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[发明专利]一种直接利用太阳光热充电的超级电容器及其充电方法-CN202210093867.0有效
发明人：马鹏军;郎俊伟;汪妍;杨宝;张旭;段文慧;吴伟;鲁种伟 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2022-01-26 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： H01G11/26 文献下载
摘要：本发明涉及清洁能源技术综合开发技术领域，提供了一种可直接利用太阳光进行热充电的超级电容器及其制备方法和充电方法。本发明利用电极片、树脂垫圈和凝胶电解质构筑具有“三明治”结构的超级电容器，并在一个电极片表面设置光热转化材料层，且电极片上连接有引线，充电时利用引线将超级电容器串联接入负载电阻和开关。本发明提供的超级电容器能够利用太阳光实现自身的热充电，实现了光‑热转化技术和电化学储能技术的有效整合，从真正意义上实现了清洁能源技术低碳、高效、综合利用的发展需求，具有较强的实用性和应用价值。此外，本发明提供的制备方法流程简单、设备要求低、原材料廉价易得、易于实现规模化的生产。
一种直接利用太阳光热充电超级电容器及其方法

[发明专利]一种双阳离子型离子液体及其制备方法和超级电容器电解液-CN202211044408.X在审
发明人：汪妍;郎俊伟;薛凯元;吴伟;张兴运 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所;烟台先进材料与绿色制造山东省实验室;青岛市资源化学与新材料研究中心
申请日： 2022-08-30 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： H01G11/58 文献下载
摘要：本发明提供了一种双阳离子型离子液体及其制备方法和超级电容器电解液，涉及超级电容器技术领域。本发明提供了一种双阳离子型离子液体，具有式1～式4任一所示结构。本发明提供的是以咪唑、吡咯烷、吡啶或哌啶为阳离子核心基团的环状胺类双阳离子型离子液体，所述双阳离子型离子液体对比于单阳离子型离子液体具有更好的热稳定性和面离子密度，能够显著提升电化学工作窗口，进而极大改善器件能量密度较低这一缺陷；并且所述双阳离子型离子液体有着与单阳离子型离子液体同样优异的阻抗表现，同时具有高的放电比容量和优异的循环性能。将本发明提供的双阳离子型离子液体配制成电解液用于组装超级电容器，可实现最高3.2V的稳定工作窗口。
一种阳离子离子液体及其制备方法超级电容器电解液

[发明专利]一种太阳光驱动自充电超级电容器及其自充电方法-CN202210093878.9有效
发明人：马鹏军;郎俊伟;张旭;杨宝;汪妍;段文慧;吴伟;鲁种伟 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2022-01-26 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： H01G11/56 文献下载
摘要：本发明提供了一种凝胶电解质及其制备方法和太阳光驱动自充电超级电容器及其自充电方法，涉及凝胶电解质技术领域。本发明提供的凝胶电解质具有较高的阳离子迁移特性、低的热导率和低的比热容。本发明还提供了一种太阳光驱动自充电超级电容器，包括平行相对设置的第一光热转化薄膜电极、第二光热转化薄膜电极和装载在第一光热转化薄膜电极和第二光热转化薄膜电极之间的所述凝胶电解质；所述凝胶电解质的外露部分封装有封装材料；第一光热转化薄膜电极和第二光热转化薄膜电极分别粘结有金属引线，用于外接负载。本发明提供的超级电容器无需借助外部辅助充电系统，仅依靠太阳光即能完成自身充电，实现太阳热能向电能直接高效的转化和存储利用。
一种太阳光驱动充电超级电容器及其方法

[发明专利]一种功能化氮化硼作为电解液添加剂的应用、水系电解液、锌离子电池/电容器-CN202210484551.4在审
发明人： 郎俊伟;苏开力买;汪妍;马鹏军;吴伟;张旭;杨兵军 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所;青岛市资源化学与新材料研究中心
申请日： 2022-05-06 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： H01M10/36 文献下载
摘要：本发明提供了一种功能化氮化硼作为电解液添加剂的应用、水系电解液、锌离子电池/电容器，涉及电池/电容器技术领域。本发明在电解液中引入功能化氮化硼添加剂，氮化硼界面的富Lewis酸位点(B原子)和亲锌位点(N原子)对锌离子浓度梯度和电极/电解液界面的电场有较大的调节作用，能够降低锌枝晶成核和生长速率，诱导锌离子均匀沉积；此外，本发明在电解液中引入功能化氮化硼添加剂，其表面含有由功能化氮化硼修饰物提供的大量的多羟基等基团，使得功能化氮化硼颗粒在电场的作用下可以被优先吸附在隔膜孔道和锌负极表面，吸附在锌负极表面的功能化氮化硼会堵塞或覆盖枝晶形成部位，防止枝晶扩散。
一种功能氮化作为电解液添加剂应用水系离子电池电容器

