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公开(公告)号：CN119824539A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202510021555.2
申请日：2025-01-07
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种高价元素掺杂的单晶富锂锰氧化物材料及其制备方法及应用，属于锂离子电池正极材料技术领域。该材料包含尺寸分散性良好的单晶层状富锂锰氧化物基材以及均匀掺杂入所述单晶层状富锂锰氧化物基材的高价元素；所述的单晶颗粒尺寸为200nm～500nm；所述的掺杂元素为Mo、Nb、Zr等高价元素。得益于单晶结构的设计与高价元素的掺杂，本发明公开的材料具有出色的循环稳定性；在电化学循环过程中氧气的释放、界面副反应以及层状相‑尖晶石相‑岩盐相的不可逆相变均得到了有效抑制。使用该材料作为正极组装成的锂离子电池具有高的首圈库伦效率以及优异的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN119241750A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411488065.5
申请日：2024-10-24
Applicant: 南开大学
IPC: C08F122/14 , H01M10/0565 , H01M10/052 , C08F2/44
Abstract: 一种多功能添加剂诱导耐高压单体常温原位聚合制备凝胶电解质的方法，属于新能源材料与器件技术领域，将耐高压聚合单体、增塑剂、多功能添加剂混合，形成均相前驱体溶液1，同时将引发剂与增塑剂混合，同样形成均相前驱体溶液2，将前驱体溶液1、2混合，得到均相前驱体溶液3，将前驱体溶液3注入高压、高容量正极、高容量负极的电池壳体内，在常温下(20℃‑35℃)静置进行原位聚合，可得到高比能凝胶电解质基固态电池。此凝胶电解质，由本应需要加热聚合的单体，在微量多功能添加剂的作用下，常温静置形成；与普通加热聚合形成相比，具有分布更均匀、副反应较少、能耗降低、电化学稳定窗口更高、与负极兼容性更好的优点，形成高比能固态锂电池。
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公开(公告)号：CN110010894A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910287294.3
申请日：2019-04-11
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/60 , H01M10/0525 , C07C49/403 , C07C45/51
Abstract: 本发明涉及一种用于锂离子电池正极的环己六酮材料及其制备方法，属于新能源技术领域。有机羰基化合物绿色环保，价格低廉，结构设计灵活，并且在锂离子电池中具有良好的氧化还原可逆性。本发明提供的环己六酮材料是只由羰基构成的六元环状结构。本发明利用简单的真空加热方法，除掉二水合十二羟基环己烷中的羟基和水即可合成环己六酮正极材料，该材料在锂离子电池中具有超高的放电比容量(907mA h g–1)，有助于提高锂离子电池的能量密度，为下一代高能量密度锂离子电池的开发提供了可行的解决方案。本发明具有合成工艺简单、生产效率高等优点，适宜规模化生产。
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公开(公告)号：CN119994180A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510157737.2
申请日：2025-02-13
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/0566 , H01M10/0569 , H01M10/052
Abstract: 本发明属于新能源材料与器件技术领域，涉及一种耐高压阻燃锂金属电池电解液及电池应用，电解液包括碳酸酯类溶剂、稀释剂及锂盐，所述稀释剂为1H,1H,5H‑八氟戊基1,1,2,2四氟乙醚(OTE)。本发明采用常用碳酸酯类溶剂作为电解液有机溶剂主要组成部分，并搭配高压锂盐及适量稀释剂OTE，其用量相当于碳酸酯溶剂的70～200vol.％。通过调控稀释剂比例及溶液组成比例，可将常规碳酸酯电解液的抗氧化能力提高至6.7V以上，并显著抑制电解液与正负极侧的副反应带来的气体释放及循环容量衰减问题，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN119905652A
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202510069583.1
申请日：2025-01-16
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/0565 , C08F220/24 , C08F222/20 , H01M10/0569 , H01M10/0568 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种弱溶剂化凝胶电解质及其制备方法和应用，涉及凝胶电解质技术领域。该方法将弱溶剂化电解液和单体均匀混合并通过热引发聚合将电解液束缚在高分子网络中形成凝胶电解质。本发明通过双锂盐搭配保证正极界面膜的稳定性，同时弱溶剂化溶剂构筑富阴离子的溶剂化结构，促进坚固稳定的负极界面层的形成。本发明制备的凝胶电解质具有较高的离子电导率，良好的正负极界面兼容性并具有宽电化学窗口。由于采用热引发原位聚合技术，制备方法简单且具有大规模应用潜力，匹配锂金属电池可提升循环寿命及循环性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119601658A
