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[发明专利]一种高结晶度普鲁士蓝类似物正极材料的制备方法及应用-CN202211585773.1在审
发明人： 范立双 -专利权人：哈尔滨锋范新能源科技有限公司
申请日： 2022-12-09 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： H01M4/58 文献下载
摘要：一种高结晶度普鲁士蓝类似物正极材料的制备方法，属于电化学储能领域，具体方案包括如下步骤：步骤一、制备缓释胶囊，所述缓释胶囊内含有A组分，所述A组分包括过渡金属元素盐、亚铁氰化钠或铁氰化钠；步骤二、制备溶液B，当缓释胶囊内A组分为过渡金属元素盐时，所述溶液B中包括亚铁氰化钠或铁氰化钠；当缓释胶囊内A组分为亚铁氰化钠或铁氰化钠时，所述溶液B中包括过渡金属元素盐；步骤三、将步骤一制得的缓释胶囊浸入步骤二中的溶液B中反应，离心后的产物经真空干燥获得高结晶度的普鲁士蓝类似物正极材料；该高结晶度的普鲁士蓝类似物正极材料，可以提高二次电池的循环性能、倍率性能和安全性。
一种结晶度普鲁士类似物正极材料制备方法应用

[发明专利]一种改性金属锌负极的制备方法及其应用-CN202111237928.8有效
发明人：张乃庆;张二雷;刘泽平;张宇;尹肖菊;范立双 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-10-22 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H01M4/04 文献下载
摘要：一种改性金属锌负极的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：步骤一、将锌片放入瓷舟中，在管式炉里以一定的升温速率将锌片加热至某一温度并保持一定的时间；步骤二、以一定的降温速率将锌片降温；步骤三、将冷却后的锌片放在乙醇里浸泡，然后用砂纸打磨。本发明通过一种简易的锌金属缺陷改进的方法，提高金属锌负极表面和内部的完整性，抑制枝晶生长，从而实现水系锌离子电池的实际应用。该制备方法操作简单，耗能低，可大规模操作。利用本发明所述改性金属锌负极可以制备出具有良好循环稳定性和安全性能的水系锌离子电池，推进高比能量水系锌离子电池的实用进程。
一种改性金属负极制备方法及其应用

[发明专利]二次电池复合集流体的制备方法-CN202211468459.5在审
发明人： 范立双 -专利权人：哈尔滨锋范新能源科技有限公司
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： H01M4/66 文献下载
摘要：本发明公开了一种二次电池复合集流体的制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、配制导电浆料A和导电浆料B；步骤二、使用NMP调节导电浆料A和导电浆料B的粘度；步骤三、将经过表面处理的聚合物置于传动系统上，依次在聚合物上表面喷墨打印导电浆料A和导电浆料B后进入烘干冷凝系统C中进行烘干、冷凝、回收NMP处理；步骤四、依次在步骤三处理后的聚合物下表面喷墨打印导电浆料A和导电浆料B后进入烘干冷凝系统D中进行烘干、冷凝、回收NMP处理；步骤五、步骤四处理后的聚合物经过尾端辊压处理，形成双面致密稳定的复合集流体。该复合集流体可以降低集流体的重量，提高电池的能量密度，还可以降低电池的成本，提高电池安全性。
二次电池复合流体制备方法

[发明专利]一种细菌纤维素基水系锌离子电池隔膜材料的制备方法-CN202110573180.2有效
发明人：张乃庆;李欣;张宇;范立双 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-05-25 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： H01M50/403 文献下载
摘要：本发明公开了一种细菌纤维素基水系锌离子电池隔膜材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：一、将蒙脱土加入到去离子水中，通过机械搅拌分散均匀；再向其中加入小分子物质，在室温下搅拌，将蒙脱土剥离，获得含片层蒙脱土的悬浮液；二、将悬浮液离心分离，并用去离子水多次洗涤、离心，获得片层蒙脱土固体沉淀物；三、将片层蒙脱土固体沉淀物冷冻干燥，获得片层蒙脱土粉体；四、将片层蒙脱土粉体与细菌纤维素匀浆在去离子水中分散均匀，获得均质悬浮液；五、将均质悬浮液抽滤获得湿膜，并真空干燥，获得MMT/BC膜。本发明制备的MMT/BC膜具有高孔隙率、优异机械强度、高保液能力等性能，可提高水系锌离子电池中锌负极的电化学性能。
一种细菌纤维素水系离子电池隔膜材料制备方法

