公开(公告)号：CN113675376A

公开(公告)日：2021-11-19

申请号：CN202110968660.9

申请日：2021-08-23

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 马玉林 ,  高云智 ,  陈波 ,  赵钰 ,  吴勇民 ,  汤卫平

IPC: H01M4/134 ,  H01M4/1395 ,  H01M10/054 ,  H01M10/058

Abstract: 一种无枝晶的基于负极表面固/液相转化的碱金属离子电池，它属于碱金属离子电池领域。本发明电池在组装前负极极片的材料为金属钠、金属钾、三维载体表面负载金属钠或者金属钾中的一种，正极极片的材料为含钠离子的正极材料、含钾离子的正极材料中的一种，电解液为含活性钠离子或者钾离子的电解液，电池通过充放电过程，在固态负极表面原位形成液态合金。本发明立足于碱金属电池，液态合金在充电过程中形成，并且附着在金属钠表面，形成表面液相、本体固相的两相结构。在放电过程中，表面液相失去金属钾，由液相转为固相，因此在充放电过程中实现固液相的转变，以提高其高倍率充放电能力的同时，抑制碱枝晶的生成，提高循环能力以及安全性。

公开(公告)号：CN108365165B

公开(公告)日：2020-05-19

申请号：CN201810118912.7

申请日：2018-02-06

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 高云智 ,  田宇 ,  付传凯 ,  曹毅 ,  吴李斌 ,  吴勇民 ,  汤卫平

IPC: H01M4/04 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/058 ,  H01M10/0562

Abstract: 一种新型电解质复合方式的固态锂电池及其制备方法，属于锂电池制备技术领域。所述的固态锂电池正极包括导电剂、聚合物电解质及正极活性材料，负极为金属锂及其合金，电解质为无机固态电解质。所述方法如下：将聚合物基体材料溶于有机溶剂并加入锂盐，随后加正极活性材料、导电剂，搅拌均匀，得复合正极浆料；将复合正极浆料涂覆到铝箔上并在80 ℃真空烘干12 h，获得正极片；用聚合物电解质的均相混合溶液对正极片进行反复浇筑和干燥，得到高致密度的正极片；将无机固态电解质片与高致密度正极片进行叠片处理，并进行热处理；将负极材料置于无机固态电解质片的另一侧，对电池进行封装，组装成固态锂电池。本发明制备的复合正极压实密度达到2.3~3.5 g cm‑3。

公开(公告)号：CN108493480A

公开(公告)日：2018-09-04

申请号：CN201810403739.5

申请日：2018-04-28

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 高云智 ,  田宇 ,  付传凯 ,  曹毅 ,  吴李斌 ,  孙震 ,  汤卫平 ,  吴勇民

IPC: H01M10/0565

Abstract: 本发明公开了一种复合单颗粒层固态电解质及其制备方法，所述复合单颗粒层固态电解质为由聚合物固态电解质基体和无机固态电解质复合而成的电解质片，其中：所述无机固态电解质宏观结构为单颗粒层，颗粒之间的空隙由聚合物固态电解质基体填充。具体制备步骤如下：一、采用喷雾干燥法或者模板法制作无机固态电解质颗粒；二、将无机固态电解质颗粒有序排列成单颗粒层，单颗粒与单颗粒之间的空隙填充聚合物固态电解质基体，冷却后制成电解质片。本发明的复合单颗粒层固态电解质由聚合物固态电解质基体中的无机单颗粒固态电解质均匀有序排列而成，缩短了金属离子扩散路径，显著提高了全固态电池的电化学性能。

公开(公告)号：CN108365165A

公开(公告)日：2018-08-03

申请号：CN201810118912.7

申请日：2018-02-06

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 高云智 ,  田宇 ,  付传凯 ,  曹毅 ,  吴李斌 ,  吴勇民 ,  汤卫平

IPC: H01M4/04 ,  H01M10/0525 ,  H01M10/058 ,  H01M10/0562

Abstract: 一种新型电解质复合方式的固态锂电池及其制备方法，属于锂电池制备技术领域。所述的固态锂电池正极包括导电剂、聚合物电解质及正极活性材料，负极为金属锂及其合金，电解质为无机固态电解质。所述方法如下：将聚合物基体材料溶于有机溶剂并加入锂盐，随后加正极活性材料、导电剂，搅拌均匀，得复合正极浆料；将复合正极浆料涂覆到铝箔上并在80℃真空烘干12 h，获得正极片；用聚合物电解质的均相混合溶液对正极片进行反复浇筑和干燥，得到高致密度的正极片；将无机固态电解质片与高致密度正极片进行叠片处理，并进行热处理；将负极材料置于无机固态电解质片的另一侧，对电池进行封装，组装成固态锂电池。本发明制备的复合正极压实密度达到2.3~3.5 g cm-3。

公开(公告)号：CN107910523A

公开(公告)日：2018-04-13

申请号：CN201711127414.0

申请日：2017-11-15

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 高云智 ,  吴李斌 ,  曹毅 ,  付传凯 ,  汤卫平 ,  吴勇民

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/485 ,  H01M4/62 ,  H01M4/131 ,  H01M4/1391 ,  H01M4/04 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种全固态锂电池复合正极及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。所述复合正极按照1~5:1~5:1的质量比由钛酸锂、气相生长碳纤维VGCFs和二元硫化物电解质LPSCI制备而成。所述方法如下：（1）首先取10~100 mL 200#汽油于称量瓶中，按质量比分别称取钛酸锂粉末、VGCFs以及LPSCl电解质共10~50 g加入称量瓶中，混合搅拌12～24 h；（2）将得到的混合溶液干燥，温度为50～100 ℃，时间为10～24h，干燥气氛为氩气气氛，获得Li4Ti5O12和Li6PS5Cl混合粉体；（3）将得到的混合粉体每1~30mg压制成一个陶瓷片，压制压力为100～550MPa，压制时间为1～60min，即得到复合正极。本发明的优点是：制备方法简单、成本低，得到的复合正极材料颗粒均匀性较好、锂离子电导率较高、电化学性能优异。