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    一种高面载量厚电极及其制备方法
    1.
    发明公开
    一种高面载量厚电极及其制备方法 审中-实审

    公开(公告)号：CN118352468A

    公开(公告)日：2024-07-16

    申请号：CN202410622514.4

    申请日：2024-05-20

    Applicant: 中国科学院过程工程研究所

    Inventor： 张锁江 ,  张兰 ,  巫湘坤 ,  任宇飞

    IPC: H01M4/13 ,  H01M4/139 ,  H01M4/62 ,  H01M4/04 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/052

    Abstract: 本发明公开了一种高面载量电极的制备方法，其特点在于通过电极涂层成分、成型过程的调控实现高面载量电极的高活性物质利用率。具体的，混合均匀的活性物质、导电剂、电解质及部分光固化引发剂通过原位固化的方式在集流体上形成涂层，其中电解质含可聚合单体，其在紫外光、可见光或热的作用下聚合形成的大分子网络可通过物理互锁的方式提高活性材料颗粒间的结合力，进而改善电极的结构完整性、有助于提升电极面容量。与此同时，电解质由于被“固化”在电极结构中，可以有效降低Li+浓差极化、改善厚电极的动力学性能。此外由于不使用水、N‑甲基吡咯烷酮等溶剂，该方法制备的电极无需干燥步骤，可以极大的降低能耗。

    一种浆料电池电极及其制备方法
    2.
    发明公开
    一种浆料电池电极及其制备方法 审中-实审

    公开(公告)号：CN116130604A

    公开(公告)日：2023-05-16

    申请号：CN202211393742.6

    申请日：2022-11-08

    Applicant: 中国科学院过程工程研究所

    Inventor： 巫湘坤 ,  薛兵 ,  任宇飞 ,  尹召强 ,  张兰 ,  张锁江

    IPC: H01M4/139 ,  H01M4/62 ,  H01M4/13

    Abstract: 本发明涉及一种浆料电极及其制备方法，所述浆料电极由活性材料、导电剂、聚合物A、聚合物B和电解液组成，其中聚合物A呈纤维状，将活性材料和导电剂固体颗粒缠绕在一起，不会限制电子和离子的传输；聚合物B与电解液结合，使电极呈半固态、流动性较差，且电解液不会从电极溢出；所述浆料电极制备方法，其特征在于，聚合物A在40～80℃下分散在电解液中形成悬浮液，再加入活性材料、导电剂和聚合物B，均匀混合成浆料；然后采用加热辊压机在30～50℃下依次减小辊缝，反复压延20次以上，浆料形成膜电极。该方法制备的膜电极厚度可达1mm以上，有效提高活性材料的负载量；而且避免了高耗能的干燥工艺，电解液还能充分浸润固体颗粒，提高界面反应动力学。

    一种锂浆料电池集流体表面改性处理的方法
    3.
    发明公开
    一种锂浆料电池集流体表面改性处理的方法 无效

    公开(公告)号：CN112599780A

    公开(公告)日：2021-04-02

    申请号：CN202011479072.0

    申请日：2020-12-14

    Applicant: 中国科学院过程工程研究所

    Inventor： 薛兵 ,  郭亚伟 ,  巫湘坤 ,  张兰 ,  张锁江

    IPC: H01M4/62 ,  H01M4/04 ,  H01M4/133 ,  H01M4/66 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/058

    Abstract: 本发明公开了一种锂浆料电池集流体表面改性处理的方法。属于能量转换存储和浆料液流电池技术领域。其包括以下步骤：(1)将锂浆料电池装置的集流体板进行表面粗糙形貌化处理，使得表面产生均匀分布的凹槽，再将其放入真空热处理炉内恒温保持一定时间，取出擦拭标记为JLT‑BX。(2)将比例的掺杂型石墨烯材料与聚偏氟乙烯(PVDF)加入溶剂共混制备PVDF/掺杂石墨烯复合材料，再将其涂覆于JLT‑BX粗糙形貌化面上。(3)将以上制备的复合涂层集流体烘干组装锂浆料电池。本发明方法将PVDF与掺杂型石墨烯复合再进行集流体表面涂覆，增加了掺杂石墨烯与集流体表面结合力；将集流体表面进行粗糙形貌化处理，进一步增加了涂覆层与集流体的结合力，减少在锂浆料电池体系中由于长时间受到浆料流体剪切作用力产生的涂覆层脱落现象。

