公开(公告)号：CN117810426A

公开(公告)日：2024-04-02

申请号：CN202410002665.X

申请日：2024-01-02

Applicant: 中国科学院化学研究所 ,  北京智慧能源研究院 ,  国网浙江省电力有限公司电力科学研究院

Inventor： 郭玉国 ,  郭玉洁 ,  殷雅侠 ,  辛森 ,  李慧 ,  徐丽 ,  王博 ,  白会涛 ,  盛鹏 ,  李圣驿 ,  薛睛 ,  裘吕超 ,  梅简 ,  周宇通

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明公开了一种无机酸钠盐包覆的钠离子电池层状正极材料，化学式表达为NaxTMO2@NaaNbOc，NaaNbOc为无机酸盐，均匀包覆在层状金属氧化物NaxTMO2的表面，其中TM为过渡金属Ni、Co、Mn、Cu、Fe、Ti中的至少一种，N则为B、P、Si、S中的至少一种；x为2/3至1，1≤a≤3，1≤b≤4，c满足NaaNbOc的电荷平衡，包覆层厚度为10‑15nm。本发明正极材料制备是将NaxTMO2与包覆材料通过高温融合包覆机进行先中高温包覆、再常温包覆的两段式包覆工艺，进行充分整型包覆，进而得到热稳定性优良的正极包覆材料，电化学性能优异，特别是高温下循环稳定性优异。

公开(公告)号：CN116683017A

公开(公告)日：2023-09-01

申请号：CN202310905001.X

申请日：2023-07-24

Applicant: 中国科学院化学研究所

Inventor： 郭玉国 ,  张钰颖 ,  辛森 ,  万立骏

IPC: H01M10/054 ,  H01M10/056 ,  H01M4/66

Abstract: 本发明涉及一种高能量密度的无钠负极钠电池，包括无钠复合负极、电解液，隔膜、正极和补钠剂；电解液中钠盐为溶质，二乙二醇二甲醚(DEGDME)和四乙二醇二甲醚(TEGDME)作为共溶剂；所述无钠复合负极是碳材料层覆盖在铝箔集流体上得到，碳材料层厚度为5‑10μm。本发明高能量密度的无钠负极电池设计思路，从电解液配方调控出发，以及碳材料层改性的集流体作为无钠负极，构建出350瓦时/公斤以上的软包电池，实现超过磷酸铁锂电池的高能量密度可充放电钠电池，证明无负极钠电系统具有非常广阔的商业前景。

公开(公告)号：CN116666587A

公开(公告)日：2023-08-29

申请号：CN202310691957.4

申请日：2023-06-12

Applicant: 中国科学院化学研究所

Inventor： 辛森 ,  王雅慧 ,  王文鹏 ,  郭玉国

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/58

Abstract: 本发明涉及一种宽电压范围复合正极活性材料，是含硫族元素正极材料和含锂金属氧化物正极材料通过高能球磨复合而成。与常规的单一嵌入、转化储能机制正极材料相比，所述过渡金属氧化物和硫元素及其衍生物复合电极可以在1.7‑4.0V的宽电压区间内发挥多储能机制耦合的优势，有效地改善转化型硫元素及其衍生物复合正极的动力学和电化学稳定性。兼顾高容量与宽电压范围的优势，使用该复合正极组装的二次电池可以极大地提高全电池的电化学性能和比能量，具有极大地应用前景。

公开(公告)号：CN116314804A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310243249.4

申请日：2023-03-14

Applicant: 中国科学院化学研究所

Inventor： 辛森 ,  李彩彩 ,  王文鹏 ,  郭玉国

IPC: H01M4/62 ,  H01M4/38 ,  H01M4/13 ,  H01M10/0562 ,  H01M10/052

Abstract: 本申请涉及一种电解质掺杂的硫/碳复合正极材料及其制备方法和应用，所述复合正极材料包含锂固体电解质掺杂的硫/碳复合物，所述锂固体电解质选自Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O1(LLZTO)、Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3(LAGP)、Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)(LATP)、Li0.55La0.35TiO3中的一种或两种以上。本申请在硫/碳复合物中掺入具有高室温离子电导率和较宽电化学窗口的锂固体电解质，减少了多硫化物产生的穿梭效应，还构筑了硫超快离子通路，提高了电池的反应动力学，从而提高了电池倍率性能和循环性能。

公开(公告)号：CN115207307A

公开(公告)日：2022-10-18

申请号：CN202210644475.9

申请日：2022-06-09

Applicant: 中国科学院化学研究所

Inventor： 郭玉国 ,  王文鹏 ,  殷雅侠 ,  辛森

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/48 ,  H01M4/58 ,  H01M4/583 ,  H01M10/0525 ,  C01D15/00

Abstract: 本发明涉及一种锂/硅/碳复合负极及包含其的锂离子电池，所述锂/硅/碳复合负极是表面原位生成有六氟磷酸锂的超薄锂和浸润有氧杂环单体溶液的基底通过原位聚合的方式复合，所述基底的原料包括石墨/氧化亚硅复合材料、导电添加剂，粘结剂。与常规硅/碳负极相比，所述锂/硅/碳复合电极与无锂正极配合，有效地改善负极锂沉积的均匀性和结构稳定性，提升电池的循环性能。通过原位聚合的方式使超薄锂箔和基底复合，生成的聚合物层具有良好的粘附力和填充性，使锂与基底的接触更为紧密、孔隙率降低、界面电场分布均匀，同时有效传导锂离子，促进金属锂与基底的反应，加速负极一体化，提高基底的锂化效率、减少死锂的生成。

