公开(公告)号：CN119890442A

公开(公告)日：2025-04-25

申请号：CN202510368350.1

申请日：2025-03-27

Applicant: 温州大学碳中和技术创新研究院

Inventor： 李林 ,  侴术雷 ,  周志明 ,  张潇洒 ,  徐旭 ,  周洵竹

IPC: H01M10/0566 ,  H01M10/0567 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明属于全电池技术领域，公开了一种阻燃电解液及其在长寿命钠离子全电池中的应用。阻燃电解液包括钠盐、磷酸酯溶剂、碳酸酯溶剂和添加剂；全电池包含普鲁士蓝正极和硬碳负极。该电解液能够使钠离子全电池在1.5‑3.7 V的条件下稳定工作的同时，解决电池阻燃的问题，获得高性能钠离子电池。本发明通过碳酸酯共溶剂策略对电解液体系溶剂化结构进行精细调控提高了电解液的稳定性、钠离子在普鲁士蓝正极的嵌入/脱出动力学以及普鲁士蓝和硬碳电极/电解液界面的钝化层稳定性。使用本发明的阻燃电解液的普鲁士蓝‑硬碳全电池不仅其阻燃性能优异，而且还具有良好的循环性能。

公开(公告)号：CN119340326A

公开(公告)日：2025-01-21

申请号：CN202411845709.1

申请日：2024-12-16

Applicant: 温州大学碳中和技术创新研究院

Inventor： 陈双强 ,  侴术雷 ,  董行行 ,  许丹颖 ,  王海超

IPC: H01M4/04 ,  H01M4/36 ,  H01M4/62

Abstract: 本发明公开了柔性氨基化碳纳米管与BiOCl共修饰MXene载硫正极的制备方法，属于可充电锂硫电池储能领域。本材料主要特点为柔性可弯曲自支撑材料，主要采用十六烷基三甲基溴化铵对氨基化碳纳米管（NH2CNT）和BiOCl进行表面修饰，形成携带阳离子状态。这与富含阴离子的柔性Mxene材料在超声辅助下通过静电吸引力快速结合在一起。通过吸附硫材料，形成柔性自支撑氨基化碳纳米管与BiOCl共修饰MXene载硫正极（MXene‑NH2CNT‑BiOCl‑x‑S，0≤x≤0.3）。经过测试发现，该柔性自支撑MXene‑NH2CNT‑BiOCl‑x‑S材料具有高容量、良好的倍率性能和稳定的循环性能。经过配方优化、材料表征和电化学测试的结果，当x=0.1，即BiOCl占MXene‑NH2CNT‑BiOCl‑x‑S复合材料质量分数为10%时，锂硫电池的性能最佳。

公开(公告)号：CN118136963A

公开(公告)日：2024-06-04

申请号：CN202410356340.1

申请日：2024-03-27

Applicant: 温州大学碳中和技术创新研究院

Inventor： 侴术雷 ,  李丽 ,  赵聪

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/0567 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明提供了一种用于钠离子电池共晶电解液的制备方法与应用，属于钠离子电池技术领域。所述电解液由钠盐、混合溶剂和添加剂组成。所述混合溶剂为碳酸酯类/砜类混合溶剂。本发明还提供上述电解液在高温钠离子电池中的应用。本发明中的砜类电解液共溶剂，可参与内溶剂化构型配位，稳定溶剂化结构，并生成致密且稳固的富含硫的电极/电解液界面膜，提升电池的电化学反应稳定性。所述电解液具有优异的温度响应性，可显著降低电解液高温下的副反应。此外，本发明还提供上述电解液在软包和18650圆柱钠离子电池中的应用。为实现钠离子电池的产业化提供了可行性方案。