    一种电解液以及使用它的锂硫电池及其制备方法和应用
    4.
    发明授权
    一种电解液以及使用它的锂硫电池及其制备方法和应用 有权

    公开(公告)号：CN109346770B

    公开(公告)日：2021-01-15

    申请号：CN201811406870.3

    申请日：2018-11-23

    Applicant: 中国科学院过程工程研究所

    Inventor： 张锁江 ,  张兰 ,  巫湘坤 ,  詹秋设 ,  张海涛

    IPC: H01M10/0567 ,  H01M10/052 ,  H01M10/058

    Abstract: 本发明提供了一种电解液以及使用它的锂硫电池及其制备方法和应用，所述电解液包括离子液体膜、锂盐以及有机溶剂，所述离子液体为准液态相；电解液中加入准液态离子液体，使锂盐处于解离但部分溶剂化的状态，很大程度消除了锂离子去溶剂化过程中的过电位，从而降低产生枝晶的可能性；锂硫电池中正负极通过沉积离子液体膜，一方面减少负极产生枝晶的可能性，使电池具有较好的低温、倍率及安全性能，另一方面可以促进电解液渗入极片的纳米孔道，降低高压实密度含硫正极中离子的传输阻力，同时可减少电解液的用量，从而获得更高的能量密度；离子液体本身具有不燃难挥发的特性，也可增进电池的安全性能。

    一种双层碳改性硅负极材料的制备方法
    6.
    发明公开
    一种双层碳改性硅负极材料的制备方法 审中-实审

    公开(公告)号：CN115440969A

    公开(公告)日：2022-12-06

    申请号：CN202211318468.6

    申请日：2022-10-26

    Applicant: 中国科学院过程工程研究所 ,  廊坊绿色工业技术服务中心

    Inventor： 薛兵 ,  巫湘坤 ,  郭亚伟 ,  刘海香 ,  张锁江

    IPC: H01M4/36 ,  H01M4/62 ,  H01M4/38 ,  H01M10/0525

    Abstract: 本发明公开了一种双层碳改性硅负极材料的制备方法。属于能量转换与存储技术领域。其包括以下步骤：(1)将硅基颗粒在有机溶剂中超声处理，再将硅烷偶联剂加入上述分散液加热搅拌，离心干燥获得表面硅烷偶联剂修饰的硅基A材料；(2)将A分散于有机溶剂中，随即将离子液体逐滴加入上述分散液，升温搅拌获得离子液体接枝的B材料；(3)将B材料与rGO材料分散于乙醇中超声混合，并升温搅拌，最后将产物洗涤干燥得到C材料；(4)将C材料与石墨混合脱泡搅拌，再进行控温烧结，冷却至室温获得第一层由rGO与硅基体强链接，第二层石墨碳同质包覆rGO的双层碳改性的硅负极材料。本发明方法采用离子液体、硅烷偶联剂或其二者结合体为界面连接材料，提高包覆材料界面结合力，进而改善硅负极材料在充放电循环过程中的体积膨胀，形成持续连接的缓冲层克服硅颗粒的破裂，同时提高界面导电性；在锂离子电池或锂浆料电池对负极活性材料的结构稳定性改善效果明显，提升了材料长循环寿命。

    一种锂离子电池用集流体及其制备方法
    8.
    发明公开
    一种锂离子电池用集流体及其制备方法 无效

    公开(公告)号：CN109950549A

    公开(公告)日：2019-06-28

    申请号：CN201910304907.X

    申请日：2019-04-16

    Applicant: 中国科学院过程工程研究所 ,  中科廊坊过程工程研究院

    Inventor： 张锁江 ,  李文杰 ,  张兰 ,  巫湘坤 ,  何宏艳 ,  边海燕

    IPC: H01M4/66 ,  B05D1/20 ,  B05D3/04 ,  B05D5/12

    Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用集流体及其制备方法，所述集流体包括金属箔以及涂覆在金属箔表面的具有优良导电性的碳材料层，所述金属箔为平面铜箔、平面铝箔、多孔铝箔、多孔铜箔的一种，所述碳材料层为super-P、科琴黑、乙炔黑、碳纳米管、还原氧化石墨烯(RGO)、纳米结晶石墨烯(GNC)中的一种或二种以上混合物。该碳材料涂层可以修饰电极集流体和活性物质之间的界面构造。采用此集流体的锂电池，具有与电极材料接触电阻低、结合强度高等特点。本发明的集流体制备方法工艺简单高效，可有效地提高电池在高倍率下的循环性能，同时降低锂电池的内阻，提高锂电池的充放电性能。

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