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[发明专利]一种用于正极补锂剂的可分解有机锂盐及其制备方法-CN202310875487.7在审
发明人： 郭玉国;李晨;孟庆海 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： C07D251/32 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于正极补锂剂的可分解有机锂盐及其制备方法。本发明的可分解有机锂盐，相较于目前商业化的正极补锂添加剂，具有理论容量高、空气稳定性高、制备工艺简单等优点。该锂盐由特定的前驱体与锂源反应制得，可通过改变前驱体的R基团，改变该锂盐的理论容量和分解电位，并与导电碳混合后制备出有机可分解锂盐补锂剂。该补锂剂可在电池制造过程中加入到正极浆料内，兼容目前电池制造工艺。锂盐阴离子在充电过程中发生分解，不残留在正极中，保证电池的能量密度。分解生成的小分子与负极形成富含无机成分的固体电解质膜(SEI)，增强SEI的机械强度，有利于延长电池的使用寿命。
一种用于正极补锂剂可分解有机及其制备方法

[发明专利]一种电解质掺杂的硫/碳复合正极材料及其制备方法-CN202310869930.X在审
发明人：辛森;李彩彩;王文鹏;郭玉国;张亮;韩丹丹;郑金池 -专利权人：中国科学院化学研究所;国家电网有限公司;国网新疆电力有限公司电力科学研究院
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本申请涉及一种电解质掺杂的硫/碳复合正极材料及其制备方法，所述复合正极材料包含锂固体电解质掺杂的硫/碳复合物，所述锂固体电解质选自Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O1(LLZTO)、Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3(LAGP)、Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)(LATP)、Li0.55La0.35TiO3中的一种或两种以上。本申请在硫/碳复合物中掺入具有高室温离子电导率和较宽电化学窗口的锂固体电解质，减少了多硫化物产生的穿梭效应，还构筑了硫超快离子通路，提高了电池的反应动力学，从而提高了电池倍率性能和循环性能。
一种电解质掺杂复合正极材料及其制备方法

[发明专利]一种无机固体电解质在全固态电池中补锂的方法-CN202310902908.0在审
发明人： 郭玉国;顾超凡;孟庆海;常昕;李晨;袁博恒 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2023-07-21 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：本发明涉及一种无机固体电解质在全固态电池中补锂的方法，包括以下步骤：(S1)制备导电添加剂和补锂电解质复合的电解质补锂剂；所述补锂电解质，指本征分解电位≤4V的无机固体电解质；(S2)制备复合正极、无锂负极；所述复合正极的原料包括电解质补锂剂、耐高压电解质、正极活性材料和导电添加剂；(S3)组装全固态电池。本发明选择本征分解电位较低的无机固体电解质作为电解质补锂剂，无需额外合成，完全适用于现有全固态电池制备体系，并且不会产生气体影响后续循环，有效提高全固态电池的容量和寿命，是一种简便易行、无额外成本、效果优异的全固态电池补锂方法。
一种无机固体电解质固态电池中补锂方法

[发明专利]一种氟氧化物原位包覆的钠离子电池层状正极材料及其制备方法-CN202210396612.1有效
发明人： 郭玉国;何维环;殷雅侠;郭玉洁 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2022-04-15 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种氟氧化物原位包覆的钠离子电池层状正极材料，为岩盐/层状异质结构，化学式表达为为NaxTMO2@MaNb(O/F)c，MaNb(O/F)c为氟/氧化物，以岩盐相均匀包覆在层状金属氧化物NaTMO2的表面，其中TM为过渡金属Ni、Co、Mn、Cu、Fe、Ti中的至少一种，M则为Li、Na中的至少一种，N为过渡金属Ni、Co、Mn、Cu、Ti、Zn、Al、Zr、Sn、Sb、W、Ta中的至少一种；x为2/3至1，0.01≤a≤0.05，0.01≤b≤0.05，c满足MaNb(O/F)c的电荷平衡，包覆层厚度为10‑15nm。本发明正极材料制备方法先通过一次高温烧结得到层状正极材料，再将所得正极与包覆材料通过高温融合包覆机充分整型包覆，进而得到高电压稳定的正极包覆材料。
一种氧化物原位钠离子电池层状正极材料及其制备方法

[发明专利]一种锂电池颗粒表面钝化正极材料的制备方法-CN202210047227.6有效
发明人：石吉磊;盛航;孟鑫海;殷雅侠;郭玉国 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2022-01-17 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明涉及一种颗粒表面钝化正极材料，化学表达为Li1+xNiaCobMcAyOn，其中1＞a＞b≥c＞0，a≥0.5，且a+b+c＝1；0.02≥y≥0.0005，1≥x≥0，1≥c≥0,2.2n1.9；其中M选自Mn或者Al元素中的一种或者两种；其中A选自C,B,N,F,Si,P,Ti,S,La,Nd,W,Ta,Sn,Mo,Nb,Zr,Mg中的一种或者多种；所述表面钝化正极材料为核壳结构，内核为锂镍钴锰三元正极材料，外壳为含A元素的保护层；所述外壳保护层厚度1‑10nm。本发明提高锂离子脱出能垒和锂离子正极材料空气稳定性，通过将三元正极前驱体，锂源和元素混合物，在一定条件下完善三元正极材料晶体的生长，改善正极材料表面结构，最终获得电化学性能优异、空气稳定性良好的正极材料。
一种锂电池颗粒表面钝化正极材料制备方法

