公开(公告)号：CN119695391A

公开(公告)日：2025-03-25

申请号：CN202411952002.0

申请日：2024-12-27

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 刘洋洋 ,  宋忠孝 ,  徐谢宇 ,  姚一凡

IPC: H01M50/40 ,  H01M50/403 ,  H01M10/052 ,  H01M50/491 ,  H01M50/449

Abstract: 本发明涉及储能材料及锂硫电池隔膜技术领域，具体涉及一种改性锂硫电池隔膜及其制备方法和锂硫电池。改性锂硫电池隔膜包括隔膜基底和金属氧化物纳米层，金属氧化物纳米层是采用物理气相沉积方法在隔膜基底的表面均匀沉积得到。本发明通过在隔膜基底朝向正极的一侧附着金属氧化物纳米层，以在正极和隔膜之间构建功能性夹层，在允许锂离子通过的基础上，抑制正极的穿梭效应；解决现有的锂硫电池隔膜存在的因多硫化物的穿梭效应导致的电池性能偏低的问题。该改性锂硫电池隔膜在用于装配锂硫电池后，不仅显著提升了使用安全性能，还延长了电池的循环寿命，并提高了其库仑效率。

公开(公告)号：CN119400810A

公开(公告)日：2025-02-07

申请号：CN202411520998.8

申请日：2024-10-29

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 刘洋洋 ,  宋忠孝 ,  徐谢宇 ,  姚一凡 ,  王旭阳

IPC: H01M4/1395 ,  C23C14/35 ,  C23C14/14 ,  H01M4/134 ,  H01M4/04 ,  H01M4/66 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明属于锂金属电池制备技术领域，具体涉一种金属锂负极高熵集流体及其制备方法和应用。金属锂负极高熵集流体的制备方法包括以下步骤：以集流体为基底，采用第一磁控溅射的方式将高熵合金靶材溅射在集流体基底上，构建得到高熵涂层；采用第二磁控溅射的方式将金属锂靶材溅射高熵集流体表面，沉积得到金属锂膜层；即得到金属锂负极高熵集流体。本发明通过磁控溅射在集流体基底上沉积高熵涂层，由于高熵涂层本身物理化学属性，通过调控高熵涂层的成分来调控表面能量状态，进而可以降低锂的形核势垒，调控其形核生长过程，使锂均匀的沉积在集流体上以保证高比能金属锂负极的循环稳定性以及循环库伦效率。

公开(公告)号：CN119381539A

公开(公告)日：2025-01-28

申请号：CN202411701437.8

申请日：2024-11-26

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 刘洋洋 ,  宋忠孝 ,  徐谢宇

IPC: H01M10/0562 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明属于储能材料技术领域，涉及一种锂与固态电解质的界面键合层、界面键合方法及应用，通过磁控溅射在固态电解质基体材料表面沉积键合层，键合层可由锡铅合金、锡银铜三元合金等材料组成，适用于NASICON型、石榴石型、硫化物和卤化物等固态电解质；键合过程在70℃和200MPa压力下进行，显著提高了电池的界面稳定性，减少了界面阻抗，从而有效提升了能量密度和循环寿命；此外，键合层的组成与锂具有一定的溶解度，能够形成二元或多元合金，促进锂的均匀沉积，抑制锂枝晶的形成，降低电池失效风险。本发明不仅提高了电池的安全性和稳定性，还优化了整体电化学性能，为固态金属锂电池的实际应用提供了有力支持。