[发明专利]一种球形扩层二硫化钼的制备方法及其应用-CN202010399101.6有效
发明人：毛雅春;罗韬;范立双;张乃庆 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-05-12 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： C01G53/11 文献下载
摘要：一种球形扩层二硫化钼的制备方法及其应用，属于锌离子电池正极材料技术领域，针对锌离子的水合半径较大而二硫化钼层间距相对较小的问题，所述方法为：将一定比例的钼源与硫源同搅拌后的PVP溶液混合，在反应釜中于180℃反应24h；所得产物离心烘干后置于高温管式炉中，在400～450℃下反应2h得到最终产物。将产物作为活性物质，与导电剂、粘结剂比例7：2：1混合均匀后涂与裁好的碳纸圆片上，烘干得到锌离子电池正极片。本发明制备的材料与二硫化钼相比，具有更大的层间距以供Zn2+插入/脱出；同时，碳化导致的无定形碳的存在，不仅提高了材料的导电性，更使得充放电过程中材料结构的体积变化得到缓解，提高了循环稳定性。
一种球形二硫化钼制备方法及其应用

[发明专利]提升钠（锂）离子储能电池安全性和循环性能的复合电解液添加剂-CN202210675463.2在审
发明人： 范立双;李檬;张宇;张乃庆 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： H01M10/0567 文献下载
摘要：本发明公开了一种提升钠（锂）离子储能电池安全性和循环性能的复合电解液添加剂，所述复合电解液添加剂由添加剂A和添加剂B组成，其中：所述添加剂A和添加剂B的质量比为0.25~2：0.5~2；所述添加剂A为含硅烷基或硅氟烷基的酰胺类衍生物；所述添加剂B为碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、乙烯基碳酸乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯中的一种或多种。不同于单纯的多种添加剂引入，本发明通过添加剂A和添加剂B在循环过程中发生的聚合反应，形成了稳定的聚合物SEI和CEI膜，稳定的膜可以均匀钠（锂）离子的穿梭，减少电解液对正负极材料的侵蚀和钠（锂）的消耗，提升电池整体的循环稳定性，为电解液的设计提供了新思路。
提升离子电池安全性循环性能复合电解液添加剂

[发明专利]正极、电解质与无机锂盐共烧结方法-CN202010081818.6有效
发明人： 范立双;朱留丙;张乃庆;郭志坤 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-02-06 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： H01M10/0562 文献下载
摘要：本发明公开了一种正极、电解质与无机锂盐共烧结方法，所述方法通过将镍三元材料（NCM）、石榴石型固态电解质（LLZO）粉末、无机锂盐（Li3PO4）共烧结在固态电解质片表面，使复合正极层与固态电解质片紧密结合，从而促进锂离子传输，降低界面阻抗，提高全固态锂电池的充放电容量及循环性能。与正极界面处理工艺相比，本发明的制备方法简单，成本低廉，能有效降低界面电阻，提高全固态锂电池的容量及循环性能。本发明制备的全固态锂电池在2.7~4.5V的充放电范围内表现出优异的循环性能，电场的比容量大大提升。
正极电解质无机锂盐共烧结方法

