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[发明专利]超薄无定形纳米结构包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法-CN202310318573.8在审
发明人： 尉海军;万界;刘世奇 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-03-28 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：超薄无定形纳米结构包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法，涉及锂离子电池用正极材料技术领域。超薄无定形纳米结构包覆层为LixMnOy，被包覆的锂离子电池正极材料包括富锂锰基层状氧化物(Li1.2Mn0.57Ni0.17Co0.06O2，Li2MnO3)、三元正极材料(LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2)、磷酸锰铁锂(LiMn0.6Fe0.4PO4)、锰酸锂(LiMn2O4)和钴酸锂(LiCoO2)；其中制备原料为常见的锂离子电池正极材料粉末，锂源和锰源；制备方法为将锂离子电池正极材料粉末加入到锂源和锰源溶液中进行水热反应。本发明提供的超薄无定形纳米结构包覆正极材料制得的扣式电池，相比于普通的正极材料，在循环稳定性方面有较大提升。
超薄无定形纳米结构锂离子电池正极材料及其制备方法

[发明专利]原位构筑超薄无定形纳米包覆层材料的方法-CN202310318577.6在审
发明人： 尉海军;万界;刘世奇 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-03-28 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：原位构筑超薄无定形纳米包覆层材料的方法，涉及锂离子电池用正极材料技术领域。本发明分别通过溶胶凝胶法、共沉淀法以及电沉积结合水热法对Li2MnO3正极材料进行包覆处理，将LixMnOy无定形纳米结构均匀，完整的包覆在Li2MnO3正极材料表面(LixMnOy@Li2MnO3)，其中LixMnOy为非晶无定形包覆层，厚度为0.1‑10nm；本发明通过在Li2MnO3正极材料表面包覆超薄无定形的LixMnOy，在保证该材料高放电比容量的同时并显著抑制了Li2MnO3的电压衰减，将其组装为扣式电池测试性能后发现包覆后的Li2MnO3材料在50圈充放电循环后的电压衰减为零。
原位构筑超薄无定形纳米覆层材料方法

[发明专利]一种富锂正极锂离子电池的低浓度电解液-CN202310317590.X在审
发明人： 尉海军;朱倩文;梁媛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-03-28 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： H01M10/0566 文献下载
摘要：一种富锂正极锂离子电池的低浓度电解液，属于电化学储能技术领域。所述电解液包含一种或两种锂盐、链状碳酸酯溶剂和环状碳酸酯溶剂的混合溶剂及低极性的共溶剂，其中锂盐的整体浓度为0.1～0.8mol/L，共溶剂为弱溶剂化的氟化溶剂。该电解液与传统电解液(1mol/L)相比具有更低的浓度，可以显著降低电解液的粘度、提高锂离子的扩散系数、改善电解液的浸润性。通过锂盐组分、溶剂及共溶剂构成的合理设计能够调控电解液的溶剂化结构、优化界面化学结构。本发明实现了富锂正极锂离子电池与低浓度电解液的良好兼容，获得了优异的循环稳定性和倍率性能。
一种正极锂离子电池浓度电解液

[发明专利]一种富锂正极锂离子电池的协同锂盐高温高压电解液-CN202310318854.3在审
发明人： 尉海军;朱倩文;梁媛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-03-28 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： H01M10/0568 文献下载
摘要：一种富锂正极锂离子电池的协同锂盐高温高压电解液，涉及电化学储能技术领域。电解液包括有机溶剂、协同锂盐和电解液添加剂，上述协同锂盐包含较高电导率的锂盐A和耐高温的锂盐B，锂盐的总浓度为0.5～1.2mol/L，电解液添加剂占电解液总质量的0～5％。本发明的电解液将不同优势的功能性锂盐混合形成协同效应，优化电解液的基本性质，能够在高温高压条件下减缓正极表面结构衰变，抑制电压降，有效提高富锂正极锂离子电池的高压高温循环稳定性，具有很好的研究价值和应用前景。
一种正极锂离子电池协同高温高压电解液

[发明专利]一种基于硫/硒阳离子反应的高电压铝-硫/硒电池-CN202310267884.6在审
发明人： 尉海军;李帅霞;张旭;楚维钦 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-03-14 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01M4/58 文献下载
摘要：一种基于硫/硒阳离子反应的高电压铝‑硫/硒电池，属于铝离子电池技术领域。实现硫/硒阳离子氧化/还原反应的高电压铝‑硫/硒电池，包括以下技术方案：(1)铝‑硫/硒电池结构依次包括SeSx/C复合正极、隔膜、电解液、Al负极，其中SeSx/C复合正极选用硫、硒单质或硫硒化合物与碳材料复合；(2)对步骤(1)所得铝‑硫/硒电池在0.1‑2.5V(vs.Al3+/Al)之间进行可逆充放电，充放电过程中发生涉及S和Se阳离子的多电子转移，最高放电比容量可达1700mAh g‑1，放电电压平台≥1.5V(vs.Al3+/Al)。
一种基于阳离子反应电压电池

