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[发明专利]一种锂离子电池负极材料、制备方法及应用-CN202211046114.0在审
发明人：任春雷;张景皓;林贤清;李翠丽;孟星华;傅强;吴鑫娣 -专利权人：常州硅源新能材料有限公司
申请日： 2022-08-30 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开一种锂离子电池用金属掺杂硅氧负极材料，为表面包覆有碳层的颗粒材料，颗粒中包括纳米硅、用于引入掺杂金属的金属硅酸盐和硅氧化物；金属掺杂硅氧负极材料总质量计100%，掺杂的金属元素质量占1%至15%，碳元素质量占1%至10%，氧元素质量占30%至40%；本发明还公开了该负极材料的制备方法，其工艺流程路线为：配料混料→真空气化/冷凝沉积→热处理→气流粉碎→包碳，主要针对目前金属掺杂氧化亚硅制备过程中，掺杂元素含量较难控制、掺杂均匀性不佳、金属元素利用率低的问题，提供一种均匀可控的金属掺杂硅氧负极材料的制备方法。
一种锂离子电池负极材料制备方法应用

[发明专利]一种修复碳包覆硅基负极材料及其制备方法、锂离子电池-CN202211048601.0在审
发明人：孟星华;龚健;孙姣丽;傅强;董豪聪;林贤清;李翠丽;任春雷;覃家刚;强国俊;吕飞 -专利权人：常州硅源新能材料有限公司
申请日： 2022-08-29 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本申请涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种修复碳包覆硅基负极材料及其制备方法、锂离子电池。本申请的修复碳包覆硅基负极材料的制备方法包括：将碳源前驱体与硅基负极材料原粉混合均匀，在500‑1100℃热处理1.5‑10h，得到复合材料；硅基负极材料原粉由硅、硅的氧化物中的至少一种组成；硅基负极材料原粉中氧和硅的摩尔比为0.1‑1.9:1；将复合材料与修复剂在溶剂中混合，除去溶剂，然后在惰性气体保护下，于700‑1200℃保温1‑6h。本申请的修复碳包覆硅基负极材料能够对硅基材料颗粒进行二次修复，在其表面形成完整的包覆层，降低材料的电阻率，减少其与电解液的接触，优化碳结构，提升负极材料循环性能。
一种修复碳包覆硅基负极材料及其制备方法锂离子电池

[发明专利]一种预锂化材料及制备、前驱体材料、锂电池负极浆料及锂电池-CN202011537305.8有效
发明人：于春辉;魏飞;张晨曦;林贤清;张迪;肖哲熙;朱畅 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-12-23 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明涉及锂电池技术领域，特别涉及一预锂化材料的制备方法，该制备方法包括：将前驱体材料与锂源进行混合形成混合物；其中，所述前驱体材料包括内核和包覆于所述内核之外的外壳，所述内核用于存储锂或锂离子，所述外壳用于保护所述内核；将上述混合物在惰性气氛的保护下依次进行烧结和冷却，获得烧结产物；对烧结产物的外表面进行脱锂处理，获得所述预锂化材料。工艺整体无需采用有机溶剂对锂源进行加热熔融处理，环境友好，工艺简单易操作。预锂化工艺对环境要求低，工艺整体的安全性高。本发明还提供一种前驱体材料、预锂化材料、锂电池负极浆料及锂电池。
一种预锂化材料制备前驱锂电池负极浆料