[发明专利]一种锌离子电池固态聚合物电解质的制备方法-CN202110572585.4有效
发明人：毛雅春;张家驰;张乃庆;范立双;张宇 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-05-25 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： H01M10/0565 文献下载
摘要：本发明公开了一种锌离子电池固态聚合物电解质的制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：将PEGDA加热融化；步骤二：取光引发剂加入PEGDA中；步骤三：将步骤二所得液体置于氙灯下照射；步骤四：将二水乙酸锌和PAN依次加入NMP溶剂中，混合溶液置于水浴锅中加热搅拌，形成淡黄色液体；步骤五：将步骤四所得淡黄色液体缓慢倒入步骤三所得PEGDA液体中，持续水浴加热搅拌；步骤六：将步骤五所得混合液体转移至培养皿中，于鼓风干燥箱中烘干成形，获得固态聚合物电解质膜。本发明制备的锌离子固态聚合物电解质可以提高界面接触能力，较高的离子电导率可以减小极化，提高电池的循环稳定性。
一种离子电池固态聚合物电解质制备方法

[发明专利]一种固态电解质原位界面层修饰方法-CN202110541686.5有效
发明人：张乃庆;彭洪刚;范立双;张宇 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-05-18 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： H01M10/0562 文献下载
摘要：本发明公开了一种固态电解质原位界面层修饰方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、利用压片法制备石榴石型固态电解质片，并将其在空气中放置；步骤二、将碳化钛修饰在石榴石型固态电解质片的表面，随后将其在高温下烧结，得到碳化钛修饰后的石榴石型固态电解质片。本发明使用少量的碳化钛通过简单的手段便可以在原位上将原本亲锂性极差的Li2CO3等物质转化为具备良好亲锂性的Li(8‑3.5x)TixO4物质，这种原位生成的反应可以实现在反应体系中实时产生、不经分离、实时作用于底物，保证了反应的充分性及完全性；经此原位转化后得到的界面具备极其优异的亲锂性，并表现出低的界面阻抗，保证了电池的长时间循环。
一种固态电解质原位界面修饰方法

[发明专利]一种锂离子电池正极材料原位补锂的方法-CN202010815035.6有效
发明人： 范立双;张乃庆 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-08-13 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：一种锂离子电池正极材料原位补锂的方法，属于锂离子电池技术领域，具体方案包括以下步骤：步骤一：向葡萄糖溶液或多巴胺溶液中加入锂盐和铁盐，搅拌均匀得到混合溶液，其中锂与铁的摩尔比为5:1～6:1；步骤二：将锂离子电池正极材料浸入步骤一制备的混合溶液中，取出后离心干燥；步骤三：将步骤二获得的离心干燥后的材料放入炉腔中，以2‑5℃/min的速度加热到300‑500℃预烧1‑3h，然后以2‑5℃/min的速度加到800‑900℃，烧结12‑24h后自然冷却至室温，得到表面包覆有碳和Li5FeO4的原位补锂正极材料。本发明的制备方法简单，成本低廉，能有效降低界面电阻，提高锂电池的首次库伦效率及循环性能。
一种锂离子电池正极材料原位方法

[发明专利]一种氟化碳改善固态电解质界面锂枝晶的方法-CN201910894412.7有效
发明人： 范立双;杨贵业;张乃庆;张宇;郭志坤 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2019-09-20 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： H01M10/058 文献下载
摘要：本发明公开了一种氟化碳改善固态电解质界面锂枝晶的方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、将石榴石型电解质片用砂纸打磨；步骤二、将氟化碳修饰在石榴石型电解质片的打磨面上，得到经氟化碳修饰处理的石榴石型电解质片。上述方法制备得到的经氟化碳修饰处理的石榴石型电解质片可用于组装基于无机固体电解质的全固态电池。相比于现有技术，本发明具有如下优点：(1)操作方法简单可靠，耗时短，不需要使用高端仪器。(2)改善效率优异，可大规模生产。
一种氟化改善固态电解质界面锂枝晶方法

