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公开(公告)号：CN118666310A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410915995.8
申请日：2024-07-09
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明提供了一种非晶相锰氧化物正极材料及其制备方法和应用，属于材料制备技术领域。本发明利用锰基金属有机框架高温退火制备三氧化二锰前驱体材料并通过电化学氧化控制氧化过程制备了非晶相的锰氧化物，非晶态纳米片状的微观形貌能够暴露更多的活性位点并提供快速的离子传输通道，优异的导电性质可以有效的改善电解质离子在材料内部的传输与扩散动力学，该非晶相的锰氧化物材料作为锌离子电池电极材料时，展现出优异的能量密度和循环寿命，可作为理想的电化学储能电极材料。本发明的制备原料来源广泛，成本低廉且环境友好，并且制备工艺简单易操作，不涉及有毒有害试剂或者复杂的反应条件。
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公开(公告)号：CN118553845A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410550470.9
申请日：2024-05-06
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明提供了一种正极材料及其制备方法和应用。本发明的正极材料通过以下方法制得：S10，将#imgabs0#导电剂以及粘合剂混合后，向其中加入溶剂并研磨得到浆料；S20，将浆料均匀涂覆于集流体上并干燥得到正极材料。本发明的正极材料应用于水系锌‑有机电池中时，水系锌‑有机电池具有优异的容量存储和倍率性能，同时具有优异的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN117913205A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410048819.9
申请日：2024-01-12
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明提供了一种基于双梯度亲锌‑导电的锌负极保护涂层的制备方法，首先制备聚合物衍生碳纤维和银包覆碳纤维，并分别形成银包覆碳纤维浆料、聚合物衍生碳纤维浆料后通过逐步浆料涂覆法依次涂覆在锌片上，得到CF/Ag‑CF@Zn电极。该CF/Ag‑CF@Zn电极上形成了顶层为聚合物衍生碳纤维和底层为银包覆碳纤维的双梯度保护涂层，能够依靠材料固有的亲锌性‑导电性差异，定向引导内部离子‑电子流实现安全的底部锌沉积模式，从而避免不利的顶部锌枝晶生长，实现了高度可逆和稳定的锌负极，为合理设计锌负极涂层以构建超稳定水系锌电池提供了更有竞争力的途径。
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公开(公告)号：CN119390920A
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411352897.4
申请日：2024-09-26
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明提供了一种正极活性材料及其制备方法和基于八电子转换反应的水系锌碘电池，属于储能器件技术领域。本发明的水系锌碘电池的正极中含有正极活性材料。本发明设计碘源负载在噻唑连接的共价有机框架(TZ‑COFs)中作为水系锌‑碘电池正极材料，实现从I‑到IO4‑/IO65‑的8电子碘转化，揭示碘源的8电子碘可逆氧化还原转化反应机理。TZ‑COFs中噻唑单元的C＝N/C‑S基团可以降低反应活化能，加速碘氧化还原转化反应动力学，催化IO3‑到IO4‑/IO65‑的新型可逆碘转化反应过程。这项工作为基于新型氧化还原转化反应构筑高性能水系锌‑碘电池开辟了一条新的途径。
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公开(公告)号：CN117913381A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410029473.8
申请日：2024-01-09
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明提供了一种基于四电子转换反应的水系锌碘电池及其电解液和正极，本发明的锌碘电池包括：正极、负极、隔膜以及电解液，其中，本发明使用的锌碘电池电解液通过在Zn(OTF)2电解液中加入碘源，并于室温下超声后制备得到，OTF为SO3CF3。本发明使用的锌碘电池正极由正极材料制备得到，正极材料为铟基金属有机骨架In(dobpdc)，dobpdc为4,4'‑二羟基‑3,3’联苯二甲酸。在工作时，锌碘电池电解液激发四电子I‑/I2/I+转化反应，正极材料再通过氧化还原活性羰基和羟基基团与I+发生配位反应以及通过In金属中心与Zn2+发生合金化反应用以提供额外容量。本发明构建的锌碘电池在电解液‑电极协同作用下实现了I+阳离子的激活‑稳定与可逆转化，因此能够具有超高比容量和高能量密度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119230766A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411249417.1
