锂离子固态电解质薄膜及其应用

    公开(公告)号:CN109921089B

    公开(公告)日:2021-02-19

    申请号:CN201910181868.9

    申请日:2019-03-11

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明属于固态锂电池领域,并具体公开了一种锂离子固态电解质薄膜及其应用,可用于制备二次固态锂电池。所述锂离子固态电解质薄膜由60 wt.%‑90 wt.%锂离子固态电解质陶瓷粉体、20 wt.%‑5 wt.%相转变剂和20 wt.%‑5 wt.%冠醚锂盐组成,采用相转变技术、涂布法和溶液浸渍法制备而成。与普通的锂离子固态电解质薄膜相比,本发明公布的锂离子固态电解质薄膜的优点是:在组成上以陶瓷粉体为主,不含高分子凝胶类电解质;免烧结;离子电导率高;对锂金属稳定;电化学窗口宽;耐高温性能好以及制备简单、厚度均匀可控等。所述的锂离子固态电解质薄膜可用于制作二次固态锂‑空气电池及固态锂离子电池。

    一种多孔陶瓷复合锂金属负极及其制备方法

    公开(公告)号:CN110957477A

    公开(公告)日:2020-04-03

    申请号:CN201911047448.8

    申请日:2019-10-30

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明属于高比能锂金属电池领域,并具体公开了一种多孔陶瓷复合锂金属负极及其制备方法;多孔陶瓷锂金属负极由多孔陶瓷骨架、导电层、锂金属组成,与传统的锂片负极相比,本发明公布的多孔陶瓷锂金属负极的优点为:多孔陶瓷骨架的多孔性可以为锂金属提供充足的储存空间;多孔陶瓷骨架的刚性能够维持锂金属负极的结构稳定性;多孔陶瓷骨架的大比表面积属性能够有效降低锂金属负极局部电流密度,缓解锂枝晶的生长问题;该复合负极具有结构强度高,库伦效率高,低极化、无锂枝晶、循环稳定性好等特性,同时,制备方法简单,可实现大批量制造。本发明所述的多孔陶瓷锂金属复合负极可用于制备高比能锂金属二次电池,包括有机电解液体系锂离子电池和锂-空气电池、全固态锂离子电池和锂-空气电池等。

    基于多孔陶瓷复合锂金属负极的锂金属二次电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN110890530A

    公开(公告)日:2020-03-17

    申请号:CN201911048279.X

    申请日:2019-10-30

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明属于高比能锂金属电池领域,并具体公开了一种基于多孔陶瓷复合锂金属负极的锂金属二次电池及其制备方法;多孔陶瓷锂金属负极由多孔陶瓷骨架、导电层、锂金属组成,与传统的锂片负极相比,本发明公布的多孔陶瓷锂金属负极的优点为:多孔陶瓷骨架的多孔性可以为锂金属提供充足的储存空间;多孔陶瓷骨架的刚性能够维持锂金属负极的结构稳定性;多孔陶瓷骨架的大比表面积属性能够有效降低锂金属负极局部电流密度,缓解锂枝晶的生长问题。基于上述优点,本发明所述的多孔陶瓷锂金属复合负极可用于制备高比能锂金属二次电池,同时,制备方法简单,可实现大批量制造。

    基于无粘结剂型空气电极的锂‑空气电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN105140540B

    公开(公告)日:2017-09-05

    申请号:CN201510458380.8

    申请日:2015-07-30

    Applicant: 苏州大学

    Inventor: 金超 杨瑞枝 罗勇

    Abstract: 本发明公开了一种基于无粘结剂型空气电极的锂‑空气电池及其制备方法。本发明提供的锂‑空气电池的空气电催化剂生长在多孔金属陶瓷骨架上,不含高分子粘结剂,消除了电池充放电过程中由粘结剂所带来的副产物;电极中不含碳材料,避免了电池充电过程中碳材料腐蚀所引起的电池性能衰减;空气电极催化剂是直接生长在金属陶瓷骨架上,充放电过程中不易脱落或团聚,且催化剂与电流收集器之间接触紧密,电池接触电阻小。利用该发明方法制备的空气电极所组装的锂‑空气电池具有充放电容量高,倍率性能好,循环稳定性高等优点,适用于各种移动电子设备以及动力电池领域。

    一种质子交换膜燃料电池的气体扩散层及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN117374313B

