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公开(公告)号：CN116581261A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310556912.6
申请日：2023-05-17
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M4/36 , H01M4/62 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525 , H01M10/0562 , C01G53/00 , C01D15/00 , C01F7/043
Abstract: 一种具有阴离子浓度梯度包覆层的正极材料及其制备方法和应用，属于全固态电池技术领域，具体方案如下：所述制备方法包括如下步骤：分别称量锂源、金属源，并将上述原料溶于或分散于有机溶剂中，搅拌均匀得到混合液A；将正极材料加入混合液A中，搅拌混合均匀得到混合液B；将混合液B加热，搅拌至溶剂完全挥发；将所得混合粉体在惰性气氛中热处理一段时间后，再在含硫化氢载气中热处理，即得具有表面阴离子梯度包覆层的正极材料；利用该方法制备的硫化物固态电池正极材料，可以有效提升了界面处的双向兼容性，进一步降低了界面的反应能，形成稳定的正极/电解质界面，全面提升材料的电化学性能。
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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：CN117174988B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202311124097.2
申请日：2023-09-01
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/056 , H01M10/0525 , H01M10/054
Abstract: 一种锂/钠离子电池材料的制备方法及其在锂/钠离子电池中的应用，具体涉及一种用于锂/钠离子电池的倍率性能和循环性能的材料改性方法及电池制备工艺，也包括分层结构制备和整体压实的电池制造方法。本发明采用快速高温搅拌同时耦合紫外光辅助合成的表面疏水的氧化物陶瓷固态电解质，其表面具有疏水性和导离子特性的聚合物基涂层，使其具有高电化学稳定性和防水性能，可抵抗电解液中水和质子氢的腐蚀，增强界面稳定性，加快离子输运，大幅度提高了电池的倍率性能和长循环性能；并针对该材料在准固态体系中的应用开发了一种电池制造方法，用于进一步推进高安全电池材料和高性能准固态电池的推广和实际应用。
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公开(公告)号：CN115714200B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN202211407133.1
申请日：2022-11-10
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/056 , H01M10/058 , H01M10/0525
Abstract: 一种选择性固化制备固态电池的方法，该方法利用氧化物固态电解质、有机电解液以及少量添加剂、交联剂等材料，通过简单的组装电池后热处理实现高性能固态电池的制备工艺。不同于主流的原位固化方法，本发明利用一步法高温固化实现了电池内部的不同聚合反应，针对性的解决了固态电池内部正极、电解质、负极的界面问题；在正极侧采用了具有自适应/自愈合特点的前驱体进行聚合，缓解了充放电过程中活性颗粒因体积膨胀导致的固固接触不良的问题；在电解质侧采用高导电性的环状有机小分子，利用氧化物固体电解质的对其进行开环聚合，形成了高导电聚合物，提高电解质的离子传导能力，提高电池整体倍率性能。
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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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Patent Agency Ranking
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：CN117174988A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311124097.2
申请日：2023-09-01
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
IPC: H01M10/056 , H01M10/0525 , H01M10/054
Abstract: 一种锂/钠离子电池材料的制备方法及其在锂/钠离子电池中的应用，具体涉及一种用于锂/钠离子电池的倍率性能和循环性能的材料改性方法及电池制备工艺，也包括分层结构制备和整体压实的电池制造方法。本发明采用快速高温搅拌同时耦合紫外光辅助合成的表面疏水的氧化物陶瓷固态电解质，其表面具有疏水性和导离子特性的聚合物基涂层，使其具有高电化学稳定性和防水性能，可抵抗电解液中水和质子氢的腐蚀，增强界面稳定性，加快离子输运，大幅度提高了电池的倍率性能和长循环性能；并针对该材料在准固态体系中的应用开发了一种电池制造方法，用于进一步推进高安全电池材料和高性能准固态电池的推广和实际应用。
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公开(公告)号：CN116825970A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310957252.2
申请日：2023-08-01
Applicant: 哈尔滨工业大学重庆研究院 , 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/1391 , H01M4/131 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种基于聚合物接枝改性的高强度正极及其制备方法和应用，以正极聚合物材料、导电剂、粘结剂为主要原料通过化学复合作用而成，其中正极聚合物材料、导电剂、粘结剂质量比为6：20：1。本发明采用原位的交联接枝聚合策略，能够实现良好的接触形成稳定的化学键，从而提高正极机械强度。本发明制备的正极具有良好的电化学稳定性、热力学稳定性以及良好的离子导电率为聚合物整机的制备和优化提供了新的思路有利于固态结构电池实现全产业化。
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公开(公告)号：CN115117440A
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202210858535.7
申请日：2022-07-20
Applicant: 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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