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公开(公告)号:CN108649235A
公开(公告)日:2018-10-12
申请号:CN201810368928.3
申请日:2018-04-23
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种A位层状钙钛矿型电极材料及其制备方法,属于固体氧化物燃料电池技术领域。本发明利用A位层状钙钛矿氧化物的高氧离子电导特性、B位Mn离子的多价态和抗还原特性,合成制备结构稳定、电化学性能优良的对称电极材料。通过B位过渡金属离子(Fe、Co、Ni)的掺杂,进一步调控材料的催化活性。电极材料的分子式为:LnBaMn2-xMxO5+δ,其中Ln=Sm、Gd、Nd,M=Mn、Fe、Co、Ni,0≤x≤2,0≤δ≤1。电极材料分为致密型电极材料和多孔薄膜型电极材料。A位离子的存在,为材料提供了充足的氧空位浓度,有助于材料离子电导率的提高;所选过渡金属元素,其低价特征和较低金属-氧健强特征,可进一步增加晶格中氧空位浓度。同时,这些元素的d电子特征,又可强化材料的催化活性。
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公开(公告)号:CN108155413A
公开(公告)日:2018-06-12
申请号:CN201810031288.7
申请日:2018-01-12
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01M10/0562 , H01M10/052
CPC classification number: H01M10/0562 , H01M10/052 , H01M2300/0071
Abstract: 二价碱土金属和钽共掺杂的Li7La3Zr2O12固体电解质材料及制备方法,属于电解质材料领域。化学计量式为Li7-y+xLa3-xAxZr2-yTayO12。其中,A表示掺杂元素Sr、Ba中的一种,满足0<y<2,0<x<y。Zr位掺杂Ta的目的是稳定材料的立方相,提高材料离子电导率;La位掺杂二价碱土金属的目的是增加载流子浓度。利用元素半径及键价的差异调整晶体结构,形成更适合于锂离子传导的传输通道,降低锂离子迁移活化能,提高离子电导率,同时降低成相温度,促进烧结,提高材料致密度等。通过共掺杂获得了具有稳定立方相结构的Li7La3Zr2O12基固体电解质材料,材料同时表现出良好烧结性能、低锂离子迁移活化能、高离子电导率,具有重要的应用价值。
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公开(公告)号:CN110790573B
公开(公告)日:2021-01-15
申请号:CN201911168496.2
申请日:2019-11-25
Applicant: 北京科技大学
IPC: C04B35/50 , C04B35/622 , C04B35/626 , C04B35/628 , H01M10/0562
Abstract: 本发明提供了一种石榴石型锂离子固体电解质彻底消除碳酸锂的方法,用以解决现有技术中石榴石型锂离子固体电解质中碳酸锂阻碍电解质烧结致密、降低离子电导率的问题。所述碳酸锂消除方法,是利用旋转包覆和热处理在电解质粉体表面均匀包覆上一层氧化铝,再通过成型和烧结,从而得到消除了碳酸锂的石榴石型锂离子固体电解质。本发明有效增大了氧化铝和电解质粉体表面碳酸锂的接触面积,从而在高温烧结过程氧化铝能够有效消耗粉体中已经存在的碳酸锂,有效提高固体电解质烧结的致密度,提高电解质的离子电导率,同时有利于延长全固态电池的循环寿命,有效减少全固态电池循环过程中的短路风险。
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公开(公告)号:CN110922187B
公开(公告)日:2020-11-20
申请号:CN201911167109.3
申请日:2019-11-25
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01M10/0562 , C04B35/50 , C04B35/622 , C04B35/626 , C04B35/63
Abstract: 本发明提供了一种去除碳酸锂的石榴石型锂离子固体电解质的制备方法。所述制备方法按预定比例称取锂源、镧源、锆源后,将原料球磨、再烘干、干法球磨,得到原料粉末,煅烧后得到石榴石型电解质粉;在电解质粉中加入氧化物,再次球磨混合、烘干并干法球磨,得到含有碳酸锂去除剂的石榴石型锂离子电解质粉;再将粉末成型后高温烧结,得到去除碳酸锂的石榴石型锂离子固体电解质。本发明基于空气气氛,通过加入氧化物在高温下分解粉体中已经存在的碳酸锂,有效去除碳酸锂,提高固体电解质材料的致密度,从而改善固体电解质的离子电导率。该固体电解质可用于锂电池,可提高电池的能量密度,同时增加全固态电池的循环寿命,有效减少全固态电池循环过程中的短路风险。
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公开(公告)号:CN107265518B
公开(公告)日:2019-03-29
申请号:CN201710537781.1
申请日:2017-07-04
Applicant: 北京科技大学
IPC: C01G51/08 , H01M4/58 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于电化学和新能源领域,具体涉及一种具有六角星结构的锂离子电池负极材料Co(OH)F及制备方法。该材料采用溶剂热法合成,通过调控合成工艺,可分别得到实心和空心两种不同形貌的六角星结构的Co(OH)F材料。其中,空心结构可缓冲该电极材料在循环过程中所产生的体积膨胀,从而使其保持良好的循环稳定性。此外空心结构还有利于电解液的浸润,增大电极反应面积、提高锂离子的传输效率。同时,本发明采用的合成方法操作简单、条件温和、环境友好、可重复性强、周期短,易于工业化生产。
