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公开(公告)号：CN111952537B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN201910412951.2
申请日：2019-05-17
Applicant: 华中农业大学
IPC: H01M4/13 , H01M4/66 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种纤维素与过渡金属碳/氮化物复合的三维集流体及其制备方法和应用，通过集流体表面和层间的极性官能团，使其成为亲锂的活性位点，在金属沉积过程中提供成核位点，调控并诱导金属锂的均匀沉积，避免金属锂枝晶的形成。同时，利用集流体层间微球支撑的孔隙，形成类三明治结构，具有合适的层间距和孔容，可以提供更多的容纳金属的空间，实现高的金属沉积量。采用上述结构的集流体的金属二次电池，具有无粘结剂，柔性自支撑的特点。还提供了与之匹配的柔性正极材料，由纤维素与正极活性材料自组装而成，该复合正极材料具有柔性自支撑的优势，无需金属集流体，具有更高的整体比容量，为在柔性储能器件中的应用提供可能。
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公开(公告)号：CN116365161A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202111616637.X
申请日：2021-12-27
Applicant: 华中农业大学
IPC: H01M50/40 , H01M50/403 , H01M50/451 , H01M10/052
Abstract: 本发明提供了一种双面异性隔膜及其制备方法和应用。本发明所述双面异性隔膜包括基材隔膜、导电层和不导电层，所述导电层和不导电层分别位于所述基材隔膜的不同侧；所述导电层包括下述导电材料中的至少一种：过渡金属碳/氮化物、导电碳材料、金属硫化物、导电高分子材料等；所述不导电层包括下述不导电材料中的至少一种：金属有机框架MOF、共价有机框架COF、不导电聚合物等。本发明的双面异性隔膜在储能器件中应用时，可以通过两侧的导电层和不导电层阻止在充放电过程中产生的可溶性中间产物的穿梭效应，有利于提升电池的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN109950547B
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN201910239910.8
申请日：2019-03-27
Applicant: 华中农业大学
IPC: H01M4/66 , H01M4/80 , H01M10/052 , H01M10/05
Abstract: 本发明公开了一种修饰有非贵金属涂层的三维集流体，所述非贵金属涂层为镍、铁、锌、镁、铝、锡、铜任意一种的纳米颗粒，所述纳米颗粒的直径为1‑1000nm。本发明还公开了所述三维集流体的制备方法以及由其制成的金属二次电池负极。本发明提供的三维集流体具有原料易得、成本低、易操作，适合大规模化生产等优点，且具有很高的亲锂性，加速了对熔融锂的渗透速率，降低成核过电位，实现金属的均匀沉积，抑制枝晶生长，具有更好的恒流充放电性能。
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公开(公告)号：CN111952537A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201910412951.2
申请日：2019-05-17
Applicant: 华中农业大学
IPC: H01M4/13 , H01M4/66 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种纤维素与过渡金属碳/氮化物复合的三维集流体及其制备方法和应用，通过集流体表面和层间的极性官能团，使其成为亲锂的活性位点，在金属沉积过程中提供成核位点，调控并诱导金属锂的均匀沉积，避免金属锂枝晶的形成。同时，利用集流体层间微球支撑的孔隙，形成类三明治结构，具有合适的层间距和孔容，可以提供更多的容纳金属的空间，实现高的金属沉积量。采用上述结构的集流体的金属二次电池，具有无粘结剂，柔性自支撑的特点。还提供了与之匹配的柔性正极材料，由纤维素与正极活性材料自组装而成，该复合正极材料具有柔性自支撑的优势，无需金属集流体，具有更高的整体比容量，为在柔性储能器件中的应用提供可能。
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公开(公告)号：CN115881954A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202111135640.X
申请日：2021-09-27
Applicant: 华中农业大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/58 , H01M4/04 , H01M4/131 , H01M4/136 , H01M4/1391 , H01M4/1397 , H01M10/052 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种表面改性的正极材料及其制备方法和应用。本发明的正极材料包括正极活性材料和包覆在所述正极活性材料表面的功能型包覆材料；所述功能型包覆材料含有抗氧化官能团，可以捕获所述正极活性材料在充放电过程中产生的活性氧。本发明的正极材料不仅可以有效抑制过渡金属离子的溶出，还能避免正极材料与电解液的直接接触，降低界面副反应，抑制活性氧的释放，改善材料结构稳定性。采用本发明的正极材料制备的锂金属二次电池能够有效提升电池的循环性能和结构稳定性，具有良好的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111952596A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201910414891.8