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202311365355.6

    申请日:2023-10-20

    Applicant: 苏州大学

    Inventor: 杨瑞枝 郭杰

    Abstract: 本发明涉及一种质子交换膜燃料电池的气体扩散层及其制备方法与应用。本发明的气体扩散层由大孔碳基底及微孔层组成。微孔层采用造孔剂来形成多孔结构,有利于燃料电池中的水气传输。本发明先采用不同直径SiO2作为硬模板制备出一系列具有均一孔径的多孔碳材料,然后采用化学嫁接法将疏水硅烷接枝到多孔碳表面,最后将改性后的材料通过超声喷涂或刮涂仪均匀喷涂或刮涂至碳纸基底上形成微孔层,制备所得微孔层孔径分布均匀且具有较好的疏水性。本发明采取分层喷涂或刮涂不同孔径的多孔碳材料,通过简单操做即可形成定向梯度孔径,相较于单一孔径,分层样品性能得到显著提高,更有利于阴极产物水的排出,可以有效增强水气传输,提高电池性能。

    一种燃料电池用气体扩散层及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114335570B

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202111581040.6

    申请日:2021-12-22

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明提供一种燃料电池用气体扩散层及其制备方法与应用,具体为具有高功率密度的膜电极用气体扩散层中微孔层及其制备。燃料电池气体扩散层由基底和微孔层两部分组成。在本发明中,首先通过化学嫁接法将疏水剂接枝于亲水的导电炭表面,制备超疏水的导电炭,然后将经过疏水处理的导电炭喷涂在炭纸基底上形成气体扩散层中的微孔层。采用上述方法制备的气体扩散层有超疏水性,导电炭与疏水剂结合均匀且稳定,尤其是本发明方法有效促进了三相界面的水气传输,提高了燃料电池的输出功率。

    一种质子交换膜燃料电池的微孔层及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN117276576A

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202311365359.4

    申请日:2023-10-20

    Applicant: 苏州大学

    Inventor: 杨瑞枝 王惟

    Abstract: 本发明涉及一种质子交换膜燃料电池的微孔层及其制备方法与应用。本发明所述微孔层由微孔层浆料按照疏水性由高到低的顺序依次分层喷涂或刮涂在基底上而得到;所述微孔层浆料包括疏水性浆料和粘结剂。本发明通过化学嫁接法将疏水硅烷接枝到碳材料表面,然后将疏水改性后的碳材料与亲水碳材料不同质量比混合,依次分层喷涂或刮涂在碳基底上形成梯度疏水的微孔层。采用上述方法制备的梯度疏水微孔层相较于单一疏水性微孔层具有更高的极限电流密度和输出功率。

    一种钙钛矿氧化物-过渡金属磷化物异质结构复合电极材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN115058733A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210770006.1

    申请日:2022-06-30

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明属于新能源和新材料领域,公开了一种钙钛矿氧化物‑过渡金属磷化物异质结构复合电极材料及其制备方法与应用,钙钛矿氧化物包括Ln1‑xSrxCr1‑yMyO3‑δ、Ln1‑xSrxTi1‑yMyO3‑δ、Ln0.8Sr1.2MO4+δ等,过渡金属磷化物包括M2P或MP2。采用固相法或溶胶‑凝胶法合成钙钛矿氧化物;再将钙钛矿氧化物经过高温还原,得到钙钛矿氧化物‑金属复合材料;然后将钙钛矿氧化物‑金属复合材料进行低温磷化处理,得到钙钛矿氧化物‑过渡金属磷化物异质结构复合电极材料,过渡金属磷化物纳米颗粒是以孤岛状、半嵌入式原位生长在钙钛矿氧化物骨架上;同时具备优异的氧气还原、氧气析出和氢气析出等电催化活性及稳定性,能够满足构建电解水制氢、金属‑空气电池等各类新能源器件,并输出优异、稳定的电化学性能。

    一种多孔陶瓷复合锂金属负极及其制备方法

    公开(公告)号:CN110957477B

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN201911047448.8

    申请日:2019-10-30

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明属于高比能锂金属电池领域,并具体公开了一种多孔陶瓷复合锂金属负极及其制备方法;多孔陶瓷锂金属负极由多孔陶瓷骨架、导电层、锂金属组成,与传统的锂片负极相比,本发明公布的多孔陶瓷锂金属负极的优点为:多孔陶瓷骨架的多孔性可以为锂金属提供充足的储存空间;多孔陶瓷骨架的刚性能够维持锂金属负极的结构稳定性;多孔陶瓷骨架的大比表面积属性能够有效降低锂金属负极局部电流密度,缓解锂枝晶的生长问题;该复合负极具有结构强度高,库伦效率高,低极化、无锂枝晶、循环稳定性好等特性,同时,制备方法简单,可实现大批量制造。本发明所述的多孔陶瓷锂金属复合负极可用于制备高比能锂金属二次电池,包括有机电解液体系锂离子电池和锂‑空气电池、全固态锂离子电池和锂‑空气电池等。

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