公开(公告)号：CN119297265A

公开(公告)日：2025-01-10

申请号：CN202411412001.7

申请日：2024-10-11

Applicant: 河北工业大学

Inventor： 雷凯翔 ,  石硕 ,  陈卓 ,  张瑜 ,  李明月 ,  霍彤彤 ,  郑士建

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/054 ,  C01G53/50

Abstract: 本发明为一种钙锡共掺杂O3型钠离子电池正极材料及其制备方法。该正极材料的化学式为Na1‑2xCaxNi0.33Fe0.33Mn0.33‑ySnyO2，0＜x≤0.025，0＜y≤0.02，下标为各元素间的理论原子比；制备方法中，将钠源、钙源、镍源、铁源、锰源及锡源混合研磨后，得到前驱体混合物；然后先加热至400‑500℃煅烧，再升温至800‑1000℃煅烧10‑15 h，得到钙和锡掺杂的O3型钠离子电池层状氧化物正极材料。本发明不仅拥有和原有材料相当的放电比容量，还提高了循环过程中的结构稳定性和循环稳定性，延长了电池寿命。

公开(公告)号：CN117613395A

公开(公告)日：2024-02-27

申请号：CN202311651848.6

申请日：2023-12-05

Applicant: 河北工业大学

Inventor： 雷凯翔 ,  杨倩 ,  石硕 ,  张瑜 ,  陈卓 ,  尹筱语 ,  郑士建

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明为一种高性能钠/钾离子电池电解液及其应用。该电解液包括电解质、弱极性溶剂和非极性溶剂；其中，弱极性溶剂占溶剂体积分数的10％～50％，非极性溶剂占溶剂体积分数的90％～50％，电解液浓度0.5mol L‑1～5mol L‑1；所述的弱极性溶剂为1,3‑二氧戊烷(DOL)、环戊基甲基醚(CPME)、四氢呋喃(THF)等；非极性溶剂为乙二醇二丁醚(DBE)、二乙二醇二乙醚(E2)等。本发明可以有效提高钠/钾电池的倍率性能、能量密度、改善电池的循环性能，提高电池循环寿命，达到满足各类储能电池的设计要求。

公开(公告)号：CN119275280A

公开(公告)日：2025-01-07

申请号：CN202411411692.9

申请日：2024-10-11

Applicant: 河北工业大学

Inventor： 雷凯翔 ,  陈卓 ,  杨倩 ,  石硕 ,  张瑜 ,  白雪杰 ,  于根亮 ,  郑士建

IPC: H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/62 ,  H01M10/054 ,  C01G53/50

Abstract: 本发明为一种钠离子电池高熵O3/P2混合相层状氧化物正极材料及其制备方法与应用。该材料的化学式为NaxKyNiaMnbFecMdO2,其中，M选自Ti、Mg、Cu、Al、Sn、Zn、Li中的一种或多种；0.75≤x≤0.9，0＜y≤0.03，0＜a≤0.3，0＜b≤0.5，0＜c≤0.2，0＜d≤0.1，a+b+c+d=1；x、y、a、b、c和d的取值满足化学式的电荷平衡，d值为M中元素原子比之和。本发明相较于传统的共沉淀等湿法工艺，更为简单高效，且更易于实现大规模产业化生产，为钠离子电池正极材料的商业化进程提供了强有力的技术支持。

公开(公告)号：CN116072973B

公开(公告)日：2023-06-09

申请号：CN202310204009.3

申请日：2023-03-06

Applicant: 河北工业大学

Inventor： 雷凯翔 ,  赵玉晴 ,  杨倩 ,  褚绅旭 ,  谷梦佳 ,  李嘉欣 ,  王静 ,  郑士建

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明为一种高电压钾离子电池醚类电解液及其应用。该电解液由醚类溶剂与钾盐混合而成。所述醚类溶剂为二乙二醇二丁醚；所述钾盐为双氟磺酰亚胺钾；所述有机电解液的物质的量浓度为0.5‑2.5 mol L‑1。所述的高性能钾离子电池醚类电解液的应用，用作钾离子电池中的电解液。本发明的电解液具有较高的氧化稳定性，能够在4.5 V的高电压下不发生分解，由EGDE基电解液与层状过渡金属氧化物正极材料组成的电池体系在1.5‑4.5 V宽电压区间内表现出优异的储钾性能。

公开(公告)号：CN116072973A

公开(公告)日：2023-05-05

申请号：CN202310204009.3

申请日：2023-03-06

Applicant: 河北工业大学

Inventor： 雷凯翔 ,  赵玉晴 ,  杨倩 ,  褚绅旭 ,  谷梦佳 ,  李嘉欣 ,  王静 ,  郑士建

IPC: H01M10/0569 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明为一种高电压钾离子电池醚类电解液及其应用。该电解液由醚类溶剂与钾盐混合而成。所述醚类溶剂为二乙二醇二丁醚；所述钾盐为双氟磺酰亚胺钾；所述有机电解液的物质的量浓度为0.5‑2.5 mol L‑1。所述的高性能钾离子电池醚类电解液的应用，用作钾离子电池中的电解液。本发明的电解液具有较高的氧化稳定性，能够在4.5 V的高电压下不发生分解，由EGDE基电解液与层状过渡金属氧化物正极材料组成的电池体系在1.5‑4.5 V宽电压区间内表现出优异的储钾性能。

公开(公告)号：CN114069050B

公开(公告)日：2022-05-17

申请号：CN202210046524.9

申请日：2022-01-17

Applicant: 河北工业大学

Inventor： 雷凯翔 ,  杨倩 ,  李思远 ,  郑士建

IPC: H01M10/0567 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/054 ,  H01M10/42

Abstract: 本发明为一种高稳定性的钾离子电池酰胺类电解液，该电解液的组成包括酰胺类溶剂、电解质和添加剂，其中所述电解质的浓度为5~14 mol L‑1，添加剂含量占电解液总体积的0～16％。所述的高稳定性的钾离子电池酰胺类电解液用于钾离子电池中；本发明的电解液可以缓冲石墨在充放电过程中的体积波动，并有效地抑制电解液和石墨的副反应，从而提高石墨的电化学稳定性；加入添加剂HFE后的SEI膜会进一步增加KF的含量稳定电极与电解液界面，还能够降低电解液的局部浓度，提升电池中离子的扩散速率。

公开(公告)号：CN114069050A

公开(公告)日：2022-02-18

申请号：CN202210046524.9

申请日：2022-01-17

Applicant: 河北工业大学

Inventor： 雷凯翔 ,  杨倩 ,  李思远 ,  郑士建

IPC: H01M10/0567 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/054 ,  H01M10/42

Abstract: 本发明为一种高稳定性的钾离子电池酰胺类电解液，该电解液的组成包括酰胺类溶剂、电解质和添加剂，其中所述电解质的浓度为5~14 mol L‑1，添加剂含量占电解液总体积的0～16％。所述的高稳定性的钾离子电池酰胺类电解液用于钾离子电池中；本发明的电解液可以缓冲石墨在充放电过程中的体积波动，并有效地抑制电解液和石墨的副反应，从而提高石墨的电化学稳定性；加入添加剂HFE后的SEI膜会进一步增加KF的含量稳定电极与电解液界面，还能够降低电解液的局部浓度，提升电池中离子的扩散速率。