[发明专利]一种表面掺杂梯度富锂正极材料的原子层沉积的制备方法-CN202310267632.3在审
发明人： 尉海军;杨灏天 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-03-15 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： C23C16/455 文献下载
摘要：一种表面掺杂梯度富锂正极材料的原子层沉积的制备方法，属于锂离子电池正极材料领域。该方法使用原子层沉积技术在梯度富锂正极材料构筑均匀的表面层，并通过调控沉积过程中的参数调节表面层厚度。将包覆后的梯度富锂材料进行热处理，实现表面掺杂。本发明通过表界面处理，可以进一步提升梯度富锂材料的首圈库伦效率和循环性能，且工艺较为简单，可选元素丰富，对电池正极的改性研究具有重要的意义。
一种表面掺杂梯度正极材料原子沉积制备方法

[发明专利]一种氧化还原介质降低氧化锂复合正极材料电压极化方法-CN202310165991.8在审
发明人：张旭;吴海鹏;尉海军 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-02-21 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： H01M10/0567 文献下载
摘要：一种氧化还原介质降低氧化锂复合正极材料电压极化方法，可有效改善基于Li2O复合正极材料的封闭型锂离子电池，属于电化学储能技术领域。本申请中，氧化还原介质为LiI等碘化物，能够有效降低Li2O充放电过程中的电压极化，解决因Li2O自身导电性差带来的电压滞后问题。本申请提供的技术具有便捷、快速、低成本、易放大等优势，具有较好的应用前景，有助于进一步推动氧化锂复合正极材料的实际应用，对于高能锂离子电池的发展具有良好的促进作用。
一种氧化还原介质降低氧化锂复合正极材料电压极化方法

[发明专利]一种富锂正极材料的低成本表面钛掺杂方法-CN202310252632.6在审
发明人： 尉海军;杨灏天 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-03-15 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：一种富锂正极材料的低成本表面钛掺杂方法，属于锂离子电池正极材料领域。具体包括以下步骤：将正极材料置入特定pH的溶液中，再向其中滴加硫酸氧钛水溶液并不断搅拌。反应一定时间后过滤得到固体粉末，烘干后在高温下进行烧结，最终得到钛表面掺杂正极材料。本发明所制得的表面钛掺杂的富锂正极材料提高了首圈库伦效率、放电比容量和循环性能，且工艺简单、成本较有机钛源更加低廉，适用于大批量处理富锂正极材料，可满足对动力电池的使用需求，具有很好的应用前景。
一种正极材料低成本表面掺杂方法

[发明专利]一种宽电化学窗口碳酸酯基聚合物电解质-CN202111323345.7在审
发明人： 尉海军;林志远;郭现伟;丁培沛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-11-09 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： H01M10/0566 文献下载
摘要：一种宽电化学窗口碳酸酯基聚合物电解质，属于锂离子电池技术领域。本发明用碳酸乙烯亚乙酯、催化剂、导电锂盐、多孔支撑材料以及溶剂，通过环状碳酸酯开环聚合，制备一种宽电化学窗口碳酸酯基聚合物电解质。开环聚合消除环状碳酸酯中的薄弱环节，同时C＝C双键发生加成反应，形成三维网状结构，提高聚合物电解质的电化学稳定窗口、力学性能和热稳定性能。该聚合物电解质的制备工艺简单、易控，具有优异的力学性能；室温离子电导率＞10‑3S cm‑1，电化学窗口＞4.95V(vs.Li+/Li)对于高电压正极材料的应用具有极大的创新性和实用性。
一种电化学窗口碳酸聚合物电解质

