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[发明专利]一种用于原位同步辐射成像的电池测试装置-CN202111327337.X有效
发明人： 王家钧;安汉文;王旭峰;刘青松;孔凡鹏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-11-10 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01R31/385 文献下载
摘要：一种用于原位同步辐射成像的电池测试装置，涉及一种电池测试装置。正极旋转轴下端设置正极导电微电极，负极旋转轴上端固定聚四氟乙烯凹槽，负极旋转轴上端还设置负极导电微电极并配合伸入聚四氟乙烯凹槽内，上固定架和下固定架外形均为L形且二者之间通过聚四氟乙烯连接板连接固定后呈匚形排布，上固定架的横向支臂竖向贯通有上轴孔且设置正极转轴螺钉，用于正极旋转轴的插装与紧固定位，下固定架的横向支臂竖向贯通有下轴孔且设置负极转轴螺钉，用于负极旋转轴的插装与紧固定位，底座承托固定在固定架部分底部。结构简单，操作方便，可解决表征过程繁琐和误差大的问题，节省宝贵的时间成本，用于得到更真实和可靠的三维成像数据。
一种用于原位同步辐射成像电池测试装置

[发明专利]金属氧化物修饰SSE表面的电解质片和无负极固态锂电池-CN202211412560.9在审
发明人： 王家钧;宋亚杰;朱葛;娄帅锋;孔凡鹏 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工业大学重庆研究院
申请日： 2022-11-11 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： H01M10/0562 文献下载
摘要：本发明提供金属氧化物修饰SSE表面的电解质片和无负极固态锂电池，通过使用工业易获得Zn/Cd蒸汽在固态电解质(SSE)表面上构筑ZnOx/CdOx界面层，组装无负极固态电池后先充电使ZnOx/CdOx界面析锂，再将电池加热使ZnOx/CdOx界面与锂反应生成Zn+Li2O/Cd+Li2O离子/电子混合导体界面层MCI，MCI能显著改善固态电池中SSE与集流体界面的兼容性。制备步骤主要分为两步，第一步：低沸点金属的蒸发、及其在SSE表面的冷凝并氧化；第二步：无负极固态电池的组装与氧化物界面层的原位转换。本发明中原位生成界面层的无负极固态电池与未改性的无负极固态电池相比，其电化学性能显著提升。同时，该工艺原料来源广泛，将推动低成本、高能量密度的无负极固态电池的大规模生产。
金属氧化物修饰 sse 表面电解质负极固态锂电池

[发明专利]一种基于碲化铌一维材料及其制备方法和应用-CN202211097468.8在审
发明人：娄帅锋;耿盛鲁;王家钧;张岩;尹鸽平 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工业大学重庆研究院
申请日： 2022-09-08 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： C01B19/04 文献下载
摘要：本发明提供一种基于碲化铌一维材料及其制备方法和应用，将铌源、碲源溶于含有钠盐溶液的溶剂中，加入表面活性剂，在反应釜中一定温度、压力下进行反应生成碲化铌。本发明制备方法简单，成本低廉，对设备要求较低，制备的碲化铌(NbTe2)材料呈一维棒状，长度为10um左右。本发明首次将将碲化铌(NbTe2)一维材料应用在锂硫电池，较强的锚定吸附能力既能吸附多硫化物、快速的电子转移能力又可催化多硫化物到硫单质的转变，削弱锂硫电池的“穿梭效应”，增强锂硫电池的长期稳定性。同时，一维棒状碲化铌(NbTe2)材料也可应用于锂离子电池材料负极，展现了较高容量特性，有较好应用前景。
一种基于碲化铌一维材料及其制备方法应用

[发明专利]一种高压多层固态复合电极的制备方法及其应用-CN202210682516.3有效
发明人： 王家钧;刘青松;安汉文;娄帅峰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-16 - 公布日： 2023-02-07 - 主分类号： H01M4/131 文献下载
摘要：本发明公开了一种高压多层固态复合电极的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：步骤一、将锂电池4V级正极颗粒和3V级正极颗粒按照粒径筛分成大粒径4V级正极颗粒、中粒径4V级正极颗粒、小粒径3V级正极颗粒；步骤二、将大粒径4V级正极颗粒涂敷在金属箔片上，真空烘干后得到单层电极；步骤三、将中粒径4V级正极颗粒涂敷在单层电极上，真空烘干后得到双层电极；步骤四、将小粒径3V级正极颗粒涂敷在双层电极上，真空烘干后得到多层结构固态复合电极。该方法制备的固态复合正极具有快速离子传输、高压稳定、高电化学稳定性以及高电化学活性的特点。
一种高压多层固态复合电极制备方法及其应用

