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公开(公告)号：CN112103500A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010822291.8
申请日：2020-08-16
Applicant: 复旦大学
IPC: H01M4/587 , H01M10/054 , C01B32/05 , B82Y40/00 , B82Y30/00
Abstract: 本发明属于钠离子电池负极材料技术领域，具体为一种钠离子电池负极用硬炭纳米球及其制备方法和应用。本发明硬炭纳米球的球体直径为300‑1000 nm，硬炭纳米球包括无序排列的石墨烯层，钠离子储存于相邻石墨烯层之间，相邻石墨烯层的层间距d002为0.356‑0.373 nm，微晶尺寸1.07≤La≤1.61nm，1.96≤Lc≤3.07nm，1.31≤ID/IG≤2.64。本发明材料具有扩大低电位平台可逆容量的优点，与正极材料配对时可拓宽全电池的工作电压窗口，提高能量密度。
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公开(公告)号：CN108428926A
公开(公告)日：2018-08-21
申请号：CN201810172031.3
申请日：2018-03-01
Applicant: 复旦大学
IPC: H01M10/0525
Abstract: 本发明属于电化学技术领域，具体为一种正负两极均为沉积/溶解反应的铜-锰水系二次电池。该电池体系具体包括：负极集流体及正极集流体，含有二价铜离子和二价锰离子的水溶液电解液，以及用于分隔正负极的多孔隔膜。该电池在充电时，正极区的二价锰离子失去电子被氧化成固态的二氧化锰，并沉积在正极集流体上，负极区铜离子得到电子被还原成金属铜，并沉积在负极集流体上；放电时，正极的二氧化锰得到电子，还原为二价锰离子，并溶于电解液中，同时负极铜给出电子，氧化生成二价铜离子，并溶于电解液中。本发明电池具有超高的功率密度、超长的循环寿命、高安全和低毒的优点，可以广泛应用大型储能等领域。
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公开(公告)号：CN105463497B
公开(公告)日：2018-01-12
申请号：CN201510799151.2
申请日：2015-11-18
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属电解水与储能技术领域，具体为一种可以电解水制取氢气的电池装置。本发明的电池装置包含三个电极：对电解水生成氢气具有催化作用的析氢催化电极、氢氧化镍(Ni(OH)2)电极、金属锌电极，电解液采用碱性电解质溶液。其在充电步骤，水分子在析氢催化电极表面被电化学还原成氢气，同时Ni(OH)2电极被电化学氧化为NiOOH电极，在此过程中电子由Ni(OH)2电极通过外电路流向析氢催化电极；在放电步骤，正极为NiOOH电极，负极为金属锌电极，NiOOH电极被电化学还原成为Ni(OH)2电极，同时锌电极被氧化。本发明将电解水制氢与电能储存高效地结合在一起：在充电步骤中制取高纯度的氢气，在放电步骤中实现能量稳定的输出。
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公开(公告)号：CN105734600A
公开(公告)日：2016-07-06
申请号：CN201610164054.0
申请日：2016-03-19
Applicant: 复旦大学
CPC classification number: Y02E60/366 , C25B1/06 , C25B9/18 , C25B11/04 , C25B11/0452
Abstract: 本发明属于电解水技术领域，具体涉及一种三电极体系双电解槽两步法电解水制氢的装置及方法。该电解装置包含两个独立的电解槽(槽?1和槽?2)、析氢催化电极、析氧催化电极和氢氧化镍电极以及碱性电解质。该电解装置把电解水过程分为产氢和产氧两个步骤，并分别在两个电解槽(槽?1和槽?2)中交替进行。本发明有效地将常规电解水中同时发生的产氢和产氧步骤分割，使产氢和产氧分别在不同的电解槽中完成。本发明可在不采用任何隔膜的条件下，制备出高纯的氢气，并进一步降低电解水制氢的成本。
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公开(公告)号：CN103296277B
公开(公告)日：2016-03-30
申请号：CN201210050750.0
申请日：2012-03-01
Applicant: 复旦大学