[发明专利]原位快速生长的多功能锌负极保护层的制备方法及其应用-CN202110585216.9有效
发明人：张乃庆;陈傲赛;范立双;张宇 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-05-27 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： H01M4/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种原位快速生长的多功能锌负极保护层的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：一、配制表面修饰溶液A；二、配制表面修饰溶液B；三、在表面修饰溶液A搅拌条件下缓缓倒入表面修饰溶液B；四、制备除锈液；五、将锌金属极片浸泡进步骤四中的除锈液中；六、封住步骤五得到的锌极片的一面；七、将步骤六得到的锌极片浸泡进步骤三中的修饰液中，得到带有修饰层的锌负极。本发明通过化学沉积法在锌金属负极表面原位生成与锌基底结合紧密的界面层，该改性层厚度均匀、分布均匀，可以有效消除锌负极表面缺陷，引导锌离子均匀沉积，抑制枝晶的生长，且阻碍氢气的析出，有利于锌负极稳定循环，从而提高电池的电化学性能和循环寿命。
原位快速生长多功能负极保护层制备方法及其应用

[发明专利]一种水系锌离子电池金属锌负极界面修饰方法-CN202110601391.2有效
发明人：张乃庆;赵晨阳;范立双;张宇;尹肖菊 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种水系锌离子电池金属锌负极界面修饰方法，所述方法如下：一、配制Zn(NO3)2•6H2O、对苯二甲酸、钛酸异丙酯混合溶液；二、将混合溶液进行溶剂热反应；三、将所得沉淀用甲醇洗涤，并离心，取沉淀产物真空干燥；四、取ZnTi‑MOF粉末、聚偏氟乙烯白色粉末加入到有机溶剂中，获得金属锌负极修饰层浆料；五、将浆料涂覆在锌箔上，真空干燥，得到ZnTi‑MOF@Zn极片。本发明在金属锌负极表面修饰了含有富电子氧位的双金属ZnTi‑MOF界面层，修饰后的界面能够加快Zn2+的扩散动力学，保证Zn2+的均匀成核和高效沉积，抑制H2释放，减少极化和析氢腐蚀副反应，提高了电池的循环性能。
一种水系离子电池金属负极界面修饰方法

[发明专利]钒酸锂正极补锂添加剂及其应用-CN201910678361.4有效
发明人： 范立双;张乃庆;李子晨;张宇;孙逊 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2019-07-25 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种钒酸锂正极补锂添加剂及其应用，所述钒酸锂正极补锂添加剂为LiVO3、Li3VO4、Li2VO3、LiV3O8、Li4V3O8中的至少一种。上述钒酸锂正极补锂添加剂可应用于锂离子电池正极补锂，具体使用方法如下：将钒酸锂正极补锂添加剂与正极活性材料、超级导电炭黑、聚偏氟乙烯按比例溶于氮甲基吡咯烷酮一起匀浆后涂敷在铝箔上，经烘干、辊压、裁片制成正极片。本发明中钒酸锂作为正极补锂添加剂在3.0～4.2V的充放电范围内具有较高的脱锂容量和很低的嵌锂容量，脱嵌锂过程中多余的Li+可用于补偿负极表面形成SEI膜所造成的首次不可逆容量损失。本发明中正极补锂添加剂合成方法简单，对操作环境要求低，原料成本低廉。
钒酸锂正极添加剂及其应用

[发明专利]一种碳纤维包覆固体电解质材料的制备方法及其应用-CN201910477174.X有效
发明人：张乃庆;孙逊;范立双 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2019-06-03 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： H01M10/0562 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳纤维包覆固体电解质材料的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：步骤一、称取聚丙烯腈粉末溶于二甲基甲酰胺中，磁力搅拌，直至溶液变为透明粘稠且均匀的溶液；步骤二、将静电纺丝溶液转入注射器内进行静电纺丝；步骤三、将静电纺丝后的固体电解质片取下，烘干后在管式炉煅烧，进行预氧化；步骤四、将预氧化的材料在氩气气氛下进行碳化，得到碳纤维包覆固体电解质材料。本发明利用静电纺丝碳材料包覆固态电解质表面，该包覆层与固体电解质接触紧密，可抑制阻碍与正极之间的元素扩散和副反应的发生，同时还可以显著提高正极材料与电解质的接触面积，降低界面接触电阻，降低极化，提升放电性能。
一种碳纤维固体电解质材料制备方法及其应用

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