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公开(公告)号:CN112490445B
公开(公告)日:2022-07-19
申请号:CN202011225361.8
申请日:2020-11-05
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/38 , H01M4/04 , H01M10/052 , H01M10/42
Abstract: 本发明提供了一种用于固态锂电池的改性锂复合负极材料及其制备与应用方法,用以解决现有技术中固态锂电池中锂负极和固态电解质界面结合差、界面阻抗大的问题。所述制备方法按预定质量比称取并熔化金属锂,加入改性剂,均匀搅拌后得到改性锂复合负极材料。熔融改性锂复合负极材料通过和固态电解质组装,实现负极和电解质界面的紧密结合。本发明基于优化金属锂负极,解决固态锂电池的负极和电解质界面问题。相比于现有的技术,本发明能够有效降低界面阻抗,提高对应的电池的循环稳定性和循环寿命。上述改性锂复合负极材料应用于固态电池,能够有效降低电池内部界面电阻,提高固态电池循环稳定性和电池能量密度。
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公开(公告)号:CN110922187A
公开(公告)日:2020-03-27
申请号:CN201911167109.3
申请日:2019-11-25
Applicant: 北京科技大学
IPC: C04B35/50 , C04B35/622 , C04B35/626 , C04B35/63
Abstract: 本发明提供了一种去除碳酸锂的石榴石型锂离子固体电解质的制备方法。所述制备方法按预定比例称取锂源、镧源、锆源后,将原料球磨、再烘干、干法球磨,得到原料粉末,煅烧后得到石榴石型电解质粉;在电解质粉中加入氧化物,再次球磨混合、烘干并干法球磨,得到含有碳酸锂去除剂的石榴石型锂离子电解质粉;再将粉末成型后高温烧结,得到去除碳酸锂的石榴石型锂离子固体电解质。本发明基于空气气氛,通过加入氧化物在高温下分解粉体中已经存在的碳酸锂,有效去除碳酸锂,提高固体电解质材料的致密度,从而改善固体电解质的离子电导率。该固体电解质可用于锂电池,可提高电池的能量密度,同时增加全固态电池的循环寿命,有效减少全固态电池循环过程中的短路风险。
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公开(公告)号:CN112490445A
公开(公告)日:2021-03-12
申请号:CN202011225361.8
申请日:2020-11-05
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/38 , H01M4/04 , H01M10/052 , H01M10/42
Abstract: 本发明提供了一种用于固态锂电池的改性锂复合负极材料及其制备与应用方法,用以解决现有技术中固态锂电池中锂负极和固态电解质界面结合差、界面阻抗大的问题。所述制备方法按预定质量比称取并熔化金属锂,加入改性剂,均匀搅拌后得到改性锂复合负极材料。熔融改性锂复合负极材料通过和固态电解质组装,实现负极和电解质界面的紧密结合。本发明基于优化金属锂负极,解决固态锂电池的负极和电解质界面问题。相比于现有的技术,本发明能够有效降低界面阻抗,提高对应的电池的循环稳定性和循环寿命。上述改性锂复合负极材料应用于固态电池,能够有效降低电池内部界面电阻,提高固态电池循环稳定性和电池能量密度。
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公开(公告)号:CN110790573A
公开(公告)日:2020-02-14
申请号:CN201911168496.2
申请日:2019-11-25
Applicant: 北京科技大学
IPC: C04B35/50 , C04B35/622 , C04B35/626 , C04B35/628 , H01M10/0562
Abstract: 本发明提供了一种石榴石型锂离子固体电解质彻底消除碳酸锂的方法,用以解决现有技术中石榴石型锂离子固体电解质中碳酸锂阻碍电解质烧结致密、降低离子电导率的问题。所述碳酸锂消除方法,是利用旋转包覆和热处理在电解质粉体表面均匀包覆上一层氧化铝,再通过成型和烧结,从而得到消除了碳酸锂的石榴石型锂离子固体电解质。本发明有效增大了氧化铝和电解质粉体表面碳酸锂的接触面积,从而在高温烧结过程氧化铝能够有效消耗粉体中已经存在的碳酸锂,有效提高固体电解质烧结的致密度,提高电解质的离子电导率,同时有利于延长全固态电池的循环寿命,有效减少全固态电池循环过程中的短路风险。
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公开(公告)号:CN107265518A
公开(公告)日:2017-10-20
申请号:CN201710537781.1
申请日:2017-07-04
Applicant: 北京科技大学
IPC: C01G51/08 , H01M4/58 , H01M10/0525
CPC classification number: C01G51/08 , C01P2002/72 , C01P2004/03 , C01P2004/30 , C01P2006/40 , H01M4/582 , H01M10/0525 , H01M2004/021 , H01M2004/027
Abstract: 本发明属于电化学和新能源领域,具体涉及一种具有六角星结构的锂离子电池负极材料Co(OH)F及制备方法。该材料采用溶剂热法合成,通过调控合成工艺,可分别得到实心和空心两种不同形貌的六角星结构的Co(OH)F材料。其中,空心结构可缓冲该电极材料在循环过程中所产生的体积膨胀,从而使其保持良好的循环稳定性。此外空心结构还有利于电解液的浸润,增大电极反应面积、提高锂离子的传输效率。同时,本发明采用的合成方法操作简单、条件温和、环境友好、可重复性强、周期短,易于工业化生产。
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