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[发明专利]一种无氟阻燃电解液及其在全无氟钠离子电池中的应用-CN202310299817.2在审
发明人：侴术雷;李林;杨卓;周洵竹 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： H01M10/0567 文献下载
摘要：本发明涉及一种环境友好且高安全性的钠离子二次电池领域，提供一种绿色安全的无氟阻燃电解液。该电解液能够使钠离子电池在‑20‑55℃的条件下稳定工作的同时，解决钠离子电池稳定性不佳及存在燃烧安全隐患的问题，实现了绿色无氟污染的高性能钠离子电池。本发明提供的一种具有阻燃功能的无氟电解液，包括溶质，溶剂和添加剂三部分，所述溶质为0.1～2.5M的无氟钠盐；所述溶剂为磷酸酯和/或碳酸酯混合液，以及质量分数为0.1‑20％的无氟功能添加剂。所述的无氟阻燃钠离子电池电解液能够在电极表面形成稳定致密的钝化膜，防止电极材料在充放电的过程中发生“崩塌”，大大提升钠离子电池的循环寿命，可以应用于以普鲁士蓝、磷酸钒钠、层状氧化物为正极的钠离子电池体系，其循环性能得到显著提升。
一种阻燃电解液及其全无钠离子电池中的应用

[发明专利]一种用于钠离子电池的宽温高压电解液及其制备方法与应用-CN202310734793.9在审
发明人：侴术雷;李林;陈小敏;张亚军;周洵竹 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2023-06-20 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： H01M10/0567 文献下载
摘要：本发明提供了一种宽温域高压非水系电解液及其制备方法与应用，属于钠离子电池技术领域。所述电解液由无机钠盐、混合溶剂和添加剂组成。所述钠盐为高氯酸钠盐0.9～2M；所述有机溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、乙二醇二甲醚的一种或多种的混合液，所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯、三(五氟苯基)硼烷一种。本发明还提供上述电解液在高温高压钠离子电池中的应用。本发明中的电解液添加剂三(五氟苯基)硼烷，可作为阴离子受体，通过与阴离子之间的强相互作用参与内溶剂化构型配位，并优先分解生成薄且稳固的富含无机组份的正极‑电解液界面膜，提升电解液‑电极界面的电化学反应稳定性。所述高温高压电解液应用于以普鲁士蓝、磷酸钒钠、层状氧化物为正极的钠离子电池，其循环性能得到显著提升。此外，本发明还提供含上述高压电解液添加剂在宽温域范围内的钠离子电池应用，与传统的电解液相比，本发明提供的电解液在较宽温度范围内均保持较高的离子电导率，在‑30℃～60℃温度范围内保持优异的循环稳定性，为实现钠离子电池的宽温域、高能量密度提供了可行性方案。
一种用于钠离子电池高压电解液及其制备方法应用

[发明专利]一种钠离子电池硬碳负极材料的超快速制备方法-CN202310299821.9在审
发明人：侴术雷;吴星樵;何祥喜;李丽;侴树春 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2023-03-25 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明提供了一种生物质衍生钠离子电池硬碳负极材料的超快速制备方法和应用。本发明所述的竹类钠离子电池负极材料的制备方法以焦耳热效应为原理，其方法简易、碳化时间短的同时仍能保持良好的电化学性能：得到的生物质衍生钠离子电池硬碳负极材料应用于钠离子电池时具有较高的首次库伦效率以及可逆比容量，解决了钠离子电池负极材料难以兼顾首次库伦效率和可逆比容量的问题。
一种钠离子电池负极材料快速制备方法

