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公开(公告)号：CN119447303A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411606944.3
申请日：2024-11-12
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种适用于硫化聚丙烯腈(SPAN)的水溶性粘结剂及电极的制备方法。所述粘结剂是由水溶性环糊精衍生物、线性离子传导聚合物、二价/三价金属盐混合制备得到的，其中线性聚合物穿过环糊精内腔可引导Li+形成定向传输，加快Li+在厚电极中的输运速率；金属M离子与SPAN在电极干燥过程中可原位形成M‑S键，提高正极电子电导率，加快电极反应动力学；同时该粘结剂可通过超分子相互作用形成互穿网络，具有一定自修复能力，因而可以缓冲SPAN正极在充放电过程中的体积变化、避免电极结构破坏。采用该粘结剂可以制备得到具有较高负载的SPAN正极，解决了现有技术SPAN正极导电性差、活性颗粒易脱落的问题，提升了高载量SPAN正极极片倍率与循环稳定性。
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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
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。
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公开(公告)号：CN115863647A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211658065.6
申请日：2022-12-22
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明提供了一种微米级硫化聚丙烯腈(μ‑SPAN)二次颗粒的制备方法及其正极片。μ‑SPAN微球是由纳米级SPAN(n‑SPAN)一次颗粒通过喷雾造粒制备得到的，其粒度为1～20μm；且在造粒过程中向一次颗粒间引入了离子、电子导体，保障了二次颗粒有较好的导通性能。正极片的匀浆过程仅采用单壁碳纳米管浆料和SPAN微球，制备的正极片可实现更高的活性物质负载。与n‑SPAN相比，μ‑SPAN比表面积更小，因而可以降低电池对电解液/电解质的需求量，从而进一步提高电池的能量密度；该极片还具有出色的循环稳定性。所述制备方法简单、一致性高、易于规模化生产。
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公开(公告)号：CN112786968A
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202110144417.5
申请日：2021-02-02
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: H01M10/0569 , H01M10/052 , H01M10/0525
Abstract: 本专利公开了一种高压阻燃电解液配方，应用于锂离子二次电池。本发明的主要特征在于使用磷酸酯作为溶剂组分，与锂盐以一定配比形成溶剂化结构，分散于氟代醚类溶剂中。磷酸酯与锂离子配位成一定的溶剂化结构，有效防止了与锂离子共嵌入石墨。通过引入氟代醚，降低了电解液的粘度，增加了电解液的润湿性，同时不影响电解液的热稳定性和电化学稳定性，且氟代醚也是不可燃的，不影响电解液的阻燃效果。本发明提供的电解液在正极和负极表面均可形成致密而稳定的保护膜，NCM 811||Li半电池循环200圈容量保持率达到90％以上，同时，其与石墨相容性良好。使用这种电解液可显著提高电解液的高压循环稳定性和电池安全性。
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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
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。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115207358A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202211051183.0
申请日：2022-08-30
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: H01M4/62 , H01M4/13 , H01M4/139 , H01M4/38 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池硫基正极粘结剂、硫基正极及其制备方法，所述粘结剂是由瓜尔豆胶、黄原胶与PEDOT:PSS高温下热交联得到的，该粘结剂可形成三维交联网络，能够缓冲硫基正极材料在充放电过程中体积变化；丰富的含氧基团不仅能够吸附并减少反应过程中多硫化物的溶解和穿梭，而且有利于充放电过程中的锂离子和电子的传输，加快锂离子在硫颗粒周围的转化速率；由该粘结剂制备的硫基正极具有较大的负载及良好的循环稳定性。利用该粘结剂材料能够解决现有技术硫基正极材料导电性差、易从极片上脱落的问题，同时提高极片导电性和极片材料粘结力，从而达到提升高载量硫基正极极片倍率性能与循环稳定性的目的。
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公开(公告)号：CN112786968B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202110144417.5
申请日：2021-02-02
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: H01M10/0569 , H01M10/052 , H01M10/0525
Abstract: 本专利公开了一种高压阻燃电解液配方，应用于锂离子二次电池。本发明的主要特征在于使用磷酸酯作为溶剂组分，与锂盐以一定配比形成溶剂化结构，分散于氟代醚类溶剂中。磷酸酯与锂离子配位成一定的溶剂化结构，有效防止了与锂离子共嵌入石墨。通过引入氟代醚，降低了电解液的粘度，增加了电解液的润湿性，同时不影响电解液的热稳定性和电化学稳定性，且氟代醚也是不可燃的，不影响电解液的阻燃效果。本发明提供的电解液在正极和负极表面均可形成致密而稳定的保护膜，NCM 811||Li半电池循环200圈容量保持率达到90％以上，同时，其与石墨相容性良好。使用这种电解液可显著提高电解液的高压循环稳定性和电池安全性。
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公开(公告)号：CN109167097A
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201811034806.7
申请日：2018-09-05
Applicant: 中国科学院过程工程研究所 , 中科廊坊过程工程研究院
IPC: H01M10/0567
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池宽温电解液，其特征在于电解液配方由一种醚类溶剂组成的类离子液体、辅助有机溶剂和低温添加剂组成。该电解液具有较低的粘度和凝固点，能够在超低温度下保持较高的离子电导率；在负极表面形成薄而致密的固态电解质膜；在保持常温良好循环性能的前提下，有效提升低温下充放电能力和高温下安全性能，有效地拓宽了锂电池的应用范围。
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公开(公告)号：CN211320227U
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN202020183314.0
申请日：2020-02-19
Applicant: 中国科学院过程工程研究所 , 中科廊坊过程工程研究院
IPC: H01M8/18
Abstract: 本实用新型涉及一种堆叠式锂浆料液流电池反应器，属电化学电池领域。所述反应器一侧包括含正极腔盖板(500)、隔离板(401)和负极电极单元(300)，另一侧包括含正极腔盖板(500)和隔离板(401)。两者中间包括0-10组正负极电极对(400)。电极对由负极电极单元(300)、隔离板(401)、正极电极单元(200)和隔离板(401)组成，电极单元由集流板和电极框(100)组成。电极框设置集流板槽(102)和进、出液口(101)。该反应器模块化设计，部件简单、易加工，组装方便、灵活；同时，电极框设置多个进、出液口，能均匀化浆料的分布，减少荷电态和流场的不均匀性，降低电池极化。
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公开(公告)号：CN214898511U
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202120966087.3
申请日：2021-05-08
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: H01M8/0202 , H01M8/0271 , H01M8/18
Abstract: 本实用新型提供一种锂浆料电池反应腔集流体复合结构层，其包括正极层、负极层以及它们之间的隔离板。其中，正极结构层或负极结构层由集流体基底，基底上垂直引发的导电触须，以及位于导电触须顶端的绝缘支撑板紧密接触构成。其中，导电触须垂直布设于集流体与绝缘支撑板之间，有利于电子在垂直方向上的传导。绝缘支撑板可以对导电触须起到一个支撑固定作用，同时可以减小浆料在流动过程中对隔离板的挤压，提高了安全性能；支撑板上对应的通孔结构利于锂离子传输，减小电池内阻。
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