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[发明专利]一种改性氟化炭材料的制备方法及其应用-CN201911260366.1有效
发明人：刘翠连;张洪章;李先锋;张华民 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2019-12-10 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： H01M4/583 文献下载
摘要：本申请公开了一种改性氟化炭材料的制备方法，将氟化炭和氮化锂在有机溶剂中反应一定时间，去除溶剂后得到所述改性氟化炭材料。与改性前的相比，该材料表面的氟含量减少，表面氟含量的降低能够在一定程度上避免锂/氟化炭电池的自放电行为，其自放电得到有效降低，可以有效提高锂/氟化炭电池的高温搁置稳定性，这对其实际应用具有重要意义。
一种改性氟化材料制备方法及其应用

[发明专利]一种碳添加剂及其制备方法和应用-CN201911358103.4有效
发明人：阎景旺;李先锋;席耀宁;张洪章;张华民 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2019-12-25 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳添加剂及其制备方法和应用，所述碳添加剂包括具有MOF结构的碳材料，碳材料表面负载有纳米硫酸钡和析氢抑制剂。本发明通过在具有MOF结构的碳材料表面负载大量纳米硫酸钡和析氢抑制剂，一方面，能够在电池放电末期提供大量的硫酸铅结晶位点，从而提高电池低温放电容量和充电接受能力；另一方面，能够显著提高铅炭电池负极的析氢过电位，从而减少负极充电过程中的氢气析出量。此外通过在MOF结构中增加氮官能团，提高了析氢抑制剂与碳材料之间的结合度，有利于进一步改善析氢问题。将本发明碳添加剂掺入负极制备得到的铅炭电池，在‑40℃～0℃的低温条件下，依然能能够保持优异的电池性能，拓展了铅炭电池的应用领域。
一种添加剂及其制备方法应用

[发明专利]一种憎锂-亲锂3D梯度集流体及其制备和应用-CN202111267662.1在审
发明人：李先锋;罗洋;张洪章;阎景旺 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2021-10-28 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： H01M4/64 文献下载
摘要：本发明涉及一种锂金属负极用3D梯度集流体及其制备和应用，以多孔导电材料为3D导电骨架，以有机物作为上层，以亲锂金属作为下层，上层采用分子层沉积制备，下层采用溅射法制备；制得的憎锂‑亲锂3D梯度集流体具有高表面积和大储锂空间，有利于降低锂沉积实际电流密度，避免锂枝晶刺穿隔膜；另一方面，上层憎锂材料的引入有利于抑制锂金属的不均匀沉积，下层亲锂性材料的引入能够实现锂金属定向沉积，增强沉积均匀性。该3D集流体用于锂金属电池负极集流体，通过上述两方面的协同作用，能够大幅度提高锂金属负极循环稳定性以及电池的安全性能，具有重要的实际应用价值。
一种亲锂梯度流体及其制备应用

[发明专利]一种复合膜在锂硫电池中的应用-CN201811431354.6有效
发明人： 张洪章;李先锋;曲超;张华民 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2018-11-26 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H01M50/446 文献下载
摘要：本发明涉及一种复合膜在锂硫电池中的应用，所述复合膜由一种或者二种以上含有碱性官能团的高分子聚合物或由一种或者二种以上含有碱性官能团的高分子聚合物和其它聚合物共混作为成膜聚合物，以及一种或者二种以上含有硝酸根的盐制备而成；其中含有碱性官能团的高分子聚合物在成膜聚合物中的含量为5～100wt％；复合膜中含有硝酸根的盐的质量分数为0.1％‑90％。这种复合膜用于锂硫电池中可以更好地利用硝酸根，避免硝酸根被快速不可控的消耗，延缓硝酸根的使用，进而提高电池的容量保持率。
一种复合电池中的应用

[发明专利]一种铅炭电池改性碳材料及制备和应用-CN201811452202.4有效
发明人：阎景旺;席耀宁;李先锋;张洪章;张华民;孙海涛 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所;中国船舶集团有限公司;风帆有限责任公司
申请日： 2018-11-30 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： C01B32/354 文献下载
摘要：本发明涉及铅炭电池电极制备，使用有机溶剂诱导长碳链有机物包覆于碳材料内孔及表面，烘干样品除去过剩的长碳链有机物，制备出改性碳材料；长碳链有机物包括油胺、油酸、十八稀、平均分子量2000‑20000的聚乙二醇、平均分子量2000‑20000的聚乙烯醇、平均分子量2000‑20000的聚乙烯吡咯烷酮中的一种或二种以上。
一种电池改性材料制备应用