[发明专利]一种原位碳包覆的硫酸铁钠正极材料的制备与应用-CN202310206860.X在审
发明人：侴术雷;李林;郝志强;朱文庆;石小燕;张晓月 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： C01G49/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种科琴黑(KB)原位包覆的硫酸铁钠正极材料的制备与应用，属于钠离子电池技术领域。具体步骤为：S1：将无水硫酸亚铁、硫酸钠和KB按照一定比例研磨后放入不锈钢球磨罐中，加入一定比例的氧化锆珠；S2：将球磨罐密封后放入球磨装置中球磨；S3：在氩气气体保护下进行干法球磨，从而实现原位碳包覆；S4：将步骤S3得到的KB原位包覆的硫酸铁钠前驱体材料转移到管式炉中；S5：在氮气保护气氛下，进行热处理；S6：将步骤S5得到的产物随管式炉冷却至室温，再手动研磨3～10min，直至肉眼未见大颗粒时，即为KB原位包覆的硫酸铁钠Na2Fe(SO4)2@KB正极材料；本发明所制备的原位碳包覆硫酸铁钠不仅展现出优异的循环稳定性和倍率性能，并且具有制备方法简单、成本低、易于放大化生产等优点，其应用低成本、长寿命钠离子电池展现出巨大的潜力。
一种原位碳包覆硫酸正极材料制备应用

[发明专利]一种普鲁士白类钠离子电池正极材料的热修复改性方法及其应用-CN202310206864.8在审
发明人：侴术雷;李丽;高云;侴树春 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： C01C3/12 文献下载
摘要：本发明属于钠离子电池正极材料的生产制备领域，具体涉及一种普鲁士白类似物的修复和制备方法：以亚铁氰化钠作为修补剂，采用热修复的方法制得无缺陷和低结晶水普鲁士白类似物。所得锰基普鲁士白类似物呈现单斜结构，粒径为100‑300nm的椭圆形片状。本发明将原本低质量的立方相锰基普鲁士白类似物(LQMnHCF)，通过低温热修复技术，同时去除结晶水、补钠和缺陷修复，获得骨架完整性富钠单斜结构晶体(LQMnHCF‑R)，该晶体表现出良好的电化学储钠行为。该发明工艺流程短，成本低，修补剂可循环利用适用于规模化生产。
一种普鲁士钠离子电池正极材料修复改性方法及其应用

[发明专利]“盐包水”微反应器原理大规模制备高结晶普鲁士蓝类似物用于钠离子电池-CN202210018616.6有效
发明人：侴术雷;高云;彭建;张旺 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2022-01-08 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： H01M4/58 文献下载
摘要：普鲁士蓝类似物(PBA)具有成本低、氧化还原活性位点丰富和开放通道结构等优点，被认为是可充电钠离子电池的优良正极材料。然而，PBA基钠离子电池的商业化仍然面临一系列的问题，例如差的循环稳定性，这可归咎于晶体在快速生长过程中产生大量的[Fe(CN)6]缺陷和晶格间隙水。在此，提出了一种“盐包水”微反应器来合成高质量的PBA，即低缺陷、低结晶水含量和高结晶度的PBA，其被用作钠离子电池的正极，显示出高的比容量和优异的倍率性能。从实用的角度来看，我们的PBA相较于传统共沉淀法合成的PBA，在空气稳定性、高低温以及全电池方面均表现出较好的性能。这项工作可以推进PBA在电网规模钠离子储能系统中的应用与发展。
盐包水反应器原理大规模制备结晶普鲁士类似物用于钠离子电池

[发明专利]一种钾离子掺杂普鲁士蓝钠离子电池正极材料制备方法及应用-CN202310242853.5在审
发明人：李丽;侴术雷;张杭;侴树春 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2023-03-14 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： H01M4/58 文献下载
摘要：本发明涉及钠离子电池储能领域，提供了一种普鲁士蓝类正极材料及其制备方法和电化学储能装置。所述普鲁士蓝类正极材料分子式为NaxKyFe2(CN)6·zH2O，其中0x2，0y2，且x+y≤2，0z5。通过调控普鲁士蓝类材料分子中碱金属离子的种类和占比，可以减少普鲁士蓝类材料的缺陷程度，降低水含量，并优化晶体的主导晶面。相应制备出的电极材料具有高的氧化还原平台，可以提供高的质量能量密度。此外，所述普鲁士蓝类正极材料成本低廉，在钠离子储能系统中表现出较好的电化学储能性能，具有良好的生产效益。
一种离子掺杂普鲁士钠离子电池正极材料制备方法应用