公开(公告)号：CN114497543B

公开(公告)日：2023-06-16

申请号：CN202210140510.3

申请日：2022-02-16

Applicant: 温州大学碳中和技术创新研究院

Inventor： 侴术雷 ,  赵佳华 ,  何祥喜 ,  李丽

IPC: H01M4/583 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明涉及钠离子二次电池领域，提供一种基于过渡金属锰调控硬碳结构的方法用于钠离子电池负极材料，采用廉价易得的生物质作为碳源，通过锰离子(Mn2+)与一维纤维素纳米纤维的配位，配位效应确保锰在前驱体聚合物中均匀分散，因此有效的催化SP3碳与SP2碳之间的转化，使石墨烯片自由重排，形成膨胀纳米石墨和碳的微孔，通过对浓度的调节实现对碳的层间距和微孔的可控调节。最终获得92.05％的超高首效和优异的循化性能(200圈容量保持率为95.80％在20mA g‑1的电流密度下)。本发明通过离子催化调控解决了钠离子首效低、循环稳定性差的问题，可将首效提高到90％以上，性能提升30％以上，大幅度提高了电池的能量密度，以磷酸钒钠为正极匹配的全电池具有优异的电化学性能，拥有良好的工业化前景，非常适合应用于大规模储能系统。

公开(公告)号：CN115172741A

公开(公告)日：2022-10-11

申请号：CN202210896986.X

申请日：2022-07-28

Applicant: 温州大学碳中和技术创新研究院

Inventor： 雷振东 ,  李丽 ,  侴树春 ,  高云 ,  侴术雷

IPC: H01M4/58 ,  H01M4/136 ,  H01M4/1397 ,  H01M10/054 ,  C01C3/12

Abstract: 本发明涉及钠离子电池储能领域，提出了一种简易制备方法得到的低成本普鲁士蓝类正极材料。该材料采用原料便宜的过渡金属源，通过螯合剂辅助共沉淀方法合成，克服了传统自牺牲法无法大量生产的困难，且该方法原料价格低廉，适合规模化生产。所获得的普鲁士蓝类似物，在钠离子储能系统中表现出较好的电化学储能性能，具有良好的生产效益。

公开(公告)号：CN114464885A

公开(公告)日：2022-05-10

申请号：CN202210140525.X

申请日：2022-02-16

Applicant: 温州大学碳中和技术创新研究院

Inventor： 侴术雷 ,  杨卓 ,  乔芸 ,  李林

IPC: H01M10/0566 ,  H01M10/0567 ,  H01M10/0569 ,  H01M10/058 ,  H01M10/052 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明涉及一种钠离子二次电池领域，提供一种具有阻燃功能的钠离子电池电解液以及高安全钠离子电池。将有机磷酸酯溶剂、氟化醚稀释剂、添加剂以及钠盐进行混合形成具有高阻燃特性的钠离子电池电解液。采用该电解液能够有效提高钠离子电池的安全性能，在火焰燃烧测试中，该电池仍能稳定放电，不起火不爆炸。除此之外，在0.1C的倍率下，钠离子电池具有较高的库伦效率，循环120圈后仍有大于80％的容量保持率。上述阻燃电解液可用于制备钠离子电池，增加电解液的氧化还原稳定性，所制备的钠离子电池具有良好的电化学性能并兼具较高的阻燃能力，能够有效降低电池在发生意外事故时所产生的安全隐患。

公开(公告)号：CN114400382A

公开(公告)日：2022-04-26

申请号：CN202210021122.3

申请日：2022-01-10

Applicant: 温州大学碳中和技术创新研究院

Inventor： 侴术雷 ,  黎蓉蓉 ,  李丽 ,  何祥喜 ,  侴树春

IPC: H01M10/0568 ,  H01M10/0569 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明涉及一种匹配钴基磷酸盐正极材料的钠金属电池高压电解液的制备方法及其在钠金属电池中的应用。该电解液包括非水有机溶剂和钠盐。其中，非水有机溶剂在电解液中的质量分数为60％‑90％，钠盐在电解液中的质量分数为10％‑20％。本发明的电解液可以在正极表面以及钠金属表面形成薄且致密的CEI氧化膜和SEI层，防止电解液在正极表面持续发生氧化还原反应，也抑制了钠枝晶在钠金属表面的形成；同时，该CEI氧化膜可以有效避免电解液与正极材料的持续接触，从而保护电极材料的晶体结构，有效减少循环过程中可逆容量的损失，提高电池的稳定性和安全性。

