一种具有宽工作温度范围的锂离子电池

    公开(公告)号:CN111952670A

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN202010666064.0

    申请日:2020-07-12

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 王永刚 鄢蕾

    Abstract: 本发明属于电化学技术领域,具体为一种具有宽工作温度范围的锂离子电池。本发明的锂离子电池由正极、负极、电解液组成;其中,正极材料为嵌入型化合物;负极为嵌入化合物、氧化物、硫化物、单质硫和多孔碳材料中的一种或几种混合物;电解液以N,N-二甲基甲酰胺为主要溶剂,以有机锂盐和/或无机锂盐作为溶质,具有高沸点、低凝固点的特点,在较宽的温离度子电范围池(不-6同0o,C本~1发5明0℃所)提内出表的现出锂良离好子电的离池能子电够导在-。6与0o传C统~1锂50℃的温度范围内稳定工作,并表现出良好的循环性能和功率特性,可以被用作高寒、高温、环境温度变化较大区域的储能装置。

    一种具有离子嵌入型固体负极的半液流电池

    公开(公告)号:CN108365246A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810029331.6

    申请日:2018-01-12

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于电化学技术领域,具体为一种具有离子嵌入型固体负极的半液流电池。本发明电池体系包括:磷酸钛钠或磷酸钛锂负极、含有钠离子或锂离子中的一种或两种的水溶液构成的负极液、离子交换膜、含有铁离子配合物正极及钠离子或锂离子中的一种或两种的水溶液构成的正极液。本发明采用高能量密度的固态水系负极材料磷酸钛钠或磷酸钛锂代替传统液流电池中的液体负极,保持了液流电池能量功率分开设计、安全性高、循环寿命长的优势,同时由于不受溶质浓度限制,负极侧的能量密度大大提高,电池阻抗大大降低,可大幅提升整个电池模块的体积能量密度、质量能量密度和工作效率。

    一种利用电化学过程制备层数可控的高质量石墨烯的方法

    公开(公告)号:CN105271205B

    公开(公告)日:2017-12-29

    申请号:CN201510811360.4

    申请日:2015-11-20

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于石墨烯制备技术领域,具体为一种利用电化学过程制备层数可控的高质量石墨烯的方法。本发明使用石墨为反应物质,在石墨层间可控插入能储存锂离子的(化合、嵌入等)插层客体(如金属盐、金属氧化物,聚合物或单质等),形成阶数可控的石墨插层化合物(GICs);将石墨插层化合物制成电极,用作锂离子电池负极,经过部分不可逆的电化学过程,石墨插层化合物层间的范德华力消失,转换为石墨烯,经过分散、洗涤等处理,获得层数可控的石墨烯。本发明通过电化学过程使石墨的分子间作用力被破坏,不需要经过超声或者膨胀等剧烈反应过程,反应过程温和,并能精确控制石墨烯层数,得到的石墨烯片具有缺陷少,电导率高等优点,易于大规模产业化生产。

    一种基于酸性电解质分步电解水制氢的装置及方法

    公开(公告)号:CN114457352B

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202210163365.0

    申请日:2022-02-23

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 王永刚 孔涛逸

    Abstract: 本发明属于电解水技术领域,具体涉及一种基于酸性电解质分步电解水制氢的装置及方法。本发明装置包含一个隔膜电解槽、放置在槽中的析氢电极和析氧电极、沉积电极和含有Mn2+的酸性电解液。其制氢过程包含两个步骤:电解制氢,包括H+在阴极析氢电极的电化学还原生成氢气,同时电解液中的Mn2+在阳极沉积电极被电化学氧化,生成MnO2沉淀和H+;电解制氧,包括H2O在阳极析氧电极的电化学氧化生成氢气以及MnO2在阴极沉积电极被电化学还原溶解生成Mn2+;两个步骤可循环交替进行。与传统的酸性电解水制氢相比,本发明不涉及氢气和氧气的同时产生,从而制备高纯氢气。