[发明专利]一种耐低温、高功率的水系有机物-溴电池-CN202111129642.8在审
发明人：李先锋;王明坛;张洪章 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2021-09-26 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： H01M10/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种耐低温、高功率的水系有机物‑溴电池，属于电化学储能技术领域。本发明采用低凝固点的溴基盐溶液，并加入溴固态络合剂作为电解液，采用赝电容型的有机物作为负极，其具有离子普适性，在反应过程中可以结合溶液中的金属离子，正极以碳材料为基底，发生溴的氧化还原反应，同时络合剂可以将溴以固态形式络合在碳表面，保证了在室温和低温下均具有良好的稳定性。本发明的水系有机物‑溴电池在室温下具有较高的能量密度以及超高的功率密度，在低温下也可以保持较高的能量密度，且成本低廉，具有良好的应用前景。
一种低温功率水系有机物电池

[发明专利]一种均匀球形过渡金属氧化物正极材料及其制备和应用-CN202111000327.5在审
发明人：李先锋;张洪章;陈聪;曲超 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2021-08-27 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：本发明属于锂离子电池正极材料领域，具体涉及一种改性钴酸锂材料及其制备方法。本发明所述的正极材料组成为LiCo1‑xSbxO2，其中，x＝0.001‑0.02。本发明提供的正极材料采用简单的高温固相法合成，将含锂化合物、含钴化合物和含锑化合物均匀混合，在箱式炉中空气气氛下二次烧结合成。合成的LiCo1‑xSbxO2呈均匀的球形颗粒，具有优异的流动性、分散性和可加工性能，有利于制作正极浆料和电极片的涂覆，可以提高电极的质量，并且球形颗粒具有更高的堆积密度，有利于提高锂离子电池的能量密度。所制备的正极材料通过电化学性能测试，表现出较高的放电比容量和优异的倍率性能以及循环性能。
一种均匀球形过渡金属氧化物正极材料及其制备应用

[发明专利]一种四方相五氧化二铌材料及其合成和应用-CN202110325050.7有效
发明人： 张洪章;李先锋;丁会彬;张华民 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2021-03-26 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： C01G33/00 文献下载
摘要：本发明涉及锂离子电池负极材料领域，特别涉及一种四方相五氧化二铌材料合成及其应用，1)以无定型氧化铌、伪六方型氧化铌、正交型氧化铌中的一种或二种混合物或三种混合物粉末为原料，于原料粉末外表面包裹二氧化硅层，得包裹有二氧化硅层的原料；2)将上述包裹有二氧化硅层的原料在950‑1100℃下煅烧3‑8h；取煅烧后的粉末浸泡于浓度为1‑4molL‑1的氢氧化钠(NaOH)溶液中12‑48h，随后固液分离，洗涤、干燥得到四方相氧化铌M‑Nb2O5。所合成的M‑Nb2O5具有300mAh g‑1的比容量和优异的倍率性能；材料具有本征高锂离子扩散能力，保证材料超高倍率充放电能力和长循环稳定性。
一种四方氧化材料及其合成应用

[发明专利]一种复合材料、其制备方法及应用-CN201911242305.2有效
发明人： 张洪章;宋子晗;李先锋;张华民;阎景旺 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2019-12-06 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明提供了一种复合材料、其制备方法及应用，复合材料为纳米碳层包覆单晶H‑Nb2O5的核壳结构，其中，核为单晶H‑Nb2O5颗粒，最长方向尺寸为2～10μm，壳为纳米碳层，厚度为10～20nm。根据本发明的制备方法得到的纳米碳层包覆单晶H‑Nb2O5的复合材料具有高达270mAh/g的可逆容量；且单晶H‑Nb2O5具有本征高锂离子扩散能力，均匀的纳米碳层改善材料电子导电性，保证了材料超高倍率充放电能力和长循环稳定性，纳米碳层包覆的单晶H‑Nb2O5具有适宜的嵌锂电位，在大电流密度下不会出现析锂，因此安全性好。
一种复合材料制备方法应用