[发明专利]一种聚合离子液体及其制备方法和应用、超级电容器电解液-CN202110054752.6有效
发明人：阎兴斌;汪妍;郎俊伟;冯建泽;张旭 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所;青岛市资源化学与新材料研究中心
申请日： 2021-01-15 - 公布日： 2022-01-07 - 主分类号： C08F8/44 文献下载
摘要：本发明属于超级电容器技术领域，具体涉及一种聚合离子液体及其制备方法和应用、超级电容器电解液。本发明提供了一种聚合离子液体，所述聚合离子液体为聚烯烃醚基咪唑盐，所述聚烯烃醚基咪唑盐的结构式如式1所示，其中a是聚合度；R为碳的个数在5以下的亚烷基或亚烷氧基；R'为碳的个数在6以下的烷基；咪唑单体的接枝率为100％；Y为双氟磺酰亚胺阴离子、六氟磷酸阴离子或四氟硼酸阴离子。本发明提供的聚合离子液体以聚合物为骨架，聚合物中含有醚键，使聚合离子液体能够自由进出活性炭的孔隙从而储能电荷。将本发明提供的聚合离子液体应用于超级电容器中的电解质，所述超级电容器的的工作电压为3.0V，具有较高的能量密度；
一种聚合离子液体及其制备方法应用超级电容器电解液

[实用新型]一种气氛温度可调的扫描电化学-手套箱联用装置-CN202021098684.0有效
发明人：阎兴斌;陈江涛;杨兵军;马鹏军;郎俊伟 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2020-06-15 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： G01Q60/60 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种气氛温度可调的扫描电化学‑手套箱联用装置，以扫描电化学工作站与手套箱联用为基础，实现气氛可调、不同状态下的电化学分析测试；该联用装置包括电路连接接口、密封接口、小型电解池、手套箱、无水无氧系统以及两台电化学工作站。该联用装置不仅可以实现大气氛围下的腐蚀以及如水系电容器等电极材料的常规电化学测试，还可以实现如锂离子、钠离子与钾离子等新型储能器件所需无水无氧的惰性气体氛围下的扫描电化学测试，克服了传统密封电解槽等测试不连续、可靠性差的问题。该装置完成了新型储能电极材料稳定、连续的实时监测，为储能机制探讨提供稳定高可靠平台。本实用新型适用于腐蚀、电化学原位分析等领域。
一种气氛温度可调扫描电化学手套联用装置

[发明专利]一种含醚基咪唑类聚合离子液体及其制备方法和应用-CN202010580749.3有效
发明人：阎兴斌;汪妍;郎俊伟;冯建泽;张旭 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所;青岛市资源化学与新材料研究中心（中国科学院兰州化学物理研究所青岛研究发展中心）
申请日： 2020-06-23 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： C08F216/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种含醚基咪唑类聚合离子液体及其制备方法和应用，涉及超级电容器技术领域。本发明提供的含醚基咪唑类聚合离子液体具有式Ⅰ所示结构，作为电解液添加剂加入，可以改变离子液体内的离子排列从而改善电容性能；同时结构中的柔软性侧链醚基可以降低离子液体电解液的内阻，从而提高离子液体电解液的电化学性能。本发明提供了一种离子液体电解液，包括离子液体、有机溶剂和所述含醚基咪唑类聚合离子液体，该电解液能够保持甚至增加超级电容器的工作窗口，提高超级电容器的倍率性能和能量密度，并保持超级电容器的循环稳定性。本发明还提供了所述含醚基咪唑类聚合离子液体的制备方法，过程简单，便于操作，易于规模化生产。
一种含醚基咪唑类聚离子液体及其制备方法应用