[发明专利]一种碳材料包覆硅或其氧化物的电池负极材料及制备方法-CN202210985457.7在审
发明人： 林贤清;鲁峰;张晨曦;朱畅;沈家奇;邓军;魏飞;傅强;吴鑫娣 -专利权人：常州硅源新能材料有限公司
申请日： 2022-08-17 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： H01M4/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳材料包覆硅或其氧化物的电池负极材料及制备方法。该负极材料的特征是以硅或其氧化物为核、碳材料为壳的亚/微米颗粒，粒径尺寸为0.05～30μm；碳材料的厚度为5～300nm，其重量占核壳结构颗粒总重量的0.5～15wt％。本方法是将硅或其氧化物颗粒加入到流化床中，在负压条件下，使硅或其氧化物颗粒发生稳定的流化，并利用高温裂解碳源气体，实现颗粒表面碳材料的均匀包覆，得到具有核壳结构的硅或其氧化物的锂离子电池负极材料。本发明提供方法能够在硅或其氧化物的颗粒表面均匀、完整的包覆上一层碳材料，从而有效地提高硅或其氧化物的颗粒的导电性，进而提高硅或其氧化物负极材料的电化学性能。
一种材料包覆硅氧化物电池负极制备方法

[发明专利]硅基负极材料及其制备方法、锂离子电池-CN202210513759.4在审
发明人：孟星华;龚健;董浩聪;孙姣丽;曹锦超;林贤清;李翠丽;任春雷;傅强;吴鑫娣 -专利权人：常州硅源新能材料有限公司
申请日： 2022-05-11 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明涉及锂离子电池技术领域，提供了一种硅基负极材料及其制备方法、锂离子电池，该硅基负极材料外层具有特殊结构的碳包覆层，所述碳包覆层结构来自于可溶性有机碳源，可溶性有机碳源的分子结构中富含有芳香族碳环和脂肪族碳结构，同时附有相连的含氧或含氮基团，芳香族碳含量不低于总碳含量的10wt％，芳香族碳含量与脂肪族碳含量比值大于1，所述碳包覆层的质量占硅基负极材料质量的百分比为0.01～30wt％。本发明所形成的特殊碳包覆层相比其他类型的碳包覆层可以有效地容纳硅基材料的体积膨胀，而不会破坏碳结构层，所形成的碳导电网络能够保证硅基材料在充放电过程中的电化学活性，从而大大提高锂离子电池的质量和性能。
负极材料及其制备方法锂离子电池

[发明专利]一种锂离子电池用改性硅氧负极材料及其制备方法-CN202210106291.7在审
发明人：任春雷;傅强;林贤清;孟星华;李翠丽;吴鑫娣 -专利权人：常州硅源新能材料有限公司
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂离子电池用改性硅氧负极材料及其制备方法，该硅氧负极材料为含硅化合物颗粒，颗粒内部包含硅酸锂、硅氧化物和纳米硅，颗粒表面有碳包覆层。该方法通过一段式工艺直接完成对硅氧负极材料的液相预锂和表面碳包覆，避免了多次热处理对材料的损害，简化的操作流程降低了工艺成本，预锂反应生成的硅酸锂的结构更有利于碳在硅氧材料表面的沉积，碳包覆层与硅氧材料表面结合更紧密，不会因为循环过程中材料的体积变化而脱落，更有利于循环稳定性的提高，实现了预锂化、碳包覆的协同作用，得到的硅氧负极材料电化学性能优良，同时采用真空冷凝的方式实现固液分离和回收，避免了有机溶剂的处置问题。
一种锂离子电池改性负极材料及其制备方法

[发明专利]一种导电碳材料包覆硅或其氧化物的核壳结构及其制备-CN202111608220.9有效
发明人： 林贤清;张玉鹏;邓军;孟星华;李翠丽;任春雷;傅强;吴鑫娣 -专利权人：常州硅源新能材料有限公司
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种导电碳材料包覆硅或其氧化物的核壳结构及其制备。该核壳结构是以硅或其氧化物为核、导电碳材料为壳的亚/微米颗粒，导电碳材料的粒径为0.05～15μm；厚度为5～200nm，其重量占核壳结构总重量的0.5～15wt%。本方法是在粘接剂溶液的作用下，将0.05~15μm硅或其氧化物颗粒组装成粒径为30~300μm的二次颗粒，在高填料高径比（3≤H/D≤10）的流化床中，实现硅或其氧化物颗粒的稳定流化和导电碳材料的均匀包覆。本发明导电碳材料能均匀、完整的包覆硅或其氧化物，提高材料导电性、电池的倍率和循环性能，降低电池成本，碳源气体廉价易得，转化率高，在电化学行业具有广泛的应用前景。
一种导电材料包覆硅氧化物结构及其制备