[发明专利]一种锂电池用颗粒致密化正极材料及其制备方法-CN202210047200.7有效
发明人： 郭玉国;盛航;石吉磊;孟鑫海;殷雅侠 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2022-01-17 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： H01M4/505 文献下载
摘要：本发明涉及一种锂电池用颗粒致密化正极材料及其制备方法，所述锂电池用颗粒致密化正极材料化学表达为Li1+xNiaCobZcAyO2，其中1＞a＞b≥c＞0，a≥0.5，且a+b+c＝1；0.5≥y≥0.0001，1≥x≥0；Z元素选自Mn,Al元素中的一种或者两种；所述致密化正极材料颗粒密度ρ为3.9‑4.3g/cm3。本发明通过控制混合步骤中含Ce化合物的掺杂浓度、混合条件，优化了晶相和晶格结构，结合分段焙烧工艺，提高正极颗粒生长过程晶面表面能，使得晶体能够长时间继续生长，致密化正极颗粒，降低正极颗粒空间占有率，且保证掺杂元素分散均匀，体相浓度梯度可控，作为锂电池正极材料高度稳定，长时间运行容量不会衰减。
一种锂电池颗粒致密正极材料及其制备方法

[发明专利]一种功能化阻燃隔膜及其制备和在电池中的应用-CN202310769455.9在审
发明人： 郭玉国;常昕;孟庆海;袁博恒;李晨 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2023-06-28 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： H01M50/449 文献下载
摘要：本发明公开了一种功能化阻燃隔膜，是前驱体溶液涂覆在基膜上，热引发聚合得到，所述前驱体溶液的原料包括功能化单体、阻燃单体、催化剂、链终止剂；所述功能化单体为环状醚，所述阻燃单体为带有环氧基的磷酸酯，所述催化剂能够催化阳离子开环聚合，所述引发剂能够引发碳碳不饱和双键自由基聚合。本发明将具有阻燃效果的环氧磷酸酯和功能化单体共聚后涂覆在商业化隔膜上，显著提高了电池的安全性，配合电解液设计，有效避免电解液泄露，延缓电池热失控发生，改善锂离子电池电化学性能。
一种功能阻燃隔膜及其制备电池中的应用

[发明专利]一种全生命周期持续补锂的复合负极-CN202310618317.0在审
发明人： 郭玉国;张超辉;张娟;万立骏 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： H01M4/13 文献下载
摘要：本发明涉及一种全生命周期持续补锂的复合负极，包括以下原料：高电位的负极材料，低电位的负极材料，补锂剂；其中高电位的负极材料，低电位的负极材料，补锂剂的用量通过以下公式计算得到：补锂剂用量＝(2‑复合负极首效)*锂存储率*电芯容量+(1‑复合负极首效)*电芯容量*A；其中锂存储率定义为补锂剂补充首圈活性锂损失后剩余锂相对于电芯容量的百分比；0＜锂存储率≤60％；A为1‑1.2。本发明提出的全电池在全生命周期循环中均可实现缓释补锂，具有更加优异的循环性能；制备工艺简单，材料易得，适合大规模生产。
一种生命周期持续复合负极

[发明专利]一种高能量密度的无钠负极钠电池-CN202310905001.X在审
发明人： 郭玉国;张钰颖;辛森;万立骏 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2023-07-24 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： H01M10/054 文献下载
摘要：本发明涉及一种高能量密度的无钠负极钠电池，包括无钠复合负极、电解液，隔膜、正极和补钠剂；电解液中钠盐为溶质，二乙二醇二甲醚(DEGDME)和四乙二醇二甲醚(TEGDME)作为共溶剂；所述无钠复合负极是碳材料层覆盖在铝箔集流体上得到，碳材料层厚度为5‑10μm。本发明高能量密度的无钠负极电池设计思路，从电解液配方调控出发，以及碳材料层改性的集流体作为无钠负极，构建出350瓦时/公斤以上的软包电池，实现超过磷酸铁锂电池的高能量密度可充放电钠电池，证明无负极钠电系统具有非常广阔的商业前景。
一种高能量密度负极电池

[发明专利]一种宽电压范围复合正极活性材料-CN202310691957.4在审
发明人：辛森;王雅慧;王文鹏;郭玉国 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2023-06-12 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明涉及一种宽电压范围复合正极活性材料，是含硫族元素正极材料和含锂金属氧化物正极材料通过高能球磨复合而成。与常规的单一嵌入、转化储能机制正极材料相比，所述过渡金属氧化物和硫元素及其衍生物复合电极可以在1.7‑4.0V的宽电压区间内发挥多储能机制耦合的优势，有效地改善转化型硫元素及其衍生物复合正极的动力学和电化学稳定性。兼顾高容量与宽电压范围的优势，使用该复合正极组装的二次电池可以极大地提高全电池的电化学性能和比能量，具有极大地应用前景。
一种电压范围复合正极活性材料