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411692086.9
申请日：2024-11-25
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/60 , H01M10/052 , H01M10/0525 , C08G75/0254 , C08G75/0222 , C08G75/0213
Abstract: 本发明属于锂离子电池领域，具体涉及一种含硫原子的富锂聚合物作为锂离子电池正极材料的应用。所述的有机富锂聚合物是以共轭苯环衍生物为单体，以硫原子进行桥联，一步合成了含硫原子的有机聚合物富锂聚合物正极材料。该类正极材料具有一定的空气稳定性，利于大规模生产；通过聚合化扩大分子链以降低其在有机电解液中的溶解度，提高电池的循环性能；通过化学反应在结构中预先嵌入锂离子，可与石墨负极匹配，更具安全性；具有较高的放电电压(3.0V左右)，有利于实现高能量密度的二次电池的开发。
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公开(公告)号：CN117894984A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202410116066.0
申请日：2024-01-29
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/60 , H01M10/052 , H01M10/0525 , C07C37/66 , C07C39/235
Abstract: 本发明属于锂离子电池领域，尤其涉及对苯二酚锂作为有机正极材料在锂离子电池中的应用。本发明所提供的对苯二酚锂材料是一种含有锂的有机正极材料，因此在电池应用中，可以与不含锂的石墨等负极匹配，避免了金属锂负极带来的潜在问题。本发明利用简单的酸碱中和原理，将氢氧化锂与对苯二酚混入无氧水中反应，并通过加热去除过量的对苯二酚，即可得到对苯二酚锂正极材料。该正极材料具有超过300mAh/g的放电比容量，远超目前商品化无机正极材料，并且可以与石墨负极匹配，为有机电极材料的产业化应用提供了可行的方案。本发明具有绿色环保、成本低、产量高等优点，可以进行大规模生产。
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公开(公告)号：CN111600081A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010489401.3
申请日：2020-06-02
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种宽温度范围和长循环寿命的可充水系锌离子电池，属于化学电源领域。所述电池中正极材料为聚苯胺等有机材料或可逆脱嵌锌离子的过渡金属化合物；负极材料包括金属锌片、锌箔、锌粉、粉末多孔锌电极、或锌合金；宽液相温度范围电解液以水为溶剂，高溶解度无机盐为溶质，溶质包括氯化锌、溴化锌、碘化锌等。本发明使用宽液相温度窗口的电解液和高循环稳定性的聚苯胺等有机正极材料、过渡金属化合物构建低成本、高安全性、长循环寿命、宽温度范围的可充水系锌离子电池，可在-90℃至60℃的极宽温度范围下表现出较高的能量密度和长循环寿命，在极地考察、太空探索、深海探测等特殊场合及规模储能领域具有广阔应用前景。
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公开(公告)号：CN119833746A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202510154288.6
申请日：2025-02-12
Applicant: 南开大学
IPC: H01M10/0565 , H01M10/052 , H01M10/42
Abstract: 本发明属于新能源材料与器件技术领域，涉及一种凝胶电解质、制备方法、固态锂电池，将凝固点较低的液态新型引发剂、环醚基聚合单体、增塑剂混合，形成均相的前驱体溶液，将前驱体溶液注入电池壳体内，在常温下(20℃‑35℃)静置进行原位聚合，可得到凝胶电解质基固态电池。此凝胶电解质通过新型引发剂引发，与普通引发剂引发形成相比，具有更好的低温性能，形成高性能固态锂电池。
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公开(公告)号：CN119833605A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202510021334.5
申请日：2025-01-07
Applicant: 南开大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/485 , H01M10/0525 , C01G45/1228 , C01G45/1257
Abstract: 本发明涉及一种表面改性处理的富锂锰氧化物材料及其制备方法与应用，属于锂离子电池正极材料技术领域。该材料包含层状富锂锰氧化物基材、均匀分布在所述富锂锰氧化物基材表面的层状尖晶石异质结构；所述的尖晶石异质结为LiMn2O4和Li4Mn5O12中的一种或两种，厚度为5nm～10nm；改性后的富锂锰氧化物材料表面还含有氧空位结构。得益于异质结构与氧空位结构的存在，本发明公开的材料具有较高的容量以及倍率性能；在电化学循环过程中氧气的释放、界面副反应以及层状相‑尖晶石相‑岩盐相的不可逆相变均得到了抑制。使用该材料作为正极组装成的锂离子电池具有高的首圈库伦效率，循环中的容量衰减问题也得到了缓解。
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