申请日：2024-09-06
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明提供了一种具有仿生皮肤‑毛细血管结构的离子‑电子传导全链网络锌粉阳极及其制备方法，属于锌金属电池技术领域。本发明用锌粉、导电剂和ANF制备离子‑电子传导网络，在其上制备ANF涂层，形成用于稳定锌粉阳极的仿生皮肤‑毛细血管结构的离子‑电子传导全链网络。电极表面的保护层具有离子再分布和电子阻断功能，有效均化Zn2+通量，阻碍H2O与ZnP直接接触。向内延伸的毛细血管状粘合剂强力锚定ZnP，并提供高Zn2+选择性，从而提高Zn2+镀层/剥离效率。本发明构建的集表面保护涂层和内部离子‑电子传导网络于一体的多功能阳极具有强大的生命力，克服界面不稳定性和动力学障碍，充分发挥ZnP的优势，为开发先进的ZnP电极提供有前途的解决方案。
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公开(公告)号：CN119108489A
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202411303516.3
申请日：2024-09-19
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明提供了一种单晶锌负极、制备方法及其在装配高性能锌电池的应用，单晶锌负极的制备包括以下步骤：步骤S1，裁剪、清洁并干燥黄铜箔，得到黄铜箔衬底；步骤S2，将黄铜箔衬底放置在管式炉中心区域，准备反应物乙酰丙酮铜和四氯苯醌；步骤S3，向管式炉内通入惰性气体，升高炉温至300‑500℃，并保持1.5‑2.5小时，以驱动Cu3(C6O6)2薄膜的沉积反应，完成反应后，冷却至室温，并取出已合成Cu3(C6O6)2薄膜的黄铜箔衬底；步骤S4：将已合成Cu3(C6O6)2薄膜的黄铜箔衬底装配在纽扣电池中作为工作电极，通过电沉积法在Cu3(C6O6)2薄膜表面沉积锌层，以获得具有单一晶面曝光的单晶锌负极。
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公开(公告)号：CN117954232A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202311776696.2
申请日：2023-12-21
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明提供了一种基于π‑共轭分子介导的自掺杂分级多孔碳材料及其制备方法和超级电容器，通过将π‑共轭分子与KOH混合溶于水中并烘干，碳化，盐酸浸泡、洗涤、干燥后得到自掺杂分级多孔碳材料。本发明合成的自掺杂分级多孔碳材料，具有规整的微观形态、高比表面积、合理的孔径结构以及丰富的氮/氧杂原子，能够暴露更多的活性位点并提供快速的离子传输速率，改善电解质离子在材料孔道内的传输与扩散动力学，该碳材料作为锌离子混合超级电容器电极材料时，展现出优异的能量密度和循环寿命，可作为理想的电化学能源存储电极材料。
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公开(公告)号：CN116969841A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310846954.3
申请日：2023-07-11
Applicant: 同济大学
IPC: C07C201/06 , C07C205/06 , H01M4/60 , H01M4/02 , H01M10/36
Abstract: 本发明提供了一种正极活性物质及制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤S1，将芘‑4,5,9,10四酮溶于二氯甲烷/乙腈溶剂中混合均匀形成溶液A；步骤S2，将偏高碘酸钠和三氯化钌加入去离子水中混合均匀形成溶液B；步骤S3，在搅拌下将溶液B加入溶液A中，在预设温度下进行反应后，经过滤洗涤后干燥得到正极活性物质2,7‑二硝基吡啶‑4,5,9,10‑四酮。本发明还提供了一种电池正极，使用上述正极活性物质制备得到。本发明还提供了一种使用上述电池正极制备得到的水系锌电池。在电池电化学反应过程，电解液中NH4+电荷载体与2,7‑二硝基吡啶‑4,5,9,10‑四酮的氧化还原活性羰基和硝基发生配位反应，形成稳固的氢键网络，实现在电解液中的抗溶解效应，展示出优异的循环寿命。
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