[发明专利]一种基于离子催化调控硬碳结构实现高性能钠离子电池储能材料的制备及其应用-CN202210140510.3有效
发明人：侴术雷;赵佳华;何祥喜;李丽 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2022-02-16 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： H01M4/583 文献下载
摘要：本发明涉及钠离子二次电池领域，提供一种基于过渡金属锰调控硬碳结构的方法用于钠离子电池负极材料，采用廉价易得的生物质作为碳源，通过锰离子(Mn2+)与一维纤维素纳米纤维的配位，配位效应确保锰在前驱体聚合物中均匀分散，因此有效的催化SP3碳与SP2碳之间的转化，使石墨烯片自由重排，形成膨胀纳米石墨和碳的微孔，通过对浓度的调节实现对碳的层间距和微孔的可控调节。最终获得92.05％的超高首效和优异的循化性能(200圈容量保持率为95.80％在20mA g‑1的电流密度下)。本发明通过离子催化调控解决了钠离子首效低、循环稳定性差的问题，可将首效提高到90％以上，性能提升30％以上，大幅度提高了电池的能量密度，以磷酸钒钠为正极匹配的全电池具有优异的电化学性能，拥有良好的工业化前景，非常适合应用于大规模储能系统。
一种基于离子催化调控结构实现性能钠离子电池材料制备及其应用

[发明专利]一种循环稳定且可逆脱钠的钠离子电池有机正极材料及其制备方法-CN202210140519.4有效
发明人：侴术雷;张杭;李丽;高云;周琳 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2022-02-16 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： H01M4/60 文献下载
摘要：本发明涉及研究三种有机小分子钠盐材料用作钠离子电池正极材料的制备方法和性能优化研究。所选择的材料中均含有钠离子且不含过渡金属，环境友好。本发明还提供了所述有机小分子钠盐钠离子电池正极材料的制备方法。钠离子电池有机正极材料普遍存在稳定性不佳的问题，并且无法直接与无钠负极匹配全电池。本发明通过合理的结构选择和电解液调节，极大地提升了材料的长循环性能并发掘了材料与无钠负极直接匹配的能力。与现有技术相比，本发明操作工艺简单易行，环境友好，循环性能良好，是一种优异的钠离子电池正极材料。
一种循环稳定可逆钠离子电池有机正极材料及其制备方法

[发明专利]一种功率型钾离子全电池-CN202310206865.2在审
发明人：李林;侴术雷;郝志强;石小燕;朱文庆;张晓月 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： H01M10/058 文献下载
摘要：本发明涉及一种功率型钾离子电池用镍基普鲁士蓝正极和碳包覆的金属铋纳米颗粒(Bi@C)负极材料的制备，属于钾离子电池技术领域。本发明采用共沉淀法和热解法分别制备了镍基普鲁士蓝正极和Bi@C负极，并且结合匹配醚类电解液显著的提升了储钾性能。Bi@C负极与镍基普鲁士蓝正极组成的全电池展现出超高的功率密度(10kW/kg)和良好的循环稳定性(循环100圈后的容量保持率为87.8％)。本发明所提供的正负极材料制备方法简单、易于放大化生产，并且本发明所构造的钾离子全电池展现出优异的电化学性能，其在功率型储能领域展现出巨大的潜力。
一种功率离子电池

[发明专利]循环稳定的低成本钠离子电池正极材料制备方法及应用-CN202210140522.6有效
发明人：侴术雷;张杭;高云 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2022-02-16 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： C01C3/12 文献下载
摘要：本发明涉及钠离子电池储能领域，提供了一种低成本、可大规模生产且可逆比容量高的正极材料(Na2Cu0.5Fe1.5(CN)6)，该材料通过在液相中共沉淀法制备，合成工艺简单，设备简易，克服了传统自牺牲法无法大量生产的困难，并且原材料广泛易得，所用金属成本低廉，在钠离子储能系统中表现出较好的电化学储能性能，具有良好的生产效益。
循环稳定低成本钠离子电池正极材料制备方法应用

