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公开(公告)号：CN114122330B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202111382233.9
申请日：2021-11-22
Applicant: 大连理工大学
IPC: H01M4/133 , H01M4/1393 , H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/583 , C01B32/05 , C01B32/168 , C01B21/082 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及一种交联多孔氮化碳锂硫电池正极材料及其制备方法，具体涉及一种以C3N4为交联包覆层的具有交织孔结构的碳基锂硫电池正极材料，首先使用PAN、DMF和酸化处理的碳纳米管配制铸膜液，利用相转化法制备具有交织孔结构的薄膜，对其进行预氧化和碳化，得到以碳层为交联包覆层的具有交织孔结构的碳膜；随后配制浓度为200‑1000mg/mL的尿素水溶液浸泡碳膜，并再次碳化完成制备，得到以MWCNT为骨架、C3N4为交联包覆层的具有交织孔结构的碳膜正极材料，碳膜表面氮含量为10‑20％。本发明设计的材料，利用丰富的氮原子的化学吸附作用，吸附固定多硫化物，同时保障良好的离子、电子传
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公开(公告)号：CN114204218B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202111382406.7
申请日：2021-11-22
Applicant: 大连理工大学
IPC: H01M50/483 , H01M50/403 , H01M50/489 , H01M10/052 , D04H1/728
Abstract: 本发明公开一种负载Co3O4空心立方体的锂硫电池用正极侧隔层的制备方法，以聚丙烯腈为原料，经高压静电纺丝方法制备基膜，将基膜浸润到钴盐、氟化铵和尿素的混合液中进行水热反应，再将基膜浸润到硫化钠溶液中，继续水热反应制备具有复杂网络结构且负载Co3O4空心立方体的隔层材料。该隔层具有网络多孔结构，有利于多硫化物的吸附和锂离子及电子的传递，表面负载的Co3O4空心立方体颗粒能够有效吸附截留多硫化物，并促进多硫化物的催化转化，从而缓解锂硫电池的穿梭效应，提高电池循环稳定性、倍率性能和库伦效率。以该隔层材料制备的锂硫电池具有优异的储能性能，0.5C电流密度下循环200圈后，比容量为891.8mA h g‑1，每圈的容量损失率为0.11％，库伦效率接近100％。
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公开(公告)号：CN114204024B
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202111382400.X
申请日：2021-11-22
Applicant: 大连理工大学
IPC: H01M4/62 , H01M10/052 , H01M10/42
Abstract: 本发明涉及一种锂硫电池柔性插层膜及其制备方法，制备过程为将CNT、DMF和PEG400混合均匀，得到悬浮液，再将PVDF缓慢加入到悬浮液中，搅拌均匀后，在油浴锅中继续搅拌形成均匀粘稠的黑色铸膜液，随后以水为凝胶浴进行相转化，最后干燥完成制备。含CNT的悬浮液在加入PVDF后，由于PVDF的良好的粘结性，CNT有规律的进行了排列。相转化过程中DMF与水进行交换，形成膜内部的网络孔结构，网络孔由CNT交叉连接形成。本发明柔性插层膜应用于锂硫电池，膜内部F原子的掺杂可以吸附与固定多硫化物，同时膜内部提供限域空间，保障了良好的离子、电子传输路径，同时掺杂的CNT提高了材料的导电性，提升Li‑S电池的整体电化学性能。
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公开(公告)号：CN113555646A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110910961.6
申请日：2021-08-10
Applicant: 大连理工大学
IPC: H01M50/446 , H01M10/0525 , H01M50/449 , H01M4/02
Abstract: 本发明公开一种凝剂型锂硫电池正极侧隔层材料的制备方法，在CNT悬浮液中加入黄原胶与魔芋胶形成水凝胶，再进行加热、冷却、冷冻干燥和刮膜得到导电三维网络多孔隔层材料。该隔层具有网络多孔结构、丰富的羟基、羧基等功能基团，有利于多硫化物的吸附和锂离子传递。碳纳米管被黄原胶、魔芋胶缠绕铰链形成网络多孔结构，其中碳纳米管具有优异的导电性，黄原胶、魔芋胶含有丰富极性官能团。两者耦合不仅提高隔层材料的导电功能，且能有效吸附截留多硫化物，缓解锂硫电池的穿梭效应，提高电池循环稳定性、倍率性能和库伦效率。以该隔层材料制备的锂硫电池具有优异的储能性能，在0.2C电流密度下循环100圈后，比容量为826.7mAh g‑1，每圈的容量损失率仅为0.17％。
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公开(公告)号：CN113555547B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202110910944.2
申请日：2021-08-10
Applicant: 大连理工大学
IPC: H01M4/583 , H01M4/60 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池用正极碳基膜材料的制备方法与应用。本发明提供的碳基膜材料由聚丙烯腈/碳纳米管/MXene混合溶液经过溶剂相转化、碳化过程后形成多孔碳基膜材料，并通过载硫应用于锂硫电池。该膜材料内添加的碳纳米管，使膜整体呈现多孔结构，并增进了膜材料的导电性；膜内添加的MXene有利于为多硫化物提供化学吸附和催化转化，能够有效抑制锂硫电池的穿梭效应，同时其较高的导电能力进一步促进离子传输，进而提高电池循环稳定性与库伦效率。以该碳基膜电极制备的锂硫电池具有良好的电化学性能，0.2C电流密度下循环100圈后，比容量为859.4mA h g‑1，每圈的容量损失率为0.23％，库伦效率接近100％。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114122359A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111382261.0
