公开(公告)号：CN115036558B

公开(公告)日：2024-12-10

申请号：CN202210786819.X

申请日：2022-07-04

Applicant: 北京大学

Inventor： 庞全全 ,  孟甲申

IPC: H01M10/054 ,  H01M10/0562 ,  H01M10/44

Abstract: 本发明涉及铝硫电池技术领域，具体而言，涉及熔融盐电解质及其制备方法、可快充铝硫电池及其应用。所述的熔融盐电解质包括通式为AaAlXb的熔融盐；其中，A选自Ca、Mg、Li、Na、K、Rb和Cs中的至少一种；X包括至少两种不同的卤族元素；0.1≤a≤1，3.1≤b≤4。本发明通过引入至少两种不同种类的卤族元素，提高了熔融盐电解质的无序度和不对称性，降低了铝‑卤素共价键的断键能垒，实现了熔融盐电解质的快速反应动力学，从而实现了铝硫电池的高容量和快充性能。并且，该熔融盐电解质的熔点低。

公开(公告)号：CN117790910A

公开(公告)日：2024-03-29

申请号：CN202311753007.6

申请日：2023-12-20

Applicant: 北京大学

Inventor： 庞全全 ,  刘玉妹

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明公开了一种高电压钠离子电池电解液及其制备方法与应用，涉及电池技术领域。本发明中的高电压钠离子电池电解液包括主溶剂A、主溶剂B、添加剂和钠盐；所述主溶剂A选用具有宽温液程和低介电常数的碳酸酯或羧酸酯类化合物，所述主溶剂B选用具有高压稳定的丁二腈溶剂；所述主溶剂A与主溶剂B之间的摩尔比为1:1‑3:1，所述钠盐与主溶剂A之间的摩尔比为1:1‑1:3，所述添加剂与主溶剂A之间的摩尔比为1:9‑1:30；本发明还包括上述电解液的制备方法及在电池中的应用。本发明所制备的高压电解液采用的丁二腈和碳酸酯或羧酸酯价格低廉，钠负极也具有储量丰富和价格低廉的特点，所构建的电池体系具有成本低廉的优势，进一步推动了钠离子电池产业化进程。

公开(公告)号：CN119447464A

公开(公告)日：2025-02-14

申请号：CN202411674444.3

申请日：2024-11-21

Applicant: 北京大学

Inventor： 庞全全 ,  何孟雪

IPC: H01M10/0567 ,  H01M10/0569 ,  H01M10/052 ,  H01M10/42 ,  H01M10/058

Abstract: 本发明公开了一种低温锂硫电池电解液及含该电解液的锂硫电池，涉及锂硫电池技术领域。本发明包括溶剂、锂盐和添加剂；溶剂为具有链状或环状分子结构的醚类溶剂或由其组成的复合溶剂，优选乙二醇二甲醚，乙二醇二乙醚，1，3‑二氧戊环，二乙二醇二甲醚，二乙二醇二乙醚，三乙二醇二甲醚，四乙二醇二甲醚中的一种或几种；添加剂为具有缺电子结构的硼酸酯或硼烷阴离子受体。本发明通过提出了一种低温锂硫电池电解液：具有缺电子结构的阴离子受体添加剂与富电子的硫之间具有较强的相互作用，促进多硫化锂的溶解并阻止多硫化锂团簇的形成，促进多硫化锂的反应动力学，提升电池在贫电解液条件、低温条件下的硫利用率。

公开(公告)号：CN118248935A

公开(公告)日：2024-06-25

申请号：CN202211666109.X

申请日：2022-12-23

Applicant: 北京大学

Inventor： 庞全全 ,  孟甲申

IPC: H01M10/0563 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明涉及铝电池技术领域，具体而言，涉及一种电解质、铝电池及其应用。所述的电解质包括低温铝熔融盐，所述低温铝熔融盐由至少一种卤化铝和至少一种碱金属卤化物经混合、加热制得；其中，所述卤化铝和所述碱金属卤化物中至少包括两种不同的卤族元素；所述碱金属卤化物中的金属元素包括Li、Na、K、Rb和Cs中的至少一种；所述碱金属卤化物和所述卤化铝的摩尔比为1：1.1～4；优选地，所述低温铝熔融盐的熔点≤90℃。本发明提供的电解质具有熔点低、扩散动力学快、成本低、不燃烧以及高安全性等优点。

公开(公告)号：CN119944074A

公开(公告)日：2025-05-06

申请号：CN202510122308.1

申请日：2025-01-26

Applicant: 北京大学

Inventor： 庞全全 ,  刘亚涛

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/0567 ,  H01M10/052 ,  H01M10/054 ,  H01M10/42

Abstract: 本发明涉及硫基电池技术领域，具体而言，涉及一种弱溶剂化电解液、硫基电池和用电设备。弱溶剂化电解液包括主溶剂、电解质盐和添加剂；主溶剂包括含杂原子的有机溶剂，主溶剂的介电常数为0～5；添加剂包括能与多硫化物络合的有机试剂；以硫原子计多硫化物在弱溶剂化电解液中的溶解度≤0.5mol/L。本发明提供的弱溶剂化电解液，能够抑制多硫化物的溶解，从源头上解决多硫化物的穿梭难题；还能降低主溶剂与负极的副反应，避免电解液消耗、电池干液和负极的腐蚀和粉化；另外引入添加剂可以提升固相硫物种的反应动力学，从而提升硫基电池的倍率。因此，采用该弱溶剂化电解液可以提高硫基电池的倍率性能和循环稳定性。

