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公开(公告)号：CN105621355B
公开(公告)日：2018-01-02
申请号：CN201610130529.4
申请日：2016-03-08
Applicant: 上海大学
Abstract: 本发明公开了一种空心石墨烯球负载纳米二硫化锡复合材料，它以亚微米尺寸的空心石墨烯球为载体，二硫化锡纳米颗粒负载在石墨烯空心球的内壁和外壁，生长在空心石墨烯球表面的二硫化锡颗粒尺寸在10‑40 nm之间，其制备方法包括以下步骤：a.合成阳离子型聚苯乙烯球：b.合成空心石墨烯球：c.装载二硫化锡：即可得到空心石墨烯球负载纳米二硫化锡的复合材料。该复合材料是一种二维结构的碳材料，可以在充放电过程中容纳二硫化锡的体积膨胀，提高电极材料的导电性和结构稳定性，并且多孔石墨烯结构可以提高材料的导电性能和离子传输性能，有利于锂离子在材料中嵌入和脱出。
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公开(公告)号：CN106129455A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610757190.0
申请日：2016-08-30
Applicant: 上海大学
IPC: H01M10/052 , H01M4/58 , H01M2/16
CPC classification number: H01M10/052 , H01M2/164 , H01M4/5815
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池，以三维多孔石墨烯共价固定的纳米硫化锂为复合正极，以氧化石墨烯包覆的聚烯烃隔膜为改性隔膜，以及通常采用的锂片负极和电解液。复合正极中硫化锂的颗粒尺寸在1‒100 nm之间，硫化锂与三维多孔石墨烯表面的含氧官能团以C‒O‒S共价键的形式结合。改性隔膜为在传统的聚烯烃隔膜表面均匀沉积厚度为0.1‒10 μm氧化石墨烯；氧化石墨烯可以涂覆在聚烯烃隔膜的两面，也可仅涂覆于组装电池时面向硫化锂正极的一面。本发明锂硫电池能有效防止硫正极的溶解，抑制穿梭效应，降低电池过电位，避免正极体积膨胀产生的结构破坏，并大幅提高锂硫电池的倍率特性和循环性能。
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公开(公告)号：CN104600316A
公开(公告)日：2015-05-06
申请号：CN201510005856.2
申请日：2015-01-07
Applicant: 上海大学
CPC classification number: H01M4/366 , H01M4/625 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种硫/聚合物/石墨烯三元复合材料及其制备方法，属锂离子电池正极材料技术领域。本发明方法的主要过程和步骤如下：以硫代硫酸钠为原料合成出亚微米硫颗粒，通过化学氧化法获得聚合物包覆硫，再以Zeta电位法包覆氧化石墨烯，获得双层核壳结构的硫/聚合物/石墨烯复合材料。本发明制得三元复合正极材料，聚合物层具有优异的导电性能，链与链之间连接形成的间隙为锂离子的嵌入提供了有利环境，石墨烯的进一步包覆为其提供了弹性空间，以及褶皱结构有利于抑制活性物质硫的体积膨胀带来的破坏与质量损失。本发明得到的双层核壳结构复合材料，结构稳定，大幅提高了硫正极的电化学性能及其稳定性，为锂硫电池的广泛应用提供了可能。
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公开(公告)号：CN104600316B
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201510005856.2
申请日：2015-01-07
Applicant: 上海大学
Abstract: 本发明涉及一种硫/聚合物/石墨烯三元复合材料及其制备方法，属锂离子电池正极材料技术领域。本发明方法的主要过程和步骤如下：以硫代硫酸钠为原料合成出亚微米硫颗粒，通过化学氧化法获得聚合物包覆硫，再以Zeta电位法包覆氧化石墨烯，获得双层核壳结构的硫/聚合物/石墨烯复合材料。本发明制得三元复合正极材料，聚合物层具有优异的导电性能，链与链之间连接形成的间隙为锂离子的嵌入提供了有利环境，石墨烯的进一步包覆为其提供了弹性空间，以及褶皱结构有利于抑制活性物质硫的体积膨胀带来的破坏与质量损失。本发明得到的双层核壳结构复合材料，结构稳定，大幅提高了硫正极的电化学性能及其稳定性，为锂硫电池的广泛应用提供了可能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105621355A
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201610130529.4
申请日：2016-03-08
Applicant: 上海大学
CPC classification number: H01M4/362 , B82Y30/00 , H01M4/5815 , H01M4/587 , H01M4/625 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种空心石墨烯球负载纳米二硫化锡复合材料，它以亚微米尺寸的空心石墨烯球为载体，二硫化锡纳米颗粒负载在石墨烯空心球的内壁和外壁，生长在空心石墨烯球表面的二硫化锡颗粒尺寸在10-40 nm之间，其制备方法包括以下步骤：a. 合成阳离子型聚苯乙烯球：b. 合成空心石墨烯球：c. 装载二硫化锡：即可得到空心石墨烯球负载纳米二硫化锡的复合材料。该复合材料是一种二维结构的碳材料，可以在充放电过程中容纳二硫化锡的体积膨胀，提高电极材料的导电性和结构稳定性，并且多孔石墨烯结构可以提高材料的导电性能和离子传输性能，有利于锂离子在材料中嵌入和脱出。