公开(公告)号：CN114256460A

公开(公告)日：2022-03-29

申请号：CN202210018616.6

申请日：2022-01-08

Applicant: 温州大学碳中和技术创新研究院

Inventor： 侴术雷 ,  高云 ,  彭建 ,  张旺

IPC: H01M4/58 ,  H01M4/1397 ,  H01M10/054 ,  C01C3/12 ,  B82Y40/00

Abstract: 普鲁士蓝类似物(PBA)具有成本低、氧化还原活性位点丰富和开放通道结构等优点，被认为是可充电钠离子电池的优良正极材料。然而，PBA基钠离子电池的商业化仍然面临一系列的问题，例如差的循环稳定性，这可归咎于晶体在快速生长过程中产生大量的[Fe(CN)6]缺陷和晶格间隙水。在此，提出了一种“盐包水”微反应器来合成高质量的PBA，即低缺陷、低结晶水含量和高结晶度的PBA，其被用作钠离子电池的正极，显示出高的比容量和优异的倍率性能。从实用的角度来看，我们的PBA相较于传统共沉淀法合成的PBA，在空气稳定性、高低温以及全电池方面均表现出较好的性能。这项工作可以推进PBA在电网规模钠离子储能系统中的应用与发展。

公开(公告)号：CN119551660A

公开(公告)日：2025-03-04

申请号：CN202510095599.X

申请日：2025-01-22

Applicant: 温州大学碳中和技术创新研究院

Inventor： 侴术雷 ,  吴星樵 ,  吴春 ,  黄文洁 ,  何祥喜

IPC: C01B32/05 ,  H01M4/587 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明提供了兼顾高容量与高首效钠离子电池负极材料的制备方法。本发明所述以生物质为硬碳负极材料的前驱体，将前驱体通过酸洗纯化后先经过预氧化处理，再进行高温二次碳化制得具有优异电化学性能的硬碳材料。该制备方法操作简单，成本低廉，得到的生物质衍生硬碳负极材料应用于钠离子电池不但可以兼顾高容量和高首效，同时也展现出优异的倍率性能，为制备高性能钠离子电池提供了借鉴意义。

公开(公告)号：CN119430315A

公开(公告)日：2025-02-14

申请号：CN202510031990.3

申请日：2025-01-09

Applicant: 温州大学碳中和技术创新研究院

Inventor： 肖遥 ,  刘含笑 ,  刘益峰 ,  朱燕芳 ,  刘海洋 ,  侴术雷

IPC: C01G53/44 ,  C01G53/50 ,  H01M4/36 ,  H01M4/525 ,  H01M4/505 ,  H01M4/60 ,  H01M10/054 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明涉及能源材料与二次电池领域，公开了原位界面残碱转化稳定二次电池正极材料的制备方法。化学表达式为AMxTMO2，为聚合物/层状结构。其中，x＞0.5的层状氧化物正极材料；AM为Li、Na中的一种或多种；TM为过渡金属Ni、Co、Mn、Fe、Cu、Zn、Cr、Ti元素中的一种或多种。本发明工艺包括前体材料制备、正极材料烧结、包覆处理及低温煅烧。其中，包覆处理分为：1、无机氟化物处理；2、有机溶剂处理。本发明工艺将层状氧化物正极材料表面残碱原位转化，形成异质外延有机聚合物涂层，进而得到界面稳定的二次电池层状氧化物正极材料。本发明工艺简单可控，可以有效提升原位转化后正极材料提高空气稳定性，促进了层状氧化物正极材料的实际生产应用。