[发明专利]一种碱金属电池用电解液及其制备和应用-CN201910851959.9有效
发明人： 张洪章;李先锋;罗洋;张华民 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2019-09-10 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： H01M10/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种碱金属电池用电解液添加剂及其制备和应用。通过在电解液中添加有机高分子硝基化合物，其作为反应物参与电极/电解液界面膜的生成，有效抑制电解液与碱金属持续反应与消耗，提高电池循环稳定性高分子硝酸酯上的硝基官能团可在金属表面原位还原，生成的产物具有高离子电导率，大大加快了界面离子传输，改善离子沉积均匀性。同时，聚合物骨架可以原位反应生成有机物致密膜，覆盖在锂表面，具有良好的柔韧性及粘黏性能够有效缓解负极体积膨胀造成的无机层破裂，从而抑制枝晶生长。
一种碱金属电池用电及其制备应用

[发明专利]一种高比功率锂离子电池用负极材料及其制备与应用-CN201911287557.7有效
发明人：曲超;张洪章;李先锋;刘翠连;张华民 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2019-12-14 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明提供一种用于高比功率锂离子电池负极材料及其制备方法与应用，所述电池负极材料为核‑壳结构；内部的核为具有硬炭结构特征，外部的壳为具有氟化石墨烯结构特征；所述的电池负极材料是内外部紧密结合在一起构成的微米尺度粒径的粒子。内部具有硬炭结构，表面具有氟化石墨烯结构。内部层间距大，而表面层间距小。既能满足电极内部快速充放电，又能实现负极外部致密的固体电解质界面膜，而且氟化石墨烯中的氟原子参与形成的固体电解质界面膜具有锂离子传输低界面阻抗，能够实现负极材料高倍率性能。
一种功率锂离子电池负极材料及其制备应用

[发明专利]一种锂金属负极及其制备和应用-CN201911095993.4有效
发明人： 张洪章;李先锋;罗洋;张华民;阎景旺 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2019-11-11 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： H01M4/134 文献下载
摘要：本专利提出一种带有氧化层的锂金属负极制备和应用。将挤压处理后的锂金属浸泡在有机酯类中，非原位水解和缩聚形成稳定的多孔氧化层，有效抑制电解液与锂金属持续反应与消耗，提高电池循环稳定性。
一种金属负极及其制备应用

[发明专利]一种锂/氟化碳电池用分相电解液及其应用-CN202011460334.9在审
发明人：曲超;李先锋;张洪章;刘翠连;张华民 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2020-12-11 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： H01M6/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂/氟化碳电池用分相电解液，分相电解液包括正极电解液和负极电解液，所述正极电解液和负极电解液不互溶，所述的正极电解液包括活性材料；所述的活性材料为多硫化锂中的一种或二种以上；所述的多硫化锂结构为Li2Sx，其中x＝2‑8。本发明提供的电解液兼具高能量密度和搁置稳定性，这类电解液本身可以提供活性物质容量，同时在负极表面形成保护层，提升电池的搁置稳定性。
一种氟化电池用分相电解液及其应用

[发明专利]氮掺杂-碳包覆氟化碳在锂/氟化碳电池中应用-CN202011460344.2在审
发明人：刘翠连;李先锋;张洪章;张华民 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2020-12-11 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：本发明提供了氮掺杂‑碳包覆氟化碳在锂/氟化碳电池中的应用。本发明采用三羟甲基氨基甲烷的水溶液作为为缓冲液，通过盐酸多巴胺自聚合反应首先得到聚多巴胺氟化碳复合材料，最后将该复合材料于惰性气氛下进行煅烧而得到氮掺杂‑碳包覆氟化碳电极材料。本发明制备工艺简单，碳包覆层是N掺杂的碳(N原子就来源于多巴胺的氨基)且均匀，提高了氟化碳材料的导电性，进而提高了电池的倍率性能，除此之外，氟化碳表面的均匀的氮掺杂‑碳包覆层的存在减少了氟化碳电池的自放电现象，进而提高了氟化碳电池的高温搁置性能。
掺杂碳包覆氟化电池应用

[发明专利]一种氟化碳材料及制备和应用-CN202011460347.6在审
发明人：曲超;李先锋;张洪章;刘翠连;张华民 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2020-12-11 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种氟化碳复合材料作为正极活性材料在锂/氟化碳电池中的应用，所述氟化碳复合材料包括氟化碳颗粒和包覆于氟化碳颗粒外表面的包覆层材料；包覆层为聚多巴胺，本发明提供的氟化碳材料在大电流放电时具备更高的比容量，更低的温升，主要是因为以聚多巴胺为包覆层的复合材料具备更好的电解液浸润性，更快的离子转移通道，更低的电化学阻抗。
一种氟化材料制备应用

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