[发明专利]一种宽温高压聚烯丙基碳酸酯基聚合物电解质-CN202111323541.4在审
发明人： 尉海军;丁培沛;郭现伟;林志远 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-11-09 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： H01M10/0525 文献下载
摘要：一种宽温高压聚烯丙基碳酸酯基聚合物电解质，属于锂离子电池技术领域。该电解质包括聚烯丙基碳酸酯或其共聚物、导电锂盐、多孔支撑材料。该聚合物电解质的制备工艺简单、易控，具有优异的力学性能；室温离子(25℃)电导率＞10‑3S cm‑1，5℃离子电导率为＞10‑4S cm‑1，零下20℃离子电导率为＞10‑4S cm‑1，室温(25℃)电化学窗口＞4.8V(vs.Li+/Li)；5℃电化学窗口＞5.3V(vs.Li+/Li)，与高电压正极材料具有很好的相容性，其组装的电池室温以及低温都具有优异的循环性能。本发明涉及的聚烯丙基碳酸酯聚合物可以作为耐高电压的电解质材料，可以应用在室温以及低温全固态锂离子电池中。
一种高压丙基碳酸聚合物电解质

[发明专利]一种高离子电导率聚合物基复合固态电解质的制备及应用-CN202310005768.7在审
发明人： 尉海军;吴玲巧 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-01-01 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H01M10/056 文献下载
摘要：一种高离子电导率聚合物基复合固态电解质的制备及应用，属于锂离子电池电解质技术领域。本发明选用碳酸酯基聚合物、导电锂盐、多孔支撑材料、功能化硅烷偶联剂和无机离子导体材料复合制备有机无机复合固态电解质。聚碳酸酯基聚合物电解质具有高的离子电导率、宽的电化学窗口和高的离子迁移数；功能化的硅烷偶联剂能与聚合物及无机材料之间形成化学键和相互作用，起到聚合物和无机填料之间的桥梁作用，从而提高聚合物电解质的离子电导率和拓宽它的电化学窗口，改善固态电解质与正负极的界面接触，从而提高锂离子电池的充放电性能。适用于高电压正极材料的锂离子固态电池。
一种离子电导率聚合物复合固态电解质制备应用

[发明专利]一种全浓度梯度且梯度斜率可调无钴高镍层状氧化物正极材料的制备-CN202211660636.X在审
发明人：王琳;朱宝福;尉海军;赵有涛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-12-21 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： C01G53/00 文献下载
摘要：一种全浓度梯度且梯度斜率可调无钴高镍层状氧化物正极材料的制备，属于锂离子电池正极材料技术领域。其总的化学通式为LiNixMnyMzO2，其中0.6≤x≤1，0≤z≤0.03,M为Al、B、Mg、Sb、Zn、Zr、W、V、Mo、Ta、Ti、Nb中的一种或几种，且x+y+z＝1；通过改变共沉淀反应盐溶液组分及实时调控反应过程中盐溶液浓度变化，从而获得全浓度梯度结构且具有梯度斜率可调的无钴高镍正极材料，其中镍元素含量从颗粒内部到表面逐渐降低，锰元素含量逐渐升高。终材料的综合性能得到提高。该材料生产成本低廉，对环境友好，有望实现工业化量产，应用前景广阔。
一种浓度梯度梯度斜率可调无钴高镍层状氧化物正极材料制备

[发明专利]一种聚轮烷基聚合物电解质的制备及其应用-CN202211742066.9在审
发明人： 尉海军;吴玲巧;丁培沛;郭现伟 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： H01M10/0565 文献下载
摘要：一种聚轮烷基聚合物电解质的制备及其应用，属于锂离子电池技术领域。聚轮烷基聚合物由直线型聚合物、环状分子和封端分子组成。聚轮烷基聚合物电解质由聚轮烷基聚合物、导电锂盐和多孔支撑材料组成。该聚合物电解质的制备工艺简单、无副产物，具有优异的电化学性能。室温离子电导率可＞10‑3S cm‑1，电化学窗口可＞5V(vs.Li+/Li)；与电极具有很好的相容性，其组装的锂金属电池室温具有优异的循环性能。本发明能够明显提升聚合物电解质和电极的界面相容性，从而改善电池的电化学性能及安全性能。
一种烷基聚合物电解质制备及其应用

[发明专利]一种高镍层状氧化物微区结构调控与制备方法-CN202111423407.1在审
发明人：王琳;尉海军;朱宝福;王银钟 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-11-26 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： C01G53/00 文献下载
摘要：一种高镍层状氧化物微区结构调控与制备方法，属于锂离子电池正极材料技术领域。从一次晶粒的尺寸、生长方向与体相微区晶畴结构调控角度，设计调控材料的结构，制备出一次晶粒沿着(001)方向择优取向生长、尺寸80‑nm组成的二次球形团聚体，并且材料体相以层状晶畴结构为主，同时还包括孪晶界面以及由于Li+/Ni2+混排导致生成的岩盐相晶畴结构。该材料展现出良好的综合