公开(公告)号：CN119361591A

公开(公告)日：2025-01-24

申请号：CN202411701438.2

申请日：2024-11-26

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 刘洋洋 ,  宋忠孝 ,  樊星 ,  徐谢宇

IPC: H01M4/04 ,  H01M10/36 ,  H01M4/02

Abstract: 本发明属于储能材料技术领域，涉及一种锌金属负极的亲锌疏水界面改性层、制备方法及应用，界面改性层为在锌负极表面构筑的M‑XF纳米层，M为与锌金属具有固溶度的亲锌金属纳米颗粒，XF为具有疏水性的氟化物纳米颗粒；制备时通过射频磁控溅射将亲锌金属M和疏水氟化物XF共溅射沉积在金属锌上，溅射时的靶材为亲锌金属M以及氟化物XF靶材；亲锌疏水界面改性层可用于制备水系锌离子电池；改性层中金属M均匀化锌负极表面的电流密度分布，形成无枝晶的负极/电解液界面；XF纳米颗粒隔绝锌金属负极和自由水分子，从而抑制析氢副反应和自腐蚀副反应；本发明的亲锌疏水的双功能界面改性层诱导了均匀的锌沉积，抑制了电极表面析氢等副反应。

公开(公告)号：CN119069684A

公开(公告)日：2024-12-03

申请号：CN202411445760.3

申请日：2024-10-16

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 刘洋洋 ,  宋忠孝 ,  徐谢宇 ,  姚一凡

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/04 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明涉及储能材料及锂电池负极材料技术领域，具体涉及一种高比能硅碳负极材料及其制备方法和用途。所述硅碳负极材料是采用物理气相沉积方法在碳核心材料的表面依次沉积硅纳米层和人工界面层得到；所述人工界面层的材料为LiF、Li3N中的至少一种。本发明使用磁控溅射镀膜技术在碳核心材料表面沉积一定厚度的均匀致密的硅纳米层，随后在硅纳米层表面沉积人工界面层，以稳定硅碳负极界面。该结构设计提高了硅碳负极材料的循环寿命及库仑效率，同时也防止其产生不可逆的容量衰退，且能够用于制备硅碳负极并组装锂电池，解决现有硅碳负极材料存在的硅碳结合不稳定、硅颗粒分布不均以及界面不稳定的问题。

公开(公告)号：CN119009104A

公开(公告)日：2024-11-22

申请号：CN202411383799.7

申请日：2024-09-30

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 刘洋洋 ,  徐谢宇 ,  宋忠孝 ,  姚一凡 ,  王旭阳

IPC: H01M10/0565 ,  H01M10/42 ,  H01M10/052

Abstract: 本发明属于电化学储能技术领域，具体涉一种高稳定性凝胶复合固态电解质及其制备方法和应用。凝胶复合固态电解质包括电解液和固态电解质薄膜，固态电解质薄膜浸润在电解液中，电解液包括电解液基体和稀释剂，电解液基体包括溶剂、锂盐和添加剂，锂盐的浓度为4～6mol/L，添加剂为电解液基体的0.001～30wt.％；固态电解质薄膜通过聚合物骨架和纳米活性无机填料混合制备得到。本发明利用高浓度锂盐溶剂化作用，减少自由存在的溶剂和金属锂与电解液之间的副反应，使金属锂表面形成稳定的固体电解质膜，抑制枝晶的形成，可使电池有较好的库伦效率和循环寿命，固态电解质的厚度可控制备降低电池内部极化，提高电池的安全性与可靠性。

公开(公告)号：CN118983509A

公开(公告)日：2024-11-19

申请号：CN202411071986.1

申请日：2024-08-06

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 宋忠孝 ,  王旭阳 ,  刘洋洋 ,  徐谢宇 ,  王永静 ,  陈亚奇

IPC: H01M10/0562 ,  H01M10/052 ,  B82Y40/00 ,  B82Y30/00

Abstract: 本发明公开了一种NASICON型固态电解质及其制备方法和应用，属于储能材料技术领域。一种NASICON型固态电解质包括NASICON型固态电解质基体材料和界面修饰层；界面修饰层是通过射频磁溅射法将氟化锂和亲锂金属沉积在NASICON型固态电解质基体材料的一侧或两侧表面形成的纳米层。本发明利用界面修饰层改善了固态电解质基体材料与锂负极之间界面接触性的同时，从根源上避免固态电解质与金属锂的副反应行为。