[发明专利]三元金属普鲁士蓝类正极材料制备方法及应用-CN202210896986.X在审
发明人：雷振东;李丽;侴树春;高云;侴术雷 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2022-07-28 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： H01M4/58 文献下载
摘要：本发明涉及钠离子电池储能领域，提出了一种简易制备方法得到的低成本普鲁士蓝类正极材料。该材料采用原料便宜的过渡金属源，通过螯合剂辅助共沉淀方法合成，克服了传统自牺牲法无法大量生产的困难，且该方法原料价格低廉，适合规模化生产。所获得的普鲁士蓝类似物，在钠离子储能系统中表现出较好的电化学储能性能，具有良好的生产效益。
三元金属普鲁士正极材料制备方法应用

[发明专利]钠离子电池用沥青基软碳负极材料的制备及其应用-CN202210897669.X在审
发明人：李丽;雷振东;侴树春;刘争光;侴术雷 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2022-07-28 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： H01M4/133 文献下载
摘要：本发明涉及新能源材料技术领域，尤其涉及了一种用于二次电池的沥青基软碳负极材料的制备。采用沥青作为碳源，资源丰富，价格低廉。在惰性气体下，对不同软化点的沥青进行低温煅烧得到软碳。该过程工艺简单、易操作，且采用低温煅烧，有效降低了生产成本，非常适合大规模产业生产，另外，所制备的软碳材料用于二次电池有效地提高循环稳定性和倍率性能。
钠离子电池沥青基软碳负极材料制备及其应用

[发明专利]一种基于三相异质共生结构的层状氧化物正极材料的制备方法及一种钠离子电池-CN202210897667.0在审
发明人：肖遥;胡海燕;侴术雷;朱燕芳 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2022-07-28 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： C01G53/00 文献下载
摘要：本发明涉及新能源材料技术领域，尤其涉及一种三相异质共生结构的层状氧化物钠离子电池正极材料的制备。所述正极材料的化学组成为Na0.5Ni0.2‑xCo0.15Mn0.65AxO2，A为取代元素。采用丙烯酸热聚合方法结合高温固相烧结的方法合成，首先按照计量比准确称取原料溶解在去离子水中，加入适量的丙烯酸和硝酸，将混合溶液放入烘箱中进行热聚合反应得到前驱体，再将前驱体研磨成粉末在马弗炉中煅烧，煅烧后冷却至室温，即可得到具有三相异质共生结构的层状氧化物正极材料。通过化学元素取代调控局域化学抑制三相异质共生结构层状氧化物正极材料在充放电过程中发生的复杂相转变，从而获得具有相转变过程简单，能量密度高，稳定性好的钠离子电池三相异质共生结构层状氧化物正极材料。
一种基于相异共生结构层状氧化物正极材料制备方法钠离子电池

[发明专利]一种可大规模生产的竹炭制备方法及其在钠离子电池中的应用-CN202210603395.9在审
发明人：侴术雷;李丽;何祥喜;黎蓉蓉;俞树春 -专利权人： 温州大学碳中和技术创新研究院
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种可大规模生产的竹炭制备方法及其作为电极材料在钠离子电池中的应用。所述制备方法为：以不同种类的竹子包括青竹、细竹、粗竹为原料，经过洗涤、干燥、粉碎之后得到粒径较小的黄色粉末；然后，在惰性气氛保护下烧结，即得到竹炭黑色粉体。本发明通过前期对竹子的预处理，以及对碳化温度、升温速率和烧结时间的优化，可获得具有合适碳层间距以及孔结构的竹炭材料，用于钠离子电池负极材料表现出优秀的电化学性能。该方法原料丰富、成本低廉、制备方法简单，得到的竹炭粉体可大规模应用于钠离子电池产业化。中具有良好的前景。
一种大规模生产制备方法及其钠离子电池中的应用

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