申请日：2019-05-17
Applicant: 华中农业大学
IPC: H01M4/66 , H01M4/13 , H01M4/139 , H01M10/052 , H01M10/054
Abstract: 本发明提供了一种金属二次电池负极用过渡金属碳/氮化物基集流体及其制备方法和应用，所述方法可以较好地实现集流体表面和层间极性官能团含量的控制，且制备得到柔性、可弯曲的集流体。当所述集流体表面和层间的极性官能团原子百分比含量在43-55％范围内时，能够诱导金属离子在充放电循环过程中均匀沉积，从而解决金属负极易产生枝晶的问题，提高金属二次电池的安全性与循环寿命。并且，所述集流体不含有金属，从而具有质轻的特点，这可以进一步提高金属负极的整体能量密度，采用上述集流体制备的二次金属负极与现有技术相比，具有长循环寿命，高安全性，高能量密度，可应用于柔性可穿戴设备中等优势。
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公开(公告)号：CN109950547A
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201910239910.8
申请日：2019-03-27
Applicant: 华中农业大学
IPC: H01M4/66 , H01M4/80 , H01M10/052 , H01M10/05
Abstract: 本发明公开了一种修饰有非贵金属涂层的三维集流体，所述非贵金属涂层为镍、铁、锌、镁、铝、锡、铜任意一种的纳米颗粒，所述纳米颗粒的直径为1-1000nm。本发明还公开了所述三维集流体的制备方法以及由其制成的金属二次电池负极。本发明提供的三维集流体具有原料易得、成本低、易操作，适合大规模化生产等优点，且具有很高的亲锂性，加速了对熔融锂的渗透速率，降低成核过电位，实现金属的均匀沉积，抑制枝晶生长，具有更好的恒流充放电性能。
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公开(公告)号：CN115312964B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202110490624.6
申请日：2021-05-06
Applicant: 华中农业大学
IPC: H01M50/403 , H01M50/409 , H01M10/42
Abstract: 本发明提供了一种微生物修饰隔膜及其制备方法和应用。本发明通过在隔膜上原位培养细菌得到微生物修饰隔膜，细菌和其在原位培养时分泌的细菌分泌物作为微生物修饰层。本发明通过调控培养时间可以得到不同厚度的微生物修饰隔膜，本发明的制备方法简单、条件易控、成本低廉、环境友好、可大量制备，具有良好的发展潜力。本发明的微生物修饰隔膜在储能器件中应用时，不仅可以通过微生物修饰层阻止电池在充放电过程中产生的可溶性中间产物的穿梭效应，同时由于隔膜厚度薄、质量轻，有利于进一步提升电池的能量密度。
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公开(公告)号：CN116364937A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202111619334.3
申请日：2021-12-27
Applicant: 华中农业大学
Abstract: 本发明公开了一种纳米粒子修饰的超薄空心球薄膜及其制备方法和应用。本发明的空心球薄膜包括过渡金属碳/氮化物构成的空心球，所述空心球堆积形成三维多孔结构；所述空心球的球壳表面还包括纳米粒子。本发明中的超薄空心球薄膜制备方法，能够方便地调控薄膜的各个参数，如薄膜厚度，孔隙率，孔容，纳米粒子直径等。同一般抽滤和干燥方式相比，该制备方法能极大提高超薄空心球薄膜制备的成膜率，材料制备耗时更短，这种自支撑的超薄薄膜避免了使用金属集流体，降低了电池成本，使其在超薄储能器件中的应用成为可能。工艺简单，绿色环保，可以大规模化生产，具备很高的实用性。
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公开(公告)号：CN115312964A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202110490624.6
申请日：2021-05-06
Applicant: 华中农业大学
IPC: H01M50/403 , H01M50/409 , H01M10/42
Abstract: 本发明提供了一种微生物修饰隔膜及其制备方法和应用。本发明通过在隔膜上原位培养细菌得到微生物修饰隔膜，细菌和其在原位培养时分泌的细菌分泌物作为微生物修饰层。本发明通过调控培养时间可以得到不同厚度的微生物修饰隔膜，本发明的制备方法简单、条件易控、成本低廉、环境友好、可大量制备，具有良好的发展潜力。本发明的微生物修饰隔膜在储能器件中应用时，不仅可以通过微生物修饰层阻止电池在充放电过程中产生的可溶性中间产物的穿梭效应，同时由于隔膜厚度薄、质量轻，有利于进一步提升电池的能量密度。
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