[发明专利]基于SOC调控的废旧锂离子电池正极材料的回收方法及应用-CN202211020934.2在审
发明人：娄帅锋;全国策;王家钧;付传凯;尹鸽平 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： H01M10/54 文献下载
摘要：一种基于SOC调控的废旧锂离子电池正极材料的回收方法，属于废旧电池回收利用技术领域及电催化技术领域，具体包括以下步骤：步骤一、首先对废旧的锂离子电池进行若干次小电流充放电活化，评估废旧锂离子电池的剩余容量；步骤二、根据最后一次活化的充电容量，来设置下一圈电池的充电容量或截止电压，控制废旧电池的荷电态；步骤三、拆解具有荷电态的废旧锂离子电池，分离出正极极片，并用有机溶剂洗涤正极极片，晾干；步骤四、刮下干燥后的正极材料粉末，研磨过筛即得特定荷电态的催化剂材料。本发明通过调节废旧的锂离子电池的充电深度，精准的控制正极极片的荷电态，从而调控催化剂中的锂含量，获得具有不同电子结构的催化剂材料。
基于 soc 调控废旧锂离子电池正极材料回收方法应用

[发明专利]一种硬碳-氮磷双掺杂纳米碳复合碳材料及其制备方法-CN202211413792.6在审
发明人： 王家钧;宋亚杰;朱葛;娄帅锋;孔凡鹏 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工业大学重庆研究院
申请日： 2022-11-11 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种硬碳‑氮磷双掺杂纳米碳复合碳材料及其制备方法，包括以下步骤：①两步热解制备生物质衍生的硬碳内核；②掺氮和磷的金属有机络合物外壳的构筑；③热解催化外层纳米碳生长。本发明采用原料广泛的的生物质制备的低成本硬碳内核具有与生物质原料一致的大的可调的层间距，确保了钠离子的可逆脱嵌，在此基础上，通过金属源高温催化效应在硬碳外生长了一层具有高钠存贮能力、结构稳定、高库伦效率的纳米碳外壳，设计合成的氮磷双掺杂纳米碳外壳与硬碳内核相比对电解液具有更高的稳定性，纳米碳外壳通过隔绝电解液减少了硬碳相关的副反应，可极大提升复合碳材料作为钠离子电池负极材料的首次库伦效率并提高电池循环稳定性。
一种氮磷双掺杂纳米复合材料及其制备方法

[发明专利]一种亲钠型3D碳集流体及其制备方法和应用以及无负极固态钠电池的制备方法-CN202210868779.3有效
发明人： 王家钧;宋亚杰;孔凡鹏;娄帅锋 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： H01M4/66 文献下载
摘要：一种亲钠型3D碳集流体及其制备方法和应用以及无负极固态钠电池的制备方法，属于钠离子电池技术领域，方案如下：亲钠型3D碳集流体的制备、原位聚合浆料的制备、复合固态电极片的制备、一体化无负极固态钠电池的制备。其中，所述一体化无负极固态钠电池的制备采用原位聚合策略，将聚合浆料滴加到3D碳集流体和复合固态电极片上，可以实现集流体和固态电极片内部孔隙的消除及良好的界面润湿性，从而扩宽电池内部钠离子的传输路径并降低钠离子的迁移阻力。本发明兼具富成核位点诱导钠离子均匀沉积以提升无负极电池循环效率以及原位聚合一体化技术以促进界面钠离子传输的技术优势，将推动低成本、高安全、高能量密度的无负极固态电池的进步。
一种亲钠型流体及其制备方法应用以及负极固态电池

