公开(公告)号：CN118307734A

公开(公告)日：2024-07-09

申请号：CN202410516553.6

申请日：2024-04-26

Applicant: 南京大学

Inventor： 何平 ,  穆晓玮 ,  高斌 ,  张雪苹

IPC: C08G12/08 ,  H01M4/90 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明公开了一种共轭有机框架半导体、用于光辅助锂空气电池的共轭有机框架半导体正极及其制备方法，属于锂空气电池领域；本发明的共轭有机框架半导体正极由共轭有机框架半导体、导电炭黑和粘结剂组成；本发明利用共轭有机框架半导体吸收光能，产生光生电子和空穴，在放电过程中，光生电子可以促进氧气还原生成过氧化锂，提升放电电压；在充电过程中，光生空穴可以促进过氧化锂氧化分解，降低充电电压，从而改善锂空气电池的能量转换效率和倍率性能。

公开(公告)号：CN115775916A

公开(公告)日：2023-03-10

申请号：CN202211437657.5

申请日：2022-11-15

Applicant: 南京大学

Inventor： 何平 ,  王蕾 ,  潘慧 ,  周豪慎

IPC: H01M10/0565 ,  H01M10/42 ,  H01M10/0525 ,  C08F220/56 ,  C08F220/54 ,  C08F222/38 ,  C08F220/20 ,  C08F2/48

Abstract: 本发明公开了一种室温高锂离子电导率的聚合物固态电解质，该聚合物固态电解质是通过向深共晶电解液中加入负极保护添加剂、聚合物单体、交联剂和光引发剂后采用紫外光聚合制得；所述深共晶电解液由N‑甲基乙酰胺和锂盐制得；所述聚合物单体为难溶于电解液的单体和易溶于电解液的单体。本发明提供的用于全固态电池的聚合物电解质，电导率高、制备方法简单、柔韧性好且易于加工，解决了聚合物固态电解质室温离子电导率低的问题，同时对锂金属负极具有良好的稳定性，可以应用在高能量密度高安全性的锂金属电池中。

公开(公告)号：CN114050313B

公开(公告)日：2022-10-18

申请号：CN202111122187.9

申请日：2021-09-24

Applicant: 南京大学

Inventor： 何平 ,  杨金贵 ,  王义钢 ,  潘慧 ,  张语萌 ,  周豪慎

IPC: H01M10/0565 ,  H01M10/0525 ,  C08J5/22 ,  C08L23/06 ,  C08K3/32

Abstract: 本发明公开了一种无机/聚合物复合锂离子筛膜的制备方法，包括以下步骤：S1.将热塑性聚合物颗粒放置于两张耐高温膜之间，加热使热塑性聚合物颗粒软化，并将其辊压成聚合物膜；S2.去除聚合物膜一侧的耐高温膜，加热使聚合物膜软化，再于其表面均匀地铺上无机电解质颗粒；S3.施加压力使得无机电解质颗粒粘附于聚合物膜上，然后去掉未粘附的无机电解质颗粒；S4.将粘附有无机电解质颗粒的聚合物膜置于两张耐高温膜之间，通过热压使得无机电解质颗粒嵌入到聚合物膜中，得到无机/聚合物复合锂离子筛膜。本发明制备的无机/聚合物复合锂离子筛膜，具有良好的锂离子选择性，且避免了复合电解质膜被锂枝晶刺破的风险。

公开(公告)号：CN114976230A

公开(公告)日：2022-08-30

申请号：CN202210624551.X

申请日：2022-06-02

Applicant: 南京大学

Inventor： 周豪慎 ,  常智 ,  杨慧军 ,  何平

IPC: H01M10/0565 ,  H01M10/052 ,  H01M10/42 ,  C08G83/00

Abstract: 本发明公开了金属有机框架基准固态电解质及其制备方法和应用，所述电解质以商业隔膜为基底，以金属有机框架为载体，并在基底上沉积有金属纳米颗粒；其中，金属纳米颗粒为金属有机框架在基底上提供成核位点；所述电解质的金属有机框架层厚度为0.2‑30μm，电解质质量为0.2‑30mg/cm2。本发明具有以下优点：(1)所述电解质能够构筑高比能锂金属电池；(2)所述电解质机械稳定性优异，即使在经历数百次电化学循环后，仍然可以保持结构稳定；(3)所述电解质对锂金属兼容性好，可以显著提升锂金属电池的循环寿命，组装的高压LiNi0.8Co0.15Al0.05O2//Li(NCA//Li，3‑35mg cm‑2NCA负载量)的软包电池具有200‑450Wh/kg的能量密度和稳定的电化学性能(50‑1000圈循环寿命，60‑95％容量保持率)。

公开(公告)号：CN114005959A

公开(公告)日：2022-02-01

申请号：CN202111150334.3

申请日：2021-09-29

Applicant: 南京大学

Inventor： 何平 ,  段纯 ,  孙心怡 ,  周豪慎

IPC: H01M4/134 ,  H01M10/42 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明公开了锂金属负极的碘化锂保护层及其制备工艺和应用，所述保护层附着于锂金属负极的一侧，且为单组分界面保护层，其中附着有保护层的锂金属负极面向固态电解质。与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)本发明所述锂金属负极的碘化锂保护层能够有效抑制全固态电池在负极界面处生成副产物、孔洞或锂枝晶，从而抑制电解质的分解和锂金属的损耗，有利于锂离子在负极界面处的迁移，为锂金属负极提供有效的保护机制；(2)同时，本发明所述保护层极大程度的维持了电池电位，保证了电池整体能量密度；(2)所述制备工艺简单易操作，且成本很低，极大程度的提升了锂金属在全固态电池领域应用的可能性。