[发明专利]一种电能产储装置及其制作方法-CN201910949035.2有效
发明人：阎兴斌;马鹏军;张旭;郎俊伟;杨娟 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2019-10-08 - 公布日： 2020-10-30 - 主分类号： H01G11/08 文献下载
摘要：本发明公开一种电能产储装置，功能型温差器件组与功能型超级电容器组串联，二极管的正极与功能型温差器件组的正极连接，二极管的负极与功能型超级电容器组的正极连接，构成电能产储装置。本发明还公开一种电能产储装置制作方法，在金属集流体上涂覆电极材料，并依次设置所述顶层金属集流体、电解质、隔膜、封装粘结剂和底层金属集流体形成超级电容；在温差器件的表面和超级电容器表面涂覆太阳能吸光涂料获得功能型温差器件和功能型超级电容器；将功能型温差器件、功能型超级电容器和二极管连接得到电能产储装置。该装置既实现了利用太阳能的直接热不断发电，并且可应用在低温环境中，实用性较强。
一种电能装置及其制作方法

[实用新型]一种保护电池组低温工作的新型太阳能吸收保温装置-CN201822026526.3有效
发明人：阎兴斌;马鹏军;张旭;赵云;杨娟;郎俊伟 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2018-12-05 - 公布日： 2019-06-18 - 主分类号： H01M10/615 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种保护电池组低温工作的新型太阳能吸收保温装置，包括由内外两层结构组成的倒置桶形的透明外壳，内层结构为硬质透明高分子层，硬质透明高分子层外表面涂覆有超疏水涂层；透明外壳下部有光‑热转化内壳，光‑热转化内壳顶部与硬质透明高分子层顶部之间为真空腔体；光‑热转化内壳由依次设置的太阳能光‑热转化涂层、基底层和电池集成板构成；电池集成板由多个配有温度检测探头及检测电池正常工作的其它检测探头的模块组成，模块下端面有凹槽；模块之间绝缘，模块通过输电线路通道进行串、并联。该太阳能吸收保温装置利用其对太阳光的集热特性，在低温光照环境中提升电池组平均工作温度、延长工作时间。
热转化电池组保温装置高分子层硬质透明新型太阳能透明外壳集成板内壳电池内外两层结构温度检测探头本实用新型超疏水涂层太阳能吸收低温光照检测电池模块组成内层结构内壳顶部输电线路太阳能光依次设置真空腔体倒置桶基底层太阳光下端面并联探头集热绝缘涂覆吸收检测

[发明专利]一种氮掺杂洋葱碳的制备及作为钾离子电容器负极材料的应用-CN201811519256.8在审
发明人：阎兴斌;陈江涛;杨兵军;马鹏军;郎俊伟 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所;青岛市资源化学与新材料研究中心
申请日： 2018-12-12 - 公布日： 2019-04-12 - 主分类号： H01G11/44 文献下载
摘要：本发明提供了一种氮掺杂洋葱碳的制备方法，是以商业白蜡烛为原料，将其点燃后，用耐高温陶瓷作为收集基底在外焰处往复收集蜡烛灰，得到洋葱碳粉体；再将收集的洋葱碳粉体在含氮溶剂或试剂中水热处理，得到氮掺杂洋葱碳。以氮掺杂洋葱碳作为钾离子电容器负极材料组装的钾离子混合电容器具有高功率、高容量和长循环特性，在钾离子储能器件的制备中具有很好的前景。
洋葱碳氮掺杂钾离子制备电容器负极粉体蜡烛混合电容器耐高温陶瓷热处理材料组装储能器件含氮溶剂长循环高功率高容量基底外焰点燃应用

[发明专利]一种镍钴锰复合氧化物锂离子电池负极材料及其制备方法和应用-CN201410656505.3有效
发明人：阎兴斌;吴利军;杨娟;郎俊伟;张旭 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2014-11-18 - 公布日： 2019-02-26 - 主分类号： H01M4/505 文献下载
摘要：本发明公开了一种镍钴锰复合氧化物锂离子电池负极材料，该材料为镍钴锰复合氧化物或包覆碳的镍钴锰复合氧化物，镍钴锰复合氧化物的分子式为Ni_xMn_yCo_zO_4±δ，其中，镍：钴：锰摩尔数为0.025≤x≤0.95、0.025≤y≤0.95、0.025≤z≤1.2，0≤δ≤1。该材料具有倍率性能好、安全性高的优点。本发明还公开了该镍钴锰复合氧化物锂离子电池负极材料的制备方法及其应用。
一种镍钴锰复合氧化物锂离子电池负极材料及其制备方法应用