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公开(公告)号：CN106129376A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610757189.8
申请日：2016-08-30
Applicant: 上海大学
CPC classification number: H01M4/366 , H01M4/5815 , H01M4/583 , H01M4/625 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用石墨烯空心球负载二硫化锡复合材料的负极极片，包括集流体层（1），活性材料层（2）和包覆层（3），所述的集流体层（1）一面或者两面涂覆有活性材料层（2），然后在活性材料层（2）的表面涂覆包覆层（3）；所述集流体层（1）为铜箔材料，所述活性材料层（2）由石墨烯空心球负载二硫化锡复合材料（4）和导电剂（5）、粘结剂（6）组成，所述包覆层（3）为氧化石墨烯薄膜。本发明复合负极可以有效缓冲二硫化锡在充放电过程中的体积膨胀，同时还解决了硫化锂在充电过程中的不可逆以及多硫化锂溶于电解液引起穿梭效应等问题，大幅提高了电池的容量发挥和循环性能。
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公开(公告)号：CN104143631A
公开(公告)日：2014-11-12
申请号：CN201410199514.4
申请日：2014-05-12
Applicant: 上海大学
CPC classification number: H01M4/48 , C01G19/02 , H01M4/625 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种石墨烯气凝胶负载二氧化锡复合材料的制备方法。属锂离子电池电极材料技术领域。本发明方法的主要过程和步骤如下：将质量比为2:1~1:3氧化石墨烯和水溶性锡盐搅拌、超声，加入0.1~2mL有机胺溶液转入水热釜，80℃~180℃下保持6~24h，然后取出圆柱状产物、冷冻干燥即得到石墨烯气凝胶负载二氧化锡复合材料。本发明得到的石墨烯气凝胶负载二氧化锡复合材料，薄层石墨烯交错连接，形成微米级孔道，石墨烯的表面均匀负载3~6nm的二氧化锡颗粒。这种三维立体结构具有非常好的电解液浸润性，并可充分发挥石墨烯的优良导电性，同时控制二氧化锡颗粒生长，降低其体积膨胀带来的负面效应，提高了其作为负极材料的结构稳定和循环性能。
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公开(公告)号：CN103996830A
公开(公告)日：2014-08-20
申请号：CN201410199522.9
申请日：2014-05-12
Applicant: 上海大学
CPC classification number: H01M4/364 , H01M4/625 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种石墨烯气凝胶负载硫复合材料的制备方法。属锂离子电池正极材料技术领域。本发明方法的主要过程和步骤如下：以氧化石墨烯分散液、乙醇与硫/二硫化碳为主要原料，通过100~200℃水热反应6~48h制得到石墨烯气凝胶负载硫，再通过化学氧化法得到聚合物包覆的石墨烯气凝胶负载硫的复合材料。本发明制得的石墨烯气凝胶负载硫复合正极，石墨烯交错连接形成三维有序导电网络，其超大的表面积能够吸附更多的硫；聚合物包覆能有效解决充放电过程中硫的体积膨胀和材料粉碎问题。同时，通过这种简单的方法制备的石墨烯负载硫复合材料，可直接作为极片使用，省去了传统电极制备中制浆、涂布等繁琐工艺，易实现工业化生产。
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公开(公告)号：CN104143631B
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201410199514.4
申请日：2014-05-12
Applicant: 上海大学
Abstract: 本发明涉及一种石墨烯气凝胶负载二氧化锡复合材料的制备方法。属锂离子电池电极材料技术领域。本发明方法的主要过程和步骤如下：将质量比为2:1~1:3氧化石墨烯和水溶性锡盐搅拌、超声，加入0.1~2 mL有机胺溶液转入水热釜，80℃~180℃下保持6~24 h，然后取出圆柱状产物、冷冻干燥即得到石墨烯气凝胶负载二氧化锡复合材料。本发明得到的石墨烯气凝胶负载二氧化锡复合材料，薄层石墨烯交错连接，形成微米级孔道，石墨烯的表面均匀负载3~6 nm的二氧化锡颗粒。这种三维立体结构具有非常好的电解液浸润性，并可充分发挥石墨烯的优良导电性，同时控制二氧化锡颗粒生长，降低其体积膨胀带来的负面效应，提高了其作为负极材料的结构稳定和循环性能。
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