公开(公告)号：CN113363490A

公开(公告)日：2021-09-07

申请号：CN202110641360.X

申请日：2021-06-09

Applicant: 南京大学

Inventor： 周豪慎 ,  乔羽 ,  杨慧军 ,  何平

IPC: H01M4/62 ,  H01M4/13 ,  H01M4/131 ,  H01M4/66 ,  H01M10/0567 ,  H01M10/052 ,  H01M10/058

Abstract: 本发明公开了基于含Li2O正极和无活性物质负极的锂二次电池及其制备方法，所述锂二次电池的正极材料包括重量含量1‑30wt％的氧化锂，负极材料为铜箔集流体，电解液包括体积含量1‑20％的HFE。与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)本发明所述基于负极无活性物质的锂二次电池利用铜基集流体直接作负极消除了电池生产过程金属锂带来的许多安全隐患，同时大大降低了负极成本；(2)正极材料中引入适量的Li2O材料，电解液中引入适量的HFE，可向负极提供部分锂离子，同时在正极材料表面形成稳定的包覆膜，延长电池的寿命；(3)因Li2O分解成锂离子和超氧离子的电化学容量高(1350mAh/g)，因此本发明在正极材料中少量添加氧化锂就能实现电池的大容量和高比能。

公开(公告)号：CN109461873B

公开(公告)日：2021-05-28

申请号：CN201811159850.0

申请日：2018-09-30

Applicant: 南京大学

Inventor： 周豪慎 ,  贺亦柏 ,  常智 ,  王鹏飞 ,  何平

IPC: H01M50/414 ,  H01M50/449 ,  H01M50/403 ,  H01M10/052 ,  H01M10/0525 ,  H01M12/06 ,  H01M12/08

Abstract: 本发明公开了耐高温金属‑有机框架材料涂层的电池隔膜及其制备方法和应用，所述电池隔膜以商业隔膜为基底，单面或双面涂覆金属‑有机框架材料。与现有技术相比，本发明具有以下优点：所述金属‑有机框架材料涂层孔隙率高、比表面积大，可改善隔膜的电解液浸润性；金属有机框架材料涂层可有效改善隔膜的耐热性能，提高电池在高温环境中的安全性能；所述金属‑有机框架材料涂层可有效控制电解液离子的穿梭，提高离子迁移数，抑制不良副反应的发生，提高电池容量，延长循环寿命；均匀的孔道结构使锂离子均匀地沉积/剥离，从根本上抑制锂枝晶的生长；具有良好的柔韧性和机械性能，可用于组装实用化的软包电池。

公开(公告)号：CN112259787A

公开(公告)日：2021-01-22

申请号：CN202010941993.8

申请日：2020-09-09

Applicant: 南京大学

Inventor： 何平 ,  任思赟 ,  王鹏飞 ,  周豪慎

IPC: H01M10/0565 ,  H01M10/0562 ,  H01M10/058 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明公开了一种复合聚合物全固态电解质，其制备方法以及包含该复合聚合物全固态电解质的锂电池。所述复合聚合物全固态电解质的原料包括聚合物基底、锂盐和无机钙钛矿粉末；其中，所述无机钙钛矿粉末包括CsGeI3、CsSnI3、CsPbI3中的至少一种。本发明的复合聚合物全固态电解质，能够有效抑制聚合物锂硫电池的穿梭效应，提高电池循环稳定性和库伦效率；同时能够抑制锂枝晶的生成，提高了电池的安全性。

公开(公告)号：CN112186175A

公开(公告)日：2021-01-05

申请号：CN202010169234.4

申请日：2020-03-12

Applicant: 南京大学

Inventor： 周豪慎 ,  乔羽 ,  邓瀚 ,  何平

IPC: H01M4/62 ,  H01M4/48 ,  H01M4/131 ,  H01M10/0525 ,  B01J21/18 ,  B01J23/745 ,  B01J23/75 ,  B01J23/755 ,  B01J37/08

Abstract: 本发明公开了基于非贵金属/碳复合催化材料的氧阴离子电池正极材料及其制备方法和应用，所述正极材料包括活性材料和催化剂；其中活性材料为氧化锂、过氧化锂中的至少一种，催化剂为非贵金属/碳复合催化材料。(1)本发明所述正极材料采用非贵金属/碳复合催化材料作为催化剂，取代了传统的贵金属催化剂，在大幅度降低成本的同时，更为重要的是实现并保证了基于较小化学计量的氧元素的氧化还原；(2)所述正极材料用于封闭式锂离子电池中，在固相状态催化氧阴离子的氧化/还原过程，无气态氧的形成，最终保障了锂离子电池的工作寿命；(3)采用所述正极材料制备获得的电池具有正极容量大和高可逆的优势，且电池系统的能量密度达到500Wh/kg。

公开(公告)号：CN108987858B

公开(公告)日：2020-12-04

申请号：CN201810631758.3

申请日：2018-06-19

Applicant: 南京大学

Inventor： 何平 ,  穆晓玮 ,  周豪慎

IPC: H01M12/08 ,  H01M4/86

Abstract: 本发明公开了基于金属集流体的锂空气/氧气电池及其制备方法，所述方法采用物理激光扫描在金属集流体表面生成带氧空位的金属氧化层。其优点主要有：金属集流体具有较好的导电性，有利于反应过程中电子的传输；纳米多孔绒毛层原位生长在衬底表面，附着稳定，保护基底不被腐蚀；引入氧空位，电子导电率高；通过控制激光扫描的速度，可以实现氧空位的含量控制；此制备方法时间短、效率高、工艺简单。利用本发明制备的负载有纳米粒子的金属集流体作为锂空气/氧气电池自支撑空气电极的催化层，可以避免碳材料和粘结剂使用引起的副反应，有效降低电池的充电电压，提高电池能量效率，改善其循环性能，从而延长电池寿命。