[发明专利]一种超低温条件下性能更优异的超级电容器及其制备方法-CN201811340619.1在审
发明人：阎兴斌;郎俊伟;张旭;刘莉;杨兵军 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2018-11-12 - 公布日： 2019-01-11 - 主分类号： H01G11/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种超低温条件下性能更优异的超级电容器，由外壳及置于所述外壳内的正电极片、负电极片、介于正负电极片之间的隔膜和电解液组成；所述正电极片与所述负电极片及所述隔膜均悬浮在所述电解液中，其特征在于：所述电解液由离子液体、有机溶剂和有机共溶剂组成，其电解质的浓度为0.5~2M。本发明还公开了该超级电容器的制备方法。本发明不仅具有充放电速度快、功率密度大、内阻小、循环寿命长等优点，而且该电容器的使用温度可低至‑90℃，且随着使用温度的降低，电容器的工作电位窗口逐渐增加，能量密度也随之增大，有望满足高性能超级电容器在相关民用或军事领域的技术要求。
超级电容器电容器超低温条件负电极片正电极片电解液隔膜制备工作电位窗口电解质电解液组成有机共溶剂技术要求军事领域离子液体循环寿命有机溶剂正负电极逐渐增加充放电内阻悬浮

[发明专利]锂离子电池用石墨烯卷空心二氧化锡复合材料的制备方法-CN201410737538.0在审
发明人：阎兴斌;杨兵军;郎俊伟 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2014-12-08 - 公布日： 2016-07-06 - 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石墨烯卷空心二氧化锡复合材料的制备方法。该方法采用水热制备的空心二氧化锡和氧化石墨烯为原料，将其水溶液混合后通过冷淬、冷冻干燥、惰性气氛条件下还原得到石墨烯卷空心二氧化锡复合材料。石墨烯卷空心二氧化锡复合材料作为锂电负极材料具有高的可逆容量，优异的循环性能以及倍率特性。
锂离子电池石墨空心氧化复合材料制备方法

[发明专利]一种长寿命的锂离子混合超级电容器-CN201610057869.9在审
发明人：阎兴斌;郎俊伟;王培煜;王儒涛 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2016-01-28 - 公布日： 2016-06-29 - 主分类号： H01G11/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种长寿命的锂离子混合超级电容器及其制备方法。本发明将超级电容器用电极材料与锂离子电池负极材料协调组合于一个储能器件中，正极电活性物质采用多孔炭，负极电极活性物质采用多孔NbN，电解液为有机锂盐，组装成锂离子混合超级电容器。该电容器具有超级电容器和锂离子电池的双重特征，具有能量密度大、功率密度高、可快速充放电且循环寿命长等特性。
一种寿命锂离子混合超级电容器

[发明专利]一种具有超长循环稳定性非对称超级电容器及其制备方法-CN201610192651.4在审
发明人：阎兴斌;申保收;郎俊伟;张旭 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2016-03-30 - 公布日： 2016-06-01 - 主分类号： H01G11/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有超长循环稳定性非对称超级电容器，由正极片、负极片、介于正负极片之间的隔膜以及电解液组成；正极片为涂覆有还原氧化石墨烯负载碳包覆的金属氧化物的复合材料、导电剂和粘结剂的混合物Ⅰ的不锈钢网片、泡沫镍片或铝箔片，负极片为涂覆有炭材料、导电剂和粘结剂的混合物Ⅱ的不锈钢网片、泡沫镍片或铝箔片，隔膜为多孔纤维隔膜，电解液为离子液体。本发明还公开了该电容器的制备方法。本发明在保持超级电容器本身具有的充放电速度快、功率密度大、内阻小等优点外，显著提高了非对称电容器在离子液中的循环稳定性，具有重要的现实与战略意义。
一种具有超长循环稳定性对称超级电容器及其制备方法

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