种含共轭双氮配体及丙二硫桥的镍铁氢化酶模型物及其合成方法

    公开(公告)号:CN108558955A

    公开(公告)日:2018-09-21

    申请号:CN201810476871.9

    申请日:2018-05-18

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 宋礼成 张洪涛

    Abstract: 一种含共轭双氮配体及丙二硫桥的镍铁氢化酶模型物及其合成方法,所得化学结构式如下所示:在上述结构式中,缺少R1或R1为CH=CH;R2为CH=CH、CH2-CH2或CH2-CH2-CH2;X为Cl或Br。本发明的优点是:本发明方法制备的含共轭双氮配体及丙二硫桥的镍铁氢化酶模型物,原料廉价易得、反应条件温和、操作简单并且收率较高,适合于多种含共轭双氮配体及丙二硫桥的镍铁氢化酶模型物,并且该类模型物由于含共轭体系,可以很好地调节Ni原子周围的电子云密度,有利于催化剂在催化循环中的变价行为,具有潜在的优良催化质子还原产氢和异裂氢气的功能。

    一种偶氮聚合物薄膜上表面起伏光栅的固定方法

    公开(公告)号:CN104371132B

    公开(公告)日:2017-12-22

    申请号:CN201410108056.9

    申请日:2014-03-20

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及一种偶氮聚合物薄膜上表面起伏光栅的固定新方法。所述偶氮聚合物薄膜上表面起伏光栅的固定方法是通过在偶氮聚合物中引入N‑羟基琥珀酰亚胺羧酸酯基团并与二胺或多胺溶液反应实现的。本发明具有偶氮聚合物薄膜上SRGs的固定条件温和、速度快、反应体系毒性危害小,固定后的SRGs结构不受影响,且其热稳定与抗溶剂性好等优点。所得固定化的表面起伏光栅在光存储、微纳加工及化学传感器等领域有着广阔的应用前景。

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