[发明专利]一种用于锂离子二次电池的含有惰性涂层包覆的硅氧化物复合材料及其制备-CN202111558069.2在审
发明人： 林贤清;张玉鹏;任春雷;李翠丽;孟星华;傅强;吴鑫娣 -专利权人：常州硅源新能材料有限公司
申请日： 2021-12-20 - 公布日： 2022-01-18 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了用于锂离子二次电池的含有惰性涂层包覆的硅氧化物复合材料及其制备。该材料有核‑中间包覆层‑壳三层结构。其中，核是硅氧化物或掺杂硅氧化物，中间包覆层为惰性材料，最外壳层为导电材料。该复合材料的粒径大小为0.01‑100μm。其中中间包覆层惰性组分的含量占材料总质量的0.5‑70wt%，最外层导电材料包覆层的重量占材料总质量的0.5‑30wt%，余下的质量为作为核的硅氧化物所占质量。该复合材料理论比容量高，脱嵌锂过程体积变化比纯硅小，材料结构稳定，电化学循环性能也比硅好，且能够有效的抑制复合材料在充放电过程中的体积膨胀，提高材料的导电性，使其在锂离子电池领域具有广泛的应用前景。
一种用于锂离子二次电池含有惰性涂层氧化物复合材料及其制备

[发明专利]一种锂离子电池负极导电浆料的制备方法-CN201811119429.7有效
发明人：肖哲熙;魏飞;于春辉;林贤清 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-09-25 - 公布日： 2021-09-14 - 主分类号： H01M4/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂离子电池负极导电浆料的制备方法，该方法包括将组成电极浆料的物料放入球磨罐进行混合，所述组成电极浆料的物料含有活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂，所述混合包括在所述球磨罐中对所述活性物质与溶解所述活性物质所需溶剂进行第一匀浆搅拌，获得分散均一的混合浆料；向所述混合浆料中加入所述导电剂和所述粘结剂，并根据所需固含量补足所述溶剂，进行第二匀浆搅拌，获得所述导电浆料；其中，所述第一匀浆搅拌的转速高于所述第二匀浆搅拌。该制备方法工艺合理设计，针对不同物料的特点分别对填料及合浆方式进行改进，以提升合浆效率、缩短合浆时长、增强导电浆料电化学性能。
一种锂离子电池负极导电浆料制备方法

[发明专利]一种石墨纸集流体、负极以及制备方法-CN202010275345.3有效
发明人： 林贤清;魏飞;于春辉;肖哲熙 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-04-09 - 公布日： 2021-08-17 - 主分类号： H01M4/66 文献下载
摘要：本发明公开了一种石墨纸负极、石墨纸集流体及其制备方法，属于锂离子材料制造领域。石墨纸集流体包括相对设置的第一面和第二面；其中，第二面为与活性物质相作用的一面，第一面用于与外界电路相连接，在第二面上设置有多个孔洞，且多个孔洞未贯穿第一面。此外，本文还提供该集流体的制备方法、以及石墨纸负极。采用本发明提供的集流体所组装的锂离子电池半电池，具有优异的循环稳定性，同时兼具良好的倍率性能，在大电流下充放电性能出色。相比于目前使用的铜箔铝箔集流体，在同等的容量情况下，整个电极的质量有很大的下降，质量比容量能提高100‑200％。
一种石墨流体负极以及制备方法