公开(公告)号：CN118117177A

公开(公告)日：2024-05-31

申请号：CN202410216446.1

申请日：2024-02-27

Applicant: 北京大学

Inventor： 庞全全 ,  何孟雪

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/0567 ,  H01M10/42 ,  H01M10/054 ,  H01M10/058

Abstract: 本发明公开了一种宽温域钠离子电池电解液及其制备方法和应用，涉及电池技术领域。本发明中的电解液包括主溶剂一、主溶剂二、成膜添加剂和钠盐，主溶剂一由羧酸酯化合物构成，主溶剂二由碳酸酯化合物构成，主溶剂一为链状的羧酸酯类化合物，其分子结构中R1和R2均选自氢原子、C1的烷基和C2的烷基中的任一种，主溶剂一在电解液体系中的体积分数为40％‑70％；主溶剂二为环状的碳酸酯类化合物，其分子结构中R选自氢原子和C1的烷基中的任一种。本发明以低极性和低熔点羧酸酯作为电解液主溶剂，拓宽了电解液的液程温度，促进离子的扩散并改善离子脱溶剂化过程，成膜添加剂有效改善了正负极界面组分，抑制电解液的持续分解，提升电池的循环稳定性。

公开(公告)号：CN116826179A

公开(公告)日：2023-09-29

申请号：CN202310953582.4

申请日：2023-07-31

Applicant: 北京大学

Inventor： 庞全全 ,  刘亚涛

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/052 ,  H01M10/058

Abstract: 本发明涉及金属‑硫族电池技术领域，具体而言，涉及用于金属‑硫族电池的微溶型电解液、金属‑硫族电池和用电设备。用于金属‑硫族电池的微溶型电解液包括摩尔比为0.2～5：0.05～25：1的主溶剂、共溶剂和电解质盐；主溶剂的介电常数≥6；共溶剂的介电常数≤5。该微溶型电解液可以抑制多硫化物的溶解，从源头上解决多硫化锂的溶解和穿梭难题；能够降低溶剂与负极金属的副反应，避免电解液消耗、电池干液和负极金属的腐蚀和粉化；还可以显著降低电池的自放电现象，提高电池的储存性能。

公开(公告)号：CN119944049A

公开(公告)日：2025-05-06

申请号：CN202510118101.7

申请日：2025-01-24

Applicant: 北京大学

Inventor： 庞全全 ,  沈凯尔

IPC: H01M10/0562 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明涉及固态电池技术领域，具体而言，涉及一种过渡金属调控的硫化物固态电解质及其制备方法和全固态锂硫电池。过渡金属调控硫化物固态电解质的通式为Li6+xP1‑xMxS5X，其中，0.01≤x≤1；M包括V、Ti、Mo和W中的至少一种；X包括F、Cl、Br、I、BH4、CN和SCN中的至少一种。本发明提供的过渡金属调控的硫化物固态电解质具有高离子电导率和高稳定性。基于本发明提供的过渡金属调控的硫化物固态电解质组装全固态锂硫电池具有优异的循环性能和倍率性能。

公开(公告)号：CN119481267A

公开(公告)日：2025-02-18

申请号：CN202411597811.4

申请日：2024-11-11

Applicant: 北京大学

Inventor： 庞全全 ,  何孟雪

IPC: H01M10/0566 ,  H01M10/0569 ,  H01M10/0525 ,  H01M4/139

Abstract: 本发明公开了一种高溶型锂硫电池电解液及含该电解液的锂硫电池，涉及高溶型锂硫电池技术领域。本发明包括溶剂和锂盐；溶剂包括主溶剂一和主溶剂二；主溶剂一由一种或多种醚类溶剂构成，主溶剂二由一种或多种磷酰胺溶剂构成；主溶剂一为具有链状或环状分子结构的醚类溶剂或由其组成的复合溶剂，优选乙二醇二甲醚，乙二醇二乙醚，1，3‑二氧戊环，二乙二醇二甲醚，二乙二醇二乙醚，三乙二醇二甲醚，四乙二醇二甲醚中的一种或几种。本发明提出了一种高溶型锂硫电池电解液：高DN的磷酰胺溶剂促进了多硫化锂的溶解并稳定自由基和反应动力学，提升电池在高载量贫电解液中的硫利用率，且磷酰胺与醚类溶剂通过分子间氢键形成核壳结构，提升锂金属稳定性。

公开(公告)号：CN115036558A

公开(公告)日：2022-09-09

申请号：CN202210786819.X

申请日：2022-07-04

Applicant: 北京大学

Inventor： 庞全全 ,  孟甲申

IPC: H01M10/054 ,  H01M10/0562 ,  H01M10/44

Abstract: 本发明涉及铝硫电池技术领域，具体而言，涉及熔融盐电解质及其制备方法、可快充铝硫电池及其应用。所述的熔融盐电解质包括通式为AaAlXb的熔融盐；其中，A选自Ca、Mg、Li、Na、K、Rb和Cs中的至少一种；X包括至少两种不同的卤族元素；0.1≤a≤1，3.1≤b≤4。本发明通过引入至少两种不同种类的卤族元素，提高了熔融盐电解质的无序度和不对称性，降低了铝‑卤素共价键的断键能垒，实现了熔融盐电解质的快速反应动力学，从而实现了铝硫电池的高容量和快充性能。并且，该熔融盐电解质的熔点低。