[发明专利]一种基于光照激发的全固态锂电池及应用-CN202211020932.3在审
发明人：娄帅锋;张超群;朱彤;王家钧;尹鸽平 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： H01M4/66 文献下载
摘要：一种基于光照激发的全固态锂二次电池及应用，属于全固态锂电池技术领域，具体方案如下：一种基于光照激发的全固态锂二次电池，包括正极极片、固态电解质Ⅰ、负极极片和电池壳体，所述正极极片包括正极集流体和涂覆在其上的正极材料，其特征在于：所述正极集流体和电池壳体的正极侧均是透光的。本发明中，通过电池结构设计，将锂离子电池的正极活性物质暴露在光源下，利用光源作为全固态锂二次电池的直接能量来源之一，在保证全固态电池容量、安全性能的前提下，利用光生电子和空穴，降低极化电势，最终使常规固态锂电池的倍率性能得到显著提升。
一种基于光照激发固态锂电池应用

[发明专利]一种使用废弃生物质大批量制备生物质基硬碳材料的方法-CN202211057848.9在审
发明人： 王家钧;王紫嫣;孔凡鹏;娄帅峰;马玉林 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-08-31 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种使用废弃生物质大批量制备生物质基硬碳材料的方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、将氢键受体与氢键供体混合，得到预处理溶剂；步骤二、将废弃生物质与预处理溶剂混合，加入足量去离子水固液分离，得到木质素；步骤三、将木质素与造孔剂混合均匀，于管式炉中依次进行预碳化与高温碳化，经酸洗、干燥过夜即得到生物质基硬碳材料。该方法通过使用预处理溶剂对废弃生物质前驱体预处理，有效的分离出木质素，降低了制备出的生物质碳中的杂质含量，制备得到的生物质硬碳可以用于钠离子电池负极材料，且具有不同批次材料性能一致、循环稳定性好、电化学性能优异的优点。
一种使用废弃生物大批量制备质基硬碳材料方法

[发明专利]一种氧化物固态电解质片及其制备方法与应用-CN202210858535.7在审
发明人： 王家钧;安汉文;朱葛;刘青松;宋亚杰 -专利权人：哈尔滨工业大学重庆研究院
申请日： 2022-07-20 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： H01M10/0565 文献下载
摘要：本发明公开了一种氧化物固态电解质片及其制备方法与应用，通过对氧化物固体电解质进行梯度化包覆处理，以聚合物电解质包覆有效缓解刚性固体之间的接触问题，增加界面和电解质片内部润湿性，降低阻抗；同时有效缓解电解质片在界面处的稳定性问题。针对高电压平台的正极一侧采用耐高压聚合物电解质进行包覆，增加其耐氧化性；针对还原性较强的负极一侧采用耐还原聚合物电解质进行包覆，增加其耐还原性，而中间的电解质则采用高离子电导的聚合物电解质进行包覆，提高整体电导率。本发明制备的氧化物固体电解质，无需过高的制备压力和电池堆栈压力，且无需烧结，降低了工艺步骤和制造成本。由该电解质组装的全固态电池具有优异的电化学性能。
一种氧化物固态电解质及其制备方法应用

[发明专利]一种氮掺杂的缺氧型铌酸钛电极材料的制备方法及应用-CN202011455143.3有效
发明人：娄帅锋;张岩;尹鸽平;王家钧;马玉林 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-12-10 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： C01G33/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种氮掺杂的缺氧型铌酸钛电极材料的制备方法及应用，涉及锂离子电池技术领域，具体包括以下步骤：步骤一、称取铌源和钛源置于球磨罐中，以有机溶剂作为分散介质，使原料充分球磨混合得到混合物；步骤二、将步骤一所得混合物干燥，得到前驱体；步骤三、将步骤二所得前驱体在NH3气氛下进行管式炉煅烧处理，自然降温至常温后即得到氮掺杂的缺氧型铌酸钛电极材料。本发明在NH3气氛下煅烧改性，不但可以制造铌酸钛的缺氧态，拓宽锂离子进入电极的通道，使得材料可以存储更多的锂离子，而且引入氮元素进行掺杂，氮掺杂有益于提供更多活性位点，提高材料的电导性，使得N‑TiNb2O7‑x电极材料具有优异的电化学性能。
一种掺杂缺氧型铌酸钛电极材料制备方法应用