[发明专利]硅或其氧化物@二氧化钛@碳核壳结构复合颗粒及制备-CN201910179288.6有效
发明人：肖哲熙;魏飞;张晨曦;于春辉;林贤清 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-03-11 - 公布日： 2021-05-14 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种硅或其氧化物@二氧化钛@碳核壳结构复合颗粒，属于锂离子电池负极材料领域。复合颗粒为致密三层结构，包括核芯、中间层和外层；其中，核芯含有硅或其氧化物，中间层含有二氧化钛TiO2，外层为含碳C层。此外，本发明还提供了该复合颗粒的制备方法，包括钛包覆步骤和碳包覆步骤；钛包覆步骤和碳包覆步骤均在流化床反应器中完成。本发明制备得到的核壳结构复合颗粒的比容量高，并具有优异的循环稳定性及倍率性能。
氧化物氧化碳核壳结构复合颗粒制备

[发明专利]一种亚波长相干信号补偿装置-CN201710317294.4有效
发明人：赵永生;林贤清 -专利权人：中国科学院化学研究所
申请日： 2017-05-04 - 公布日： 2021-01-01 - 主分类号： G02F1/35 文献下载
摘要：本发明提供一种亚波长相干信号补偿装置，所述装置包括非线性材料纳米线和金属基底；在非线性材料纳米线和金属基底之间存在纳米尺寸的间隙。本发明强的等离子体限域效应将装置中的光场分布被紧紧限域在非线性介质与间隙之间，从而实现低于衍射极限尺度上的二次谐波信号的增强及长距离传输。
一种波长相干信号补偿装置

[发明专利]一种硅或其氧化物@钛氧化物核壳结构复合材料及制备-CN201910202395.6有效
发明人：肖哲熙;魏飞;于春辉;林贤清 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-03-11 - 公布日： 2020-12-22 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了硅或其氧化物@钛氧化物核壳结构复合材料，属于锂离子电池负极材料技术领域。复合材料为核壳双层结构，内层含有硅或其氧化物，外层含有钛氧化物，并且致密均匀地将内层包覆。本发明还公开了该复合材料的制备方法，将含有硅或其氧化物的粉体与表面活性剂加入反应器中与分散溶液混合，向其加入前驱体溶液，加热至包覆反应温度进行包覆反应，获得中间产物；将所述中间产物在惰性气氛的保护下进行焙烧，获得该复合材料。该复合材料具有易分散、Si含量高、导电性显著提高、比容量较高、循环稳定性好的特点。其制备过程简单、无污染、成本低、流程短、易于批量生产。
一种氧化物结构复合材料制备

[发明专利]锂离子电池壳核结构材料包覆完全性的评价方法和装置-CN201910179290.3有效
发明人：肖哲熙;魏飞;于春辉;林贤清 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-03-11 - 公布日： 2020-09-22 - 主分类号： G01N21/65 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂离子电池壳核结构材料包覆完全性的评价方法和装置。评价方法包括：对所述壳核结构材料分别进行拉曼Raman图谱检测和电导率检测；根据所述拉曼Raman图谱检测和所述电导率检测的结果，获取所述壳核结构材料的包覆完全性的评价结果。本发明所采用的均为常规宏观表征手段，测量方便及可以快速获得准确结果，综合可较为准确判断电极材料的包覆完全性，通过电化学测试也验证了其准确性。此方法快捷高效，获得结果准确方便，能够较为准确初步预测材料的电化学性能同时筛选出优良的产品去除次品，节省了后续无意义的测试，显著缩短了材料的测试研发周期成本，提高了效率，对于电池材料的筛选研发测试具有重要的意义。
锂离子电池结构材料完全性评价方法装置

[发明专利]一种锂离子电池硅基负极材料及其制备方法-CN201910329186.8在审
发明人：于春辉;魏飞;肖哲熙;林贤清;张晨曦 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-04-23 - 公布日： 2019-06-28 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明提供了一种锂离子电池硅基负极材料及其制备方法，该硅基负极材料由硅颗粒和包裹所述硅颗粒的至少一层保护层组成，其中，所述保护层中包含禁带宽度为1.5～4.5eV的物质。本发明提供的方案能够有效地抑制硅与电解液的副反应，从而提高了硅基负极材料的循环稳定性。
硅基负极锂离子电池保护层硅颗粒制备循环稳定性电解液副反应有效地禁带

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