[发明专利]一种用于硫基电池的原位聚合的凝胶态阻燃聚合物电解质-CN202310691977.1在审
发明人：辛森;冯茜茜;谭双杰;王文鹏;郭玉国 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2023-06-12 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H01M10/0565 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于硫基电池的原位聚合的凝胶态阻燃聚合物电解质，包括以下原料：100份前驱体溶液，10‑20份引发剂，所述前驱体溶液包括锂盐，氧杂环聚合物单体，链状醚类溶剂，非极性环三磷腈类阻燃添加剂，本发明提供的凝胶态电解质，在锂硫电池和硅硫电池中实现阻止多硫化物穿梭的同时，有效提高了准固体电解质的安全性。同时，原位聚合能够较好地适配现有生产工艺。本发明凝胶态阻燃聚合物电解质特别适合碳含量低于30wt％的硫/碳复合正极材料。
一种用于电池原位聚合凝胶阻燃聚合物电解质

[发明专利]一种钠离子电池硬碳材料的制备方法-CN202310329756.X在审
发明人：殷雅侠;雷洲权;郭玉国;肖书浩 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明涉及一种钠离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：(S1)将沥青类物质在含硫化合物存在下混合均匀，得到混合前驱体I；(S2)混合前驱体压制成片，在氧化性气氛下热处理，冷却降温，得到交联改性沥青，交联改性沥青和成孔剂，以及孔道修饰剂混合均匀，得到混合前驱体II；(S3)混合前驱体II在惰性气氛下，或者碳氢化合物气氛下，煅烧，冷却，研磨，酸洗、洗涤、干燥得到无定型的钠离子电池负极材料。本发明制备方法得到的负极材料兼顾了高容量和高能量密度，提出了一种成本低廉、制备工艺简单、无序度可调、产碳率高、适于大规模生产的碳材料，并将其作为负极材料应用于钠离子二次电池中。
一种钠离子电池材料制备方法

[发明专利]一种基于树脂前驱体的钠离子电池负极材料的制备方法-CN202310383305.4在审
发明人：殷雅侠;肖书浩;郭玉国 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2023-04-12 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于树脂前驱体的钠离子电池负极材料的制备方法，本发明使用价格低廉、技术成熟的工业化有机聚合物为原料，通过预氧化增加前驱体交联度，并在高温裂解过程中加入了挥发性聚合物和含锌无机化合物，明显提高了硬碳材料的容量和首次库伦效率。本发明制备方法成本低廉、工艺简单、产碳率高、适合于大规模生产的硬碳材料制备方法，所得的硬碳材料在用于钠离子电池的时候具有倍率性能优良，循环性能稳定，能量密度高的优势。
一种基于树脂前驱钠离子电池负极材料制备方法

[发明专利]一种电池负极硬碳材料及其制备方法-CN202310329720.1在审
发明人：殷雅侠;雷洲权;郭玉国;肖书浩 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： H01M4/587 文献下载
摘要：本发明涉及一种电池负极硬碳材料及其制备方法，所述电池负极硬碳材料包括以下原料：第一碳源，第二碳源，孔道结构修饰剂；所述第一碳源选自煤，沥青中的至少一种，所述第二碳源选自生物质材料，高分子树脂中的至少一种，所述孔道结构修饰剂选自聚烯烃，油脂中至少一种。本发明基于第一碳源和第二碳源复配，在非成碳的挥发性孔道修饰剂作用下，加热发生异质重排，得到了具有差异性的的石墨域结构，有利于硬碳材料电化学性能的提高。用本发明负极材料的钠离子二次电池，具有较高的工作电压和能量密度，倍率性能优良，循环性能稳定，安全性能好。
一种电池负极材料及其制备方法

[发明专利]一种电解质掺杂的硫/碳复合正极材料及其制备方法和应用-CN202310243249.4在审
发明人：辛森;李彩彩;王文鹏;郭玉国 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2023-03-14 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：本申请涉及一种电解质掺杂的硫/碳复合正极材料及其制备方法和应用，所述复合正极材料包含锂固体电解质掺杂的硫/碳复合物，所述锂固体电解质选自Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O1(LLZTO)、Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3(LAGP)、Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)(LATP)、Li0.55La0.35TiO3中的一种或两种以上。本申请在硫/碳复合物中掺入具有高室温离子电导率和较宽电化学窗口的锂固体电解质，减少了多硫化物产生的穿梭效应，还构筑了硫超快离子通路，提高了电池的反应动力学，从而提高了电池倍率性能和循环性能。
一种电解质掺杂复合正极材料及其制备方法应用

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