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公开(公告)号：CN119786889A
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202510273216.3
申请日：2025-03-10
Applicant: 清华大学 , 上海恩捷新材料科技有限公司
IPC: H01M50/457 , H01M50/414 , H01M50/417 , H01M50/403 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供一种具有离子选择性的聚烯烃涂覆隔膜、制备方法及应用，聚烯烃涂覆隔膜由多孔聚烯烃支撑层，以及位于多孔聚烯烃支撑层两面的第一离子选择性皮层和第二离子选择性皮层共同构成；第一/二离子选择性皮层均由本征微孔聚合物PIM或改性的本征微孔聚合物PIM组成；PIM类材料具有高比表面积、丰富的微孔结构和良好的电解液亲和性；这使得聚烯烃涂覆隔膜具有良好的浸润性及锂离子透过性，有效提升隔膜整体的机械性及耐热性，并保持轻量化；同时还大幅度降低了隔膜对Mn、Ni、Fe等金属离子的扩散系数，有效避免了使用现有隔膜的锂离子电池正极材料中，Mn、Ni、Fe等金属离子在电池运行时溶出后污染电池的负极，可有效延长电池寿命。
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公开(公告)号：CN118526990B
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202410709426.8
申请日：2024-06-03
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种中空纤维富氮分离膜及其制备方法和应用，所述中空纤维富氮分离膜的铸膜液包括液相组分和固相组分，所述固相组分包括有机聚合物、造孔剂和纳米纤维；所述有机聚合物由质量比为5～20：1的聚砜和磺化聚砜组成；所述造孔剂在所述固相组分中的质量占比为0.1％～0.5％；所述纳米纤维在所述固相组分中的质量占比为5％～15％。本发明通过铸膜液组分的合理配伍，制备得到的中空纤维富氮分离膜具有机械强度高、透气性好以及耐高压等优点，用于氧气/氮气分离过程具有较好的渗透性和选择性。
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公开(公告)号：CN118634661B
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202410710175.5
申请日：2024-06-03
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种超细中空纤维膜及其制备方法和应用，所述超细中空纤维膜由致密外皮层、泡沫中间层和致密内皮层构成，所述致密外皮层、泡沫中间层和致密内皮层采用相同组成的铸膜液制备而成，铸膜液包括高分子聚合物、造孔剂、增稠剂和溶剂，所述造孔剂在铸膜液中的质量百分含量N％与所述高分子聚合物的质量百分含量G％和所述增稠剂的质量百分含量Z％满足：Z＝k*G/N，其中k为校正系数，范围为0.1‑0.8。本发明通过将一定配比的铸膜液按照特定的喷丝条件制备中空纤维膜，在保持膜具有较好的气体透过性、机械强度、耐压性等性能的同时，大幅度减小中空纤维膜的直径，从而有效提升单位体积组件内的装填密度，增大膜面积，提高组件的效率。
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公开(公告)号：CN118615877A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410616969.5
申请日：2024-05-17
Applicant: 清华大学 , 苏州艾华新材料科技有限公司
Abstract: 本发明提供一种基于MXene的有机无机复合中空纤维膜及其制备方法和应用，所述有机无机复合中空纤维膜的铸膜液包括有机聚合物、造孔剂、MXene和溶剂，所述MXene在所述铸膜液中的质量百分含量M％为0.5％～7.5％，所述有机聚合物在所述铸膜液中的质量百分含量P％为15％～25％。本发明通过将MXene与有机聚合物按特定比例复合，所得中空纤维膜兼具良好的气体透过性、机械强度和耐压性，尤其是具有较高的氧氮分离选择性，在空气分离、富氮、富氧、天然气提氦制备等领域具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN117736415A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311481137.9
申请日：2023-11-08
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供涉及新材料领域，尤其是涉及一种三聚氯氰交联和吡啶封端的交联聚联苯哌啶鎓氢氧根离子交换膜及其制备方法与应用。本发明主要通过采用联苯与N‑甲基‑4‑哌啶酮在超酸催化下生成线型聚芳基哌啶；然后加入碘甲烷，制备季胺化的聚芳基哌啶鎓；随后加入三聚氯氰即可获得具有残余卤代基的交联聚芳基哌啶鎓溶液；采用溶液浇筑法即可制膜；最后，将膜浸泡在封端剂吡啶中，吡啶与三聚氯氰残余的氯代基反应，即可获得兼具高稳定性和高OH‑电导率的氢氧根离子交换膜。该方法操作简单，有产业化前景。此外，该膜可应用于碱水和纯水电解，且具有较为优异的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114242188A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111459609.1