    一种混合锂钠电池
    36.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117013054A

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202210475760.2

    申请日:2022-04-29

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 王永刚 李智

    Abstract: 本发明属于电化学技术领域,具体为一种混合锂钠电池。本发明混合锂钠电池由正极、负极、电解液组成;正极材料为钠离子电池正极材料(如层状钠氧化物和/或普鲁士蓝类化合物)与锂离子电池正极材料的混合物;负极为碳基材料;电解液含醚类溶剂和/或酯类溶剂,以有机锂盐和/或无机锂盐以及有机钠盐和/或无机钠盐作为溶质。本发明提出的锂钠混合离子电池,在负极嵌钠的同时嵌入锂离子,即使负极发生析钠,锂会包覆在钠的表面,降低钠的活性,从而提升电池的安全性。同时由于锂离子和钠离子同时嵌入/脱出,协同效应进一步增强了电池的能量密度和功率密度。

    基于铁基聚阴离子型正极与碳基负极的宽温钠离子电池

    公开(公告)号:CN114243005A

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202111557155.1

    申请日:2021-12-18

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 王永刚 李智

    Abstract: 本发明属于电化学技术领域,具体为一种基于铁基聚阴离子型正极与碳基负极的宽温钠离子电池。本发明宽温钠离子电池中,正极材料为铁基聚阴离子型正极材料中一种或几种的混合;负极为石墨、硬碳、软碳中的一种或几种的混合物;电解液含醚类溶剂,以有机钠盐和/或无机钠盐作为溶质,在较宽的温度范围(‑70℃~160℃)内表现出良好的离子电导性。本发明中的宽温钠离子电池成本低廉,能够在‑70 oC~160℃的温度范围内稳定工作,具有较高的能量密度,并表现出良好的循环性能、功率特性和倍率性能,可以被用作高寒、高温、环境温度变化较大区域的储能装置。

    一种具有高安全性且廉价环保的锂离子电池

    公开(公告)号:CN114122497A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111303750.2

    申请日:2021-11-05

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 王永刚 周康

    Abstract: 本发明属于电化学技术的领域,具体为一种具有高安全性且廉价环保的锂离子电池。其包括正极、负极和电解液,电解液包括不含氟元素的无机锂盐、酯类溶剂和阻燃剂;所述阻燃剂为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、甲基磷酸二甲酯、乙基磷酸二乙酯、磷酸异丙苯二苯基酯、六甲基磷酰胺中的一种或几种。本发明所提出的锂离子电池不涉及含氟盐,且电解液不可燃,因此较传统锂离子电池表现出安全、廉价、环保的特性,其在大型储能和动力电池方面具有一定的应用前景。

    基于磷酸铁锂正极与锡碳负极的宽温混合离子电池

    公开(公告)号:CN113937336A

    公开(公告)日:2022-01-14

    申请号:CN202111102580.1

    申请日:2021-09-20

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 王永刚 李智

    Abstract: 本发明属于电化学技术领域,具体为基于磷酸铁锂正极与锡碳负极的宽温混合离子电池。该宽温混合离子电池,正极活性材料为磷酸铁锂或磷酸锰锂,负极活性材料为金属锡与碳基材料的混合物;电解液含醚类溶剂,以有机锂盐、无机锂盐、有机钠盐和无机钠盐中的一种或几种为溶质,该电解液在‑70℃~160℃温度范围内表现出高的离子电导性。本发明所提出的锂/钠混合离子电池能够在‑70℃~160℃的温度范围内稳定工作,具有高的能量密度,并表现出良好的循环性能、功率特性和倍率性能,可以被用作高寒、高温、环境温度变化较大区域的储能装置。

    一种基于金属铋负极的宽温钠离子电池

    公开(公告)号:CN113140723A

    公开(公告)日:2021-07-20

    申请号:CN202110231633.3

    申请日:2021-03-02

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 王永刚 李智

    Abstract: 本发明属于电化学技术领域,具体为一种基于金属铋负极的宽温钠离子电池。本发明钠离子电池由正极、负极、电解液组成;正极材料为层状钠氧化物、磷酸盐类化合物、普鲁士兰化合物以及活性炭中的一种或几种混合物;负极为金属铋;电解液含醚类溶剂,以有机钠盐和/或无机钠盐作为溶质,具有高沸点、低凝固点的特点,在较宽的温度范围(‑70oC~160℃)内表现出良好的离子电导。与传统锂离子、钠离子电池不同,本发明所提出的钠离子电池能够在‑70oC~160℃的温度范围内稳定工作,并表现出良好的循环性能、功率特性和倍率性能,可以被用作高寒、高温、环境温度变化较大区域的储能装置。

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