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公开(公告)号：CN115911524A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211412560.9
申请日：2022-11-11
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/0562 , H01M10/058 , H01M10/052
Abstract: 本发明提供金属氧化物修饰SSE表面的电解质片和无负极固态锂电池，通过使用工业易获得Zn/Cd蒸汽在固态电解质(SSE)表面上构筑ZnOx/CdOx界面层，组装无负极固态电池后先充电使ZnOx/CdOx界面析锂，再将电池加热使ZnOx/CdOx界面与锂反应生成Zn+Li2O/Cd+Li2O离子/电子混合导体界面层MCI，MCI能显著改善固态电池中SSE与集流体界面的兼容性。制备步骤主要分为两步，第一步：低沸点金属的蒸发、及其在SSE表面的冷凝并氧化；第二步：无负极固态电池的组装与氧化物界面层的原位转换。本发明中原位生成界面层的无负极固态电池与未改性的无负极固态电池相比，其电化学性能显著提升。同时，该工艺原料来源广泛，将推动低成本、高能量密度的无负极固态电池的大规模生产。
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公开(公告)号：CN115117440B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202210858535.7
申请日：2022-07-20
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/0565 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种氧化物固态电解质片及其制备方法与应用，通过对氧化物固体电解质进行梯度化包覆处理，以聚合物电解质包覆有效缓解刚性固体之间的接触问题，增加界面和电解质片内部润湿性，降低阻抗；同时有效缓解电解质片在界面处的稳定性问题。针对高电压平台的正极一侧采用耐高压聚合物电解质进行包覆，增加其耐氧化性；针对还原性较强的负极一侧采用耐还原聚合物电解质进行包覆，增加其耐还原性，而中间的电解质则采用高离子电导的聚合物电解质进行包覆，提高整体电导率。本发明制备的氧化物固体电解质，无需过高的制备压力和电池堆栈压力，且无需烧结，降低了工艺步骤和制造成本。由该电解质组装的全固态电池具有优异的电化学性能。
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公开(公告)号：CN115663152B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202211413792.6
申请日：2022-11-11
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
Abstract: 本发明公开了一种硬碳‑氮磷双掺杂纳米碳复合碳材料及其制备方法，包括以下步骤：①两步热解制备生物质衍生的硬碳内核；②掺氮和磷的金属有机络合物外壳的构筑；③热解催化外层纳米碳生长。本发明采用原料广泛的的生物质制备的低成本硬碳内核具有与生物质原料一致的大的可调的层间距，确保了钠离子的可逆脱嵌，在此基础上，通过金属源高温催化效应在硬碳外生长了一层具有高钠存贮能力、结构稳定、高库伦效率的纳米碳外壳，设计合成的氮磷双掺杂纳米碳外壳与硬碳内核相比对电解液具有更高的稳定性，纳米碳外壳通过隔绝电解液减少了硬碳相关的副反应，可极大提升复合碳材料作为钠离子电池负极材料的首次库伦效率并提高电池循环稳定性。
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公开(公告)号：CN115663152A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211413792.6
申请日：2022-11-11
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
Abstract: 本发明公开了一种硬碳‑氮磷双掺杂纳米碳复合碳材料及其制备方法，包括以下步骤：①两步热解制备生物质衍生的硬碳内核；②掺氮和磷的金属有机络合物外壳的构筑；③热解催化外层纳米碳生长。本发明采用原料广泛的的生物质制备的低成本硬碳内核具有与生物质原料一致的大的可调的层间距，确保了钠离子的可逆脱嵌，在此基础上，通过金属源高温催化效应在硬碳外生长了一层具有高钠存贮能力、结构稳定、高库伦效率的纳米碳外壳，设计合成的氮磷双掺杂纳米碳外壳与硬碳内核相比对电解液具有更高的稳定性，纳米碳外壳通过隔绝电解液减少了硬碳相关的副反应，可极大提升复合碳材料作为钠离子电池负极材料的首次库伦效率并提高电池循环稳定性。
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公开(公告)号：CN117199537B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311166192.9
申请日：2023-09-11
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/058 , H01M4/62 , H01M10/054 , H01M10/0525 , H01M10/0562
Abstract: 本发明公开了一种用于低温可运行的锂/钠电池的低温添加剂的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：一、固体电解质表面的过渡金属化改性；二、过渡金属包覆/掺杂的固态陶瓷电解质制备；三、固态电解质与低维石墨复合材料制备；四、低温双导添加剂的制备。该方法制备的低温双导体添加剂表面结构由无定形碳层包覆，用于导电子，内部结构则采用一种离子电导率对温度不敏感的固态陶瓷电解质颗粒，同时与碳材料复合，从而同时具有离子和电子双导作用，添加到电极内部，在低温下可以实现离子与电子的传输平衡，从而实现电池低温大电流放电。本发明利用低温双导添加剂制备的低温电池，提高了电池的安全性，赋予电池低温长循环稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117199537A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311166192.9