IPC: H01M4/583 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于锂离子电池技术领域，具体一种石墨插层化合物锂离子电池负极材料及其制备方法和应用。该负极材料不同于现有锂离子电池的碳负极材料，是一种为以石墨为插层主体，石墨层间含有能储存锂离子的（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）的石墨插层化合物（GICs）。本发明的石墨插层化合物的插层客体能可逆储存更多的锂离子，因而重量和体积比容量远高于目前普遍应用的碳材料，同时主体石墨层为客体提供很好的电子载体和稳定的结构，本发明制备的石墨插层化合物具有很好的大电流放电特性和循环性能优异，是一类继现有碳负极材料具有很好应用前景的锂离子电池新型负极材料。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105420748A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201510799110.3
申请日：2015-11-18
Applicant: 复旦大学
CPC classification number: C25B1/04 , C25B11/04 , Y02E60/366 , C25B11/0478
Abstract: 本发明属于电解水技术领域，具体涉及一种基于三电极体系的两步法电解水制氢的方法及装置。该装置电解槽包含析氢催化电极、析氧催化电极和氢氧化镍电极。该方法为先水分子在析氢催化电极表面被电化学还原成氢气，同时Ni(OH)2电极被电化学氧化为NiOOH电极，此过程中电子由Ni(OH)2电极通过外电路流向析氢催化电极；再NiOOH电极被电化学还原成为Ni(OH)2电极，同时氢氧根离子在析氧催化电极表面被电化学氧化成为氧气，此过程中电子由析氧催化电极通过外电路流向NiOOH电极。该装置及方法有效地将常规电解水中同时发生的产氢和产氧步骤分割，由于产氢和产氧步骤的完全分离，这一电解装置可在不采用任何隔膜的条件下，制备出高纯的氢气，进一步降低了电解水制氢的成本。
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公开(公告)号：CN105271205A
公开(公告)日：2016-01-27
申请号：CN201510811360.4
申请日：2015-11-20
Applicant: 复旦大学
IPC: C01B31/04
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。
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公开(公告)号：CN104795567A
公开(公告)日：2015-07-22
申请号：CN201510182321.2
申请日：2015-04-17
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电化学技术领域，具体为基于碘离子溶液正极和有机物负极的水系锂离子/钠离子电池。其具体组成包括：含有碘离子、锂离子或钠离子的液态水溶液正极，能够可逆储存锂离子或钠离子的含有醌或者杂环醌或者共轭π键及碳氧双键的有机化合物单体或有机聚合物负极，以及将液态正极和聚合物负极分隔的聚合物离子交换膜。本发明使用离子交换膜分隔正、负极，采用溶液相活性物质作为水系锂离子或钠离子电池的正极材料，并与不含任何金属元素的有机物负极构成了水系锂离子或钠离子电池体系。据此组装的水系电池具有超长的循环寿命，较高的比能量以及功率大、安全性高、成本低和环境友好等优点。
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公开(公告)号：CN103956502A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410208784.7
申请日：2014-05-16
Applicant: 复旦大学
CPC classification number: Y02E60/128 , H01M4/8828 , H01M8/0243 , H01M12/08
Abstract: 本发明属于锂-氧电池技术领域，具体为一种基于金属有机骨架材料的锂-氧电池电极及其制备方法。本发明中电极通过金属有机骨架材料、多孔碳材料以及粘结剂等复合制备而得，其中金属有机骨架材料为电极提供了有序的微孔结构，有利于反应气体的传输；而碳材料在提供导电性能的同时，也提供了较为无序的孔道（微孔、介孔、大孔），从而为反应产物提供存储空间。本发明制备方法简单，将得到的电极用于电池测试，结果表明：相对于其他电池，采用了含金属有机骨架材料的锂-氧电池的比电容得到了很大程度的提高。
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