公开(公告)号：CN111987278B

公开(公告)日：2022-05-10

申请号：CN202010753375.0

申请日：2020-07-30

Applicant: 中国科学院化学研究所

Inventor： 郭玉国 ,  严敏 ,  辛森 ,  殷雅侠 ,  万立骏

IPC: H01M50/449 ,  H01M50/446 ,  H01M50/403 ,  H01M4/62 ,  H01M10/052 ,  H01M10/058 ,  H01M10/42

Abstract: 本发明提供一种锂金属二次电池用复合隔膜及其制备方法和应用，所述复合隔膜包括隔膜基层和涂覆在所述隔膜基层的至少一个表面上的功能涂层，其中，所述功能涂层包含能够与锂金属反应的活性物质颗粒。所述涂层在电池的装配过程中转移到金属锂负极表面，并在随后电池循环的电化学过程中发生原位转换反应，生成混合电子离子导体层，同时调节界面上的离子和电子的分布，缓解离子浓度梯度，引导均匀的锂沉积，抑制锂枝晶的生成。应用该复合隔膜的锂金属二次电池表现出优异的循环和倍率性能。本发明的复合隔膜避免了现有技术对锂金属直接修饰的繁琐工序和苛刻的操作环境，制备技术简单，原料易得，有极高的实用化和规模化前景。

公开(公告)号：CN112358624A

公开(公告)日：2021-02-12

申请号：CN202011236132.6

申请日：2020-11-09

Applicant: 中国科学院化学研究所

Inventor： 郭玉国 ,  丑佳 ,  张娟 ,  辛森

IPC: C08G83/00 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/0565 ,  H01M10/058

Abstract: 本发明公开了一种可宽温程工作的聚合物电解质，其制备方法及在固态锂(钠)二次电池中的应用。本发明聚合物电解质由含有聚合单体、引发剂和电解质盐的前驱体溶液在基材表面通过原位聚合方式制得，呈现无主链而多支链的超支化结构，具有离子电导率和迁移数高、电化学窗口宽、机械强度好等优势、并可在‑40‑110℃的温度范围下稳定工作。同时，聚合物电解质的制备方法简单，条件温和，制备成本低，原料易得，适合放大生产。将本发明聚合物电解质用于构建固态锂(钠)二次电池，可有效拓宽电池的工作温度，提高电池在极端工况下的安全性。

公开(公告)号：CN103959517B

公开(公告)日：2016-08-17

申请号：CN201180075171.5

申请日：2011-11-29

Applicant: 中国科学院化学研究所 ,  罗伯特·博世有限公司

Inventor： 郭玉国 ,  辛森 ,  赵娜红 ,  周龙捷

IPC: H01M4/139 ,  H01M4/38 ,  C01B31/00

CPC classification number: H01M4/364 ,  C01B32/00 ,  C01P2004/62 ,  C01P2006/12 ,  C01P2006/14 ,  C01P2006/16 ,  H01M4/133 ,  H01M4/136 ,  H01M4/139 ,  H01M4/38 ,  H01M4/382 ,  H01M4/581 ,  H01M4/587 ,  H01M4/625 ,  H01M10/052 ,  Y02T10/7011

Abstract: 本发明涉及硫碳复合物，其包含热解微孔碳球(PMCS)基底及加载于所述热解微孔碳球(PMCS)基底中的硫；以及制备所述硫碳复合物的方法、包含所述硫碳复合物的电极材料和锂硫电池。

公开(公告)号：CN103958402B

公开(公告)日：2016-01-06

申请号：CN201180075169.8

申请日：2011-11-29

Applicant: 中国科学院化学研究所 ,  罗伯特·博世有限公司

Inventor： 郭玉国 ,  辛森 ,  赵娜红 ,  周龙捷

IPC: C01B31/02 ,  H01M4/583 ,  H01M4/38 ,  H01M10/0525

CPC classification number: H01M4/364 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00 ,  C01B32/168 ,  C01P2006/12 ,  C01P2006/14 ,  C01P2006/16 ,  H01M4/133 ,  H01M4/136 ,  H01M4/581 ,  H01M4/5815 ,  H01M4/583 ,  H01M4/587 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明涉及由微孔碳涂覆的碳纳米管(CNT@MPC)复合物制成的硫碳复合物，具体而言涉及硫碳复合物，其包含碳碳复合基底(CNT@MPC)及加载于所述碳碳复合基底(CNT@MPC)中的硫；以及制备所述硫碳复合物的方法、包含所述硫碳复合物的电极材料和锂硫电池。

公开(公告)号：CN103187559B

公开(公告)日：2015-10-21

申请号：CN201310067181.5

申请日：2013-03-04

Applicant: 中国科学院化学研究所

Inventor： 郭玉国 ,  辛森 ,  殷雅侠 ,  万立骏

IPC: H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  H01M4/134 ,  H01M4/1395 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明公开了一种锂-硒电池及其制备方法。该锂-硒电池包含金属锂负极、硒-微孔载体复合物正极和有机电解液。所述硒-微孔载体复合物正极由硒与微孔载体按一定比例混合后加热制成，硒以短链状分子形式均匀分散于微孔载体的微孔孔道内。所述微孔载体包括碳微孔载体，非碳微孔载体及其组合物。本发明提供的锂-硒电池可在包括室温在内的较大温度范围内保持高的循环容量、优异的稳定循环性和良好的高倍率（大电流密度充放电）性能，其主要组成部分硒-微孔载体复合物正极的制备方法简单，原料易得，适宜大规模生产，具备很高的实用性。