申请日：2021-12-02
Applicant: 清华大学
Abstract: 一种筛选电化学固氮催化材料的方法，包括：接收目标执行目录，目标执行目录中包括多种材料的结构文件；对结构文件包含的材料结构进行合理性检验，筛选出合理的材料结构；预测合理的材料结构的最暴露晶面，构建表面结构模型；计算表面结构模型的至少一项固氮性能指标；根据计算得到的多种材料的固氮性能指标计算结果，从多种材料中筛选出电化学固氮催化材料。
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公开(公告)号：CN114242177A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111504202.6
申请日：2021-12-10
Applicant: 清华大学
Abstract: 一种构建团簇模型的方法，包括：接收要搜索的团簇模型中包含的原子种类和数目；根据原子种类和数目，枚举原子之间的拓扑键合路径；按照要搜索的团簇模型中包含的化学键数目情况，构建初始团簇模型；对初始团簇模型进行稳定性检验，筛选出结构稳定的团簇模型；对稳定的团簇模型进行去重，得到最终团簇模型。
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公开(公告)号：CN114171843A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111372428.5
申请日：2021-11-18
Applicant: 清华大学
IPC: H01M50/40 , H01M50/403 , H01M50/417
Abstract: 本发明提供一种锂离子电池隔膜用水性纳米复合涂覆液和锂离子电池隔膜，所述水性纳米复合涂覆液包括水性溶剂和固相分散物，所述固相分散物包括纳米颗粒和纳米纤维，所述纳米颗粒的粒径为20～50nm，所述纳米纤维的直径为所述纳米颗粒粒径的1～2倍，所述纳米颗粒与所述纳米纤维的质量比为9:1～3:1；所述固相分散物的分散包括采用高压微射流，所述高压微射流的压力为200～300Mpa，射流出入口的狭缝宽度为1～5微米。本发明的水性纳米复合涂覆液可实现涂覆层的均匀性和高品质，从而获得电解液浸润性、透气性、热尺寸稳定性均良好的超薄锂离子电池隔膜。
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公开(公告)号：CN113013551B
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110121280.1
申请日：2021-01-28
Applicant: 清华大学
IPC: H01M50/446 , H01M50/443 , H01M50/44 , H01M50/449 , H01M50/403 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明提供一种锂电池隔膜用水性纳米复合改性材料及其制备方法和轻量化锂电池隔膜，所述改性材料以水为液相组分，所述改性材料中还包括固相组分，所述固相组分包括纳米纤维素和天然壳体材料；所述纳米纤维素和所述天然壳体材料在所述改性材料中的质量分数为0.1～15％，所述纳米纤维素占所述固相组分的质量分数为4～40％。本发明采用特定比例和浓度的纳米纤维素和天然壳体材料分散于水中形成改性材料，采用其对隔膜基材改性，可得到兼具优良电解液浸润性、离子迁移率、离子电导率、热稳定性、透气性和剥离强度的电池隔膜，而且实现了隔膜厚度适宜、面密度较小，有助于得到轻量化的锂离子电池隔膜，进一步提升锂离子电池的性能。
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公开(公告)号：CN119877031A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202411812173.3
申请日：2024-12-10
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及电解水制氢技术领域，具体涉及一种电解水用改性隔膜及其制备方法和应用。电解水用改性隔膜由改性隔膜浆料制备而成；改性隔膜浆料包括隔膜浆料和酸性化合物；隔膜浆料包括聚砜、氧化锆纳米颗粒和有机溶剂；酸性化合物包括有机酸或无机酸中的一种或多种。酸性化合物的用量为隔膜浆料总质量的0.1‑10%。本发明的电解水用改性隔膜通过向包含有氧化锆纳米颗粒的隔膜浆料中添加酸性化合物，修饰纳米氧化锆颗粒表面，对隔膜进行改性，大幅度降低了隔膜的面电阻，使其导离子性能得到显著提高，通过添加酸性化合物，提高了隔膜的亲水性，接触角显著降低，增强了电解质的润湿能力和离子传导效率，进而能提升电解水制氢的整体效率。
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