申请日：2023-09-11
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/058 , H01M4/62 , H01M10/054 , H01M10/0525 , H01M10/0562
Abstract: 本发明公开了一种用于低温可运行的锂/钠电池的低温添加剂的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：一、固体电解质表面的过渡金属化改性；二、过渡金属包覆/掺杂的固态陶瓷电解质制备；三、固态电解质与低维石墨复合材料制备；四、低温双导添加剂的制备。该方法制备的低温双导体添加剂表面结构由无定形碳层包覆，用于导电子，内部结构则采用一种离子电导率对温度不敏感的固态陶瓷电解质颗粒，同时与碳材料复合，从而同时具有离子和电子双导作用，添加到电极内部，在低温下可以实现离子与电子的传输平衡，从而实现电池低温大电流放电。本发明利用低温双导添加剂制备的低温电池，提高了电池的安全性，赋予电池低温长循环稳定性。
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公开(公告)号：CN116190867A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202211609866.3
申请日：2022-12-14
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
Abstract: 本发明提供一种全开放式长续航火星电池及其制备方法；该火星电池包括立式蛇形电芯、插入式阳极集电器、网状阴极集电器和防尘透气膜。制备方案如下：蛇形管状固态电解质制备与组装、气体扩散和气体反应双功能层制备与涂装、含Na/K的液态合金制备与加注、棒状阳极和网状阴极集流体集成、防尘透气膜封装。其中，所述气体扩散和气体反应双功能层均匀涂覆在蛇形电解质管外，因此与火星气体具有360°接触面，具有阴极全开放特征，从能量密度上优于传统单面气体反应电极的电池。本发明兼顾固体电解质基电池在火星低环境气压可开放以及液态合金可充分润湿界面的优势，辅以防尘透气膜的保护，将推动长续航、全天候火星电池的设计与开发。
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公开(公告)号：CN118518690B
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202410625791.0
申请日：2024-05-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N23/04 , G01R31/385 , G01R1/04
Abstract: 一种基于冷冻透射X射线的原位测试装置及方法，属于电池表征技术领域。所述装置包括电池模具、金属壳体、冷冻单元、隔热单元及支座；电池模具可拆卸安装固定在金属壳体的盖板背面，金属壳体的四周内壁设有双层保温层，位于金属壳体内壁四周的双层保温层内均设有凹槽，隔热单元填充至凹槽内，冷冻单元的液氮导流管与金属壳体底部连通，金属壳体中心设有射线穿过孔一，电池模具中心设有射线穿过孔二，冷冻单元的温度传感器安装在金属壳体内腔中；支座上端与金属壳体底部可拆卸固定连接。测试前，将组装后的包含有射线穿过孔三的原位测试电池安装在电池模具上，并使三个射线穿过孔中心线重合，用于透射X射线。本发明用于对扣式固态电池电化学分析。
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公开(公告)号：CN119050275A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411168364.0
申请日：2024-08-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/139 , H01M4/04 , H01M4/62 , H01M10/052 , H01M10/058 , H01M4/134 , H01M4/38
Abstract: 一种无碳硫复合电极及高温全固态电池的制备方法，属于锂离子电池领域。该电极制备方法是：将单质硫和MxNPS3材料研磨混合并密封于石英管中加热制备复合粉末材料，向粉末材料中加入硫化物固态电解质并研磨得到无碳硫复合正极材料；将无碳硫复合正极材料分散在圆形模具中，热压得到全固态无碳硫复合电极。该电池制备方法是：在模具中，在所述复合电极表面分散硫化物固态电解质粉末，热压后得到全固态无碳硫复合电极层及固态电解质层；将高熔点锂硼、锂铝或锂硅合金片贴在固态电解质层表面，热压后得到全固态电池复合电芯；将所述电池复合电芯密封于耐高温固态电池模具中，加压得到高温全固态电池。本发明用于无碳硫复合电极及高温全固态电池制备。
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公开(公告)号：CN118884260A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202410929956.3
申请日：2024-07-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01R31/385 , G01R31/374 , G01R19/00
Abstract: 本发明公开了一种基于反向动态电流激励的电池自放电检测方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：电池自放电判定；步骤二：电池自放电检测装置搭建；步骤三：电池自放电检测工步设置及测试；步骤四：电池自放电电流结果输出。该方法的主要原理是电荷守恒公式，通过短时反向激励电流，在不影响电池安全状态的前提下快速充入少量容量，再利用自放电电流对其进行清除，从而实现对自放电电流的准确计算。本发明无需长时间的电流电压测试，同时结合能斯特方程的温度修正方案避免了环境变化导致的测量精度下降，为进一步明晰电池内部的健康状态信息及助力下一代电池开发提供了有效方案。
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