申请日：2021-11-22
Applicant: 大连理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及一种锂硫电池正极材料及其制备方法，具体涉及一种由花状Co(OH)F负载的具有多孔结构的碳基锂硫电池正极材料，制备过程为使用相转化法制备碳纳米管掺杂的多孔碳膜，再利用水热法将花状Co(OH)F均匀的负载在多孔碳膜的表面及内部。本发明设计的材料，多孔碳基膜具有丰富的孔隙和较大的比表面积，可以物理吸附多硫化物，而花状的Co(OH)F既能从物理角度阻挡多硫化物的穿梭效应、同时也能通过化学作用进一步固定硫物种并对电化学反应起到一定的催化作用，多孔结构为离子和电子的传输提供了路径，缓解多硫化物充放电过程的体积膨胀效应，有效提升Li‑S电池的整体电化学性能。
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公开(公告)号：CN114122359B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202111382261.0
申请日：2021-11-22
Applicant: 大连理工大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/525 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及一种锂硫电池正极材料及其制备方法，具体涉及一种由花状Co(OH)F负载的具有多孔结构的碳基锂硫电池正极材料，制备过程为使用相转化法制备碳纳米管掺杂的多孔碳膜，再利用水热法将花状Co(OH)F均匀的负载在多孔碳膜的表面及内部。本发明设计的材料，多孔碳基膜具有丰富的孔隙和较大的比表面积，可以物理吸附多硫化物，而花状的Co(OH)F既能从物理角度阻挡多硫化物的穿梭效应、同时也能通过化学作用进一步固定硫物种并对电化学反应起到一定的催化作用，多孔结构为离子和电子的传输提供了路径，缓解多硫化物充放电过程的体积膨胀效应，有效提升Li‑S电池的整体电化学性能。
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公开(公告)号：CN114204218A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111382406.7
申请日：2021-11-22
Applicant: 大连理工大学
IPC: H01M50/483 , H01M50/403 , H01M50/489 , H01M10/052 , D04H1/728
Abstract: 本发明公开一种负载Co3O4空心立方体的锂硫电池用正极侧隔层的制备方法，以聚丙烯腈为原料，经高压静电纺丝方法制备基膜，将基膜浸润到钴盐、氟化铵和尿素的混合液中进行水热反应，再将基膜浸润到硫化钠溶液中，继续水热反应制备具有复杂网络结构且负载Co3O4空心立方体的隔层材料。该隔层具有网络多孔结构，有利于多硫化物的吸附和锂离子及电子的传递，表面负载的Co3O4空心立方体颗粒能够有效吸附截留多硫化物，并促进多硫化物的催化转化，从而缓解锂硫电池的穿梭效应，提高电池循环稳定性、倍率性能和库伦效率。以该隔层材料制备的锂硫电池具有优异的储能性能，0.5C电流密度下循环200圈后，比容量为891.8mA h g‑1，每圈的容量损失率为0.11％，库伦效率接近100％。
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公开(公告)号：CN113555547A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110910944.2
申请日：2021-08-10
Applicant: 大连理工大学
IPC: H01M4/583 , H01M4/60 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池用正极碳基膜材料的制备方法与应用。本发明提供的碳基膜材料由聚丙烯腈/碳纳米管/MXene混合溶液经过溶剂相转化、碳化过程后形成多孔碳基膜材料，并通过载硫应用于锂硫电池。该膜材料内添加的碳纳米管，使膜整体呈现多孔结构，并增进了膜材料的导电性；膜内添加的MXene有利于为多硫化物提供化学吸附和催化转化，能够有效抑制锂硫电池的穿梭效应，同时其较高的导电能力进一步促进离子传输，进而提高电池循环稳定性与库伦效率。以该碳基膜电极制备的锂硫电池具有良好的电化学性能，0.2C电流密度下循环100圈后，比容量为859.4mA h g‑1，每圈的容量损失率为0.23％，库伦效率接近100％。
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公开(公告)号：CN113555646B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202110910961.6
申请日：2021-08-10
Applicant: 大连理工大学
IPC: H01M50/446 , H01M10/0525 , H01M50/449 , H01M4/02
Abstract: 本发明公开一种凝剂型锂硫电池正极侧隔层材料的制备方法，在CNT悬浮液中加入黄原胶与魔芋胶形成水凝胶，再进行加热、冷却、冷冻干燥和刮膜得到导电三维网络多孔隔层材料。该隔层具有网络多孔结构、丰富的羟基、羧基等功能基团，有利于多硫化物的吸附和锂离子传递。碳纳米管被黄原胶、魔芋胶缠绕铰链形成网络多孔结构，其中碳纳米管具有优异的导电性，黄原胶、魔芋胶含有丰富极性官能团。两者耦合不仅提高隔层材料的导电功能，且能有效吸附截留多硫化物，缓解锂硫电池的穿梭效应，提高电池循环稳定性、倍率性能和库伦效率。以该隔层材料制备的锂硫电池具有优异的储能性能，在0.2C电流密度下循环100圈后，比容量为826.7mAh g‑1，每圈的容量损失率仅为0.17％。
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