一种基于硒正极的高能量准固态锂二次电池、制备方法及应用

    公开(公告)号:CN115863736A

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202211462215.6

    申请日:2022-11-22

    Abstract: 本发明提供一种基于硒正极的高能量准固态锂二次电池、制备方法及应用,属于新能源技术领域。准固态锂二次电池由硒/碳复合正极,锂金属负极和锂盐与酯基溶剂经紫外光固化聚合而成的凝胶聚合物基电解质组成。其中正极材料为硒与碳纤维的复合材料,硒为商业化硒粉,硒的载量为30–50wt.%;负极为商业化金属锂片;聚合物凝胶电解质为二氟草酸硼酸锂和六氟磷酸锂溶于酯基溶剂后,经光引发剂聚合而成。本发明制备的准固态锂二次电池基于氧化还原反应储能,具有高能量密度。正极材料固硒效果好,活性物质利用率高;聚合物凝胶电解质可以有效抑制锂枝晶的生长,降低了电池的安全隐患,具有很高的应用潜力和商业价值。

    一种基于MXene纳米带的复合锂金属负极及其制备方法

    公开(公告)号:CN111293276B

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202010082823.9

    申请日:2020-02-07

    Abstract: 一种基于MXene纳米带的复合锂金属负极及其制备方法,属于锂电池领域。MXene纳米带由二维MXene纳米片沿轴向交错搭接而成。制备方法:利用静电纺丝机制备核壳结构MXene/聚合物复合纤维,利用不同聚合物溶解度的差异性,采用水溶剂选择性除去内核的高分子聚合物,同时壳层展开,即可获得结构、尺寸可控的MXene纳米带结构。通过电沉积法将锂金属沉积到MXene纳米带组建的三维集流体的孔隙或空腔内得到复合锂金属负极。本发明制备的MXene纳米带结构能够有效降低电极局部电流密度,抑制金属锂的体积膨胀。同时,MXene表面丰富的亲锂官能团能够与锂离子特异性结合,实现锂的均匀形核,抑制锂枝晶的产生,提高锂金属电池的安全性,解决困扰锂金属电池规模化生产的基础性难题。

    一种高能量、高安全性的磷酸铁锂基准固态无负极锂电池及其应用

    公开(公告)号:CN115101801A

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202210778128.5

    申请日:2022-06-29

    Abstract: 本发明提供一种高能量、高安全性的磷酸铁锂基准固态无负极锂电池及其应用,属于新能源技术领域。准固态无负极锂二次电池由磷酸铁锂正极,准固态聚合物电解质和负极侧集流体组成。通过浆料涂覆的方法制备正极电极材料,并将准固态聚合物电解质置于正极与负极侧集流体之间组装成扣式或软包电池。本发明制备的准固态无负极锂二次电池能量密度超过300Wh kg‑1,且规避了易燃液态电解液和过量金属锂的使用,在电滥用、热滥用和机械滥用等条件下均具有良好的安全性。另外,制备过程操作简便,利于规模化应用。

    基于硫化锂正极的高能量、高安全性全固态二次电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN113422112B

    公开(公告)日:2023-04-11

    申请号:CN202110754624.2

    申请日:2021-07-05

    Abstract: 一种基于硫化锂正极的高能量、高安全性全固态二次电池及其制备方法,属于新能源技术领域。全固态锂二次电池由硫化锂和MXene或碳的复合正极、硅和MXene或碳的复合负极、固态聚合物电解质组成。通过化学锂化、溶液负载或者涂覆的方法制备正、负极电极材料,聚1,3‑二氧戊环和双三氟甲烷磺酰亚胺锂的复合物作为固态聚合物电解质,并将固态聚合物电解质置于正、负极之间组成扣式或软包全电池。本发明制备的全固态锂二次电池能量密度为500‑800Wh kg‑1,新型锂二次电池完全能够完全避免使用金属锂负极或含氧正极以及有机可燃电解液导致的安全风险,且在机械滥用、电滥用、热滥用条件下具有优异的安全性;另外,制备过程简便易行、环境友好,利于规模化应用。

    基于硫化锂正极的高能量、高安全性全固态二次电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN113422112A

    公开(公告)日:2021-09-21

    申请号:CN202110754624.2

    申请日:2021-07-05

    Abstract: 一种基于硫化锂正极的高能量、高安全性全固态二次电池及其制备方法,属于新能源技术领域。全固态锂二次电池由硫化锂和MXene或碳的复合正极、硅和MXene或碳的复合负极、固态聚合物电解质组成。通过化学锂化、溶液负载或者涂覆的方法制备正、负极电极材料,聚1,3‑二氧戊环和双三氟甲烷磺酰亚胺锂的复合物作为固态聚合物电解质,并将固态聚合物电解质置于正、负极之间组成扣式或软包全电池。本发明制备的全固态锂二次电池能量密度为500‑800Wh kg‑1,新型锂二次电池完全能够完全避免使用金属锂负极或含氧正极以及有机可燃电解液导致的安全风险,且在机械滥用、电滥用、热滥用条件下具有优异的安全性;另外,制备过程简便易行、环境友好,利于规模化应用。

    一种MXene纳米管及其通用合成方法

    公开(公告)号:CN111302343A

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN202010082818.8

    申请日:2020-02-07

    Abstract: 一种MXene纳米管及其通用合成方法,属于纳米材料领域。所述的MXene纳米管由二维MXene沿轴向交错搭接而成,其外径在0.5-1μm之间,壁厚为0.02-0.1μm之间。制备方法为:利用静电纺丝机制备核壳结构MXene/聚合物复合纤维,在600-700℃条件下除去牺牲模板,即可获得结构、尺寸可控的MXene纳米管。本发明获得的MXene纳米管克服了二维MXene易在范德华力下堆叠团聚的基础问题,具有比表面积大,制备方法简单可控、经济性好等优势,为基于MXene的高性能功能材料制备、加工与在各方面的应用奠定基础。同时,MXene纳米管相互交联可构成柔性三维组装体,拓展了MXene材料在可穿戴柔性能源器件、电磁屏蔽、吸波材料等领域的应用。

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