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公开(公告)号：CN115852485A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202310069599.3
申请日：2023-02-07
Applicant: 南开大学
IPC: C30B29/16 , C30B7/14 , C25B11/077 , C25B3/26
Abstract: 本发明属于催化材料领域，涉及一种分级尖端氧化亚铜单晶材料及其制备方法与应用。所述材料一级结构为正八面体，二级结构为均匀分布于一级结构上的金字塔状尖端，其中尖端尺寸在40～180 nm之间，面覆盖度在10%～100%之间。其制备方法是将铜可溶性盐、浓卤水和强碱的混合溶液预先析出晶种得到悬浊液。将还原剂加入悬浊液中进行晶种诱导生长，加入过量蒸馏水溶解晶种，过滤洗涤干燥后得到分级尖端氧化亚铜单晶材料。本发明通过晶种诱导成核生长一步实现了分级尖端形貌的构建，简化了合成工艺。所需晶种为廉价丰产盐类，且无需模板和表面活性剂，可实现克级宏量制备。本发明材料可提高电催化二氧化碳还原为多碳产物的选择性，具有大规模生产应用的前景。
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公开(公告)号：CN111342038B
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN202010154569.9
申请日：2020-03-08
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525 , C01G51/00
Abstract: 一种高电压钴酸锂复合正极材料及其制备方法与锂电池应用。正极材料的化学分子式为aLi1‑xCoO2·bLi4Mn5O12，1≥a,b≥0,a+b＝1,x＞0。制备方法是将商业化制备的钴酸锂和含锰聚合物溶液混合，随后将混合液干燥，再高温煅烧，得到异质复合高电压钴酸锂正极材料，最后将高电压钴酸锂复合正极材料应用于锂电池。本发明通过较为简单的方式实现了高电压钴酸锂正极材料的合成，制备操作简单，原料来源丰富，显著改善了4.55V高电压钴酸锂在锂电池中的循环、倍率性能以及安全性。
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公开(公告)号：CN113299902B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202110562634.6
申请日：2021-05-24
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/485 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525 , H01M10/42
Abstract: 一种浓度梯度镁掺杂富锂锰基氧化物的制备及其锂电池应用，氧化物化学式为Li1.2‑2xMn0.54Ni0.13Co0.13MgxO2，0＜x≤0.07。具体制备包括：(1)首先按照比例配制锰盐、钴盐、镍盐过渡金属盐混合溶液，氨水和碳酸钠混合溶液作为络合剂和沉淀剂，利用蠕动泵将镁盐溶液注入过渡金属盐混合溶液，随后通过并流将过渡金属盐溶液、沉淀剂和络合剂加入反应釜中进行共沉淀反应，得到元素梯度分布的前驱体粉末；(2)前驱体粉末与锂盐混合煅烧，进而得到浓度梯度镁掺杂富锂锰基正极材料。将该梯度掺杂材料应用于锂电池领域，放电容量高且循环性能好。本发明制备方法成本低廉、工艺与现有设备相容性好，具备量化生产的潜力，显示出较高的产业化价值和广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN111600036A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010484074.2
申请日：2020-06-01
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/66 , H01M4/70 , H01M4/74 , H01M10/052
Abstract: 一种用于锂金属电池集流体的三维多孔氧化铜改性铜箔及其制备方法和应用，属于电池技术领域。三维多孔氧化铜改性铜箔制备是：将氢氧化钠和硫代硫酸铵溶液按比例混合得到刻蚀液，随后将洁净的铜箔浸入刻蚀液中进行反应，得到氧化铜纳米线改性的铜箔，分别用去离子水和无水乙醇清洗后真空烘干，即得到最终的改性铜箔(附图4)。本发明所得到的铜箔可用作锂金属电池负极集流体，其表层氧化铜纳米线具有良好电解液浸润性，涂覆性能好，可电化学储锂，引导锂金属均匀沉积，抑制锂枝晶生长；充放电循环中形成致密含氧化锂的固体电解质间相(SEI)膜，机械强度好，可抑制金属锂与电解液的副反应，从而提高电池的库伦效率、安全性和循环寿命。
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公开(公告)号：CN111342038A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010154569.9
申请日：2020-03-08
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525 , C01G51/00
Abstract: 一种高电压钴酸锂复合正极材料及其制备方法与锂电池应用。正极材料的化学分子式为aLi1-xCoO2·bLi4Mn5O12，1≥a,b≥0,a+b＝1,x＞0。制备方法是将商业化制备的钴酸锂和含锰聚合物溶液混合，随后将混合液干燥，再高温煅烧，得到异质复合高电压钴酸锂正极材料，最后将高电压钴酸锂复合正极材料应用于锂电池。本发明通过较为简单的方式实现了高电压钴酸锂正极材料的合成，制备操作简单，原料来源丰富，显著改善了4.55V高电压钴酸锂在锂电池中的循环、倍率性能以及安全性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106207161B