[发明专利]一种耐高压固态电池复合正极及其制备方法-CN202110667981.5有效
发明人： 王家钧;安汉文;娄帅锋;孔凡鹏;尹鸽平 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-06-16 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： H01M4/131 文献下载
摘要：一种耐高压固态电池复合正极及其制备方法，属于全固态电池体系技术领域。本发明的目的是为了解决全固态聚合物电解质电压窗口宅导致的电池截止电压低，难以匹配高压正级的问题，所述方法为：称取两种聚合物单体以及锂盐，加入到试剂瓶中，加入丙酮溶剂搅拌溶解，搅拌12～24h，再加入聚合物单体总量质量的1％的偶氮异丁腈作为热引发剂，继续搅拌12～24h；将三元LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极活性物质以及碳纳米管加入到容器中，然后加入步骤一的嵌段共聚物粘结剂前驱体溶液，在搅拌器上搅拌24～36h，使其混合均匀；制备成极片。本发明将传统的锂离子电池正级粘结剂更替为具有良好导锂离子特性的嵌段共聚物电解质，增强正级内部的锂离子扩散能力。
一种高压固态电池复合正极及其制备方法

[发明专利]一种可室温运行的聚合物基固态可再充电金属-空气电池-CN202210210115.8在审
发明人： 王家钧;任丽萍;姜再兴;孔凡鹏;王旭峰;孙楠;安汉文;娄帅锋;尹鸽平 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-03-04 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： H01M12/08 文献下载
摘要：一种可室温运行的聚合物基固态可再充电金属‑空气电池，属于电池技术领域，具体方案如下：一种可室温运行的聚合物基固态可再充电金属‑空气电池，包括正极、负极和聚合物基固态电解质，所述正极包括导电碳材料和光催化剂，所述光催化剂原位生长在导电碳材料上。本发明利用金属空气电池的半开放体系的优势，结合复合正极优异的吸收太阳光的能力，在保证光辅助降低反应过电位的前提下，利用电极的光热作用实现电极自加热，从而剔除聚合物基固态可再充电金属‑空气电池工作时需要外加的热源。采用光电热协同作用的方式实现聚合物基固态可再充电金属‑空气电池在无外加热源条件下运行，电池组装工艺简单、充放电过电位适中、循环性能好。
一种室温运行聚合物固态充电金属空气电池

[发明专利]一种全固态电池的硫基正极材料及其制备方法-CN202011278444.3在审
发明人：乔英杰;张晓红;王晓东;王家钧;谢颖;周实 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-11-16 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种全固态电池的硫基正极材料及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。本发明解决了现有固态硫的电子电导率低，以及全固态电池正极内部活性物质和固态电解质的界面接触不良的问题。本发明提供的正极材料具有核壳结构，该核壳结构包括内部圆核和外部壳层，内部圆核为单质硫，外部壳层为化学表达式为Ti3C2Tx的Mxene，其中T为OH、Cl或F。本发明提供的正极材料具有良好的电子电导率和离子电导率，壳层表面丰富的官能团可有效地增强正极材料与固态电解质之间的吸附和键合作用，能够在正极中形成良好的离子/电子双通道，提升固态电池的电化学性能。此外，本发明提供的正极材料的制备方法简单，原材料来源广泛且成本低。
一种固态电池正极材料及其制备方法

[发明专利]一种全固态锂硫电池柔性硫正极的制备方法及应用-CN202011604023.5有效
发明人：沈煜婷;沈维新;王家钧;孙楠;杨海涛 -专利权人：江苏海宝电池科技有限公司
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： H01M4/139 文献下载
摘要：本发明公开一种全固态锂硫电池柔性硫正极的制备方法及应用，柔性硫正极的制备主要包括纳米硫分散液的制备、碳骨架分散液的制备、碳硫正极分散液的制备、磁力搅拌、混合溶液抽滤、滤饼层和滤膜的烘干、揭下滤饼层得碳硫正极薄膜、聚合物固态电解质溶液的制备、将电解质溶液滴于碳硫正极薄膜上并烘干得到预处理柔性硫正极极片、热压处理得全固态电池柔性硫正极极片等过程；本发明在硫正极上同时引入柔性导电碳材料和柔性聚合物固态电解质，形成均匀的离子/电子导电通路，可全面提升电极的柔性，且整体制备方法简单，高效节能，更加具有实用价值。
一种固态电池柔性正极制备方法应用