公开(公告)日：2019-03-22
申请号：CN201510236348.5
申请日：2015-05-06
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/525 , H01M4/131 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种负极材料与制备方法以及使用该负极材料的锂离子二次电池。以经过处理的成本低廉、来源广泛的土壤作为负极材料和与镍钴铝酸锂正极材料组装成锂离子二次电池。隔膜为聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯构成的三层膜或玻璃纤维纸，电解液为酯类电解液/含锂盐。导电剂为由乙炔黑、Super P、KS6、碳纳米管、石墨烯、Vulcan XC‑72中的一种或几种进行混合而成。所用粘结剂和溶剂分别为聚偏二氟乙烯和N‑甲基吡咯烷酮或羧甲基纤维素钠和水。本发明作为锂离子二次电池负极材料，成本低廉、来源广泛，可以有效降低锂离子电池的成本并提高其安全性与电化学性能。该锂离子二次电池特别具备室温可充、低成本、高倍率和长寿命的特点。
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公开(公告)号：CN105958131B
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201610459201.7
申请日：2016-06-20
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种长寿命高能量密度可充水系锌离子电池，由正极壳、弹片、垫片、正极活性物质、隔膜、负极活性物质和负极壳组成并依次组成叠层结构，正极活性物质为阳离子缺陷型ZnMnxO4/C纳米复合材料，负极为锌箔或球形锌粉，隔膜为聚乙烯无纺布或滤纸，电解液为三氟甲烷磺酸锌水溶液。本发明的优点是，ZnMnxO4/导电碳复合电极材料制备工艺简单易行，合成的ZnMnxO4纳米晶均匀嵌在导电碳中；电解液可实现Zn沉积/析出库仑效率约100％和宽的电化学窗口0‑2.5V vs.Zn2+/Zn；将正极活性物质和新型电解液应用于水系锌离子电池中，展现了良好的电化学性能，具备活性物质高的可逆储锌容量和优异的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN106920983A
公开(公告)日：2017-07-04
申请号：CN201710242757.5
申请日：2017-04-14
Applicant: 南开大学
IPC: H01M8/18
Abstract: 本发明涉及一种低温非水系对称有机液流电池，克服了液流电池在寒冷地区应用的局限性，以及非水系有机液流电池存在活性材料溶解度低、电解液易交叉污染、操作电流密度低的问题。所述液流电池以低凝固点宽电化学窗口有机溶剂配制电解液，使液流电池可以在低温环境中工作；卟啉类活性材料@导电剂的悬浮电解质溶液，提高了卟啉类活性材料在电解质溶液中的浓度及电解质溶液的导电性，进而提高了液流电池的操作电流密度；根据孔径筛分原理制备高离子电导率的离子选择膜，克服了电解液的交叉污染，提高了液流电池的操作电流密度。本发明所述的低温非水系对称有机液流电池具有高开路电压，高能量密度，高库伦效率，高循环稳定性的特点。
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公开(公告)号：CN103035942B
公开(公告)日：2014-09-17
申请号：CN201210584794.1
申请日：2012-12-27
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/0525 , H01M4/60 , H01M10/058
Abstract: 一种高性能可充有机对称锂离子电池，由正极片、负极片、隔膜和电解液组成，其特征在于：正负极片均为微米片状的2,5-二羟基对苯二甲酸四锂盐（Li4DHTPA），隔膜为聚乙烯-聚丙烯-聚乙烯构成的三层膜。本发明的优点：该高性能可充有机对称锂离子电池，与已报道的全有机锂离子电池电池体系相比，具有材料廉价易得、制备简单（酸碱中和反应）、比容量大（212mAhg-1）、工作电压高（1.8V）和循环性能好（循环50周后仍保持初始容量的95%）等优点，有望应用于下一代绿色全有机锂离子电池。
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公开(公告)号：CN102969487B
公开(公告)日：2014-09-03
申请号：CN201210485646.4
申请日：2012-11-23
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/38
Abstract: 一种用于锂硫电池正极的碳硫复合材料，为注入多孔空心碳球的单质硫，其中多孔空心碳球通过简单的模板法合成，并采用熔融扩散的方法将单质硫注入到多孔空心碳球中；该碳硫复合材料用于制备高性能锂硫纽扣电池的正极材料，正极由碳硫复合材料、粘合剂和导电剂组成，粘结剂为聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯；导电剂为碳纳米纤维、导电石墨、乙炔黑、SuperP中的一种或两种以上任意比列的混合物。本发明的优点：与已报道的锂硫二次电池体系相比，该正极材料具有制备方法简单、比容量较大为1450mAhg-1、库伦效率高，大于99.0%、循环性能好，循环50周后仍保持初始容量的93.6%等优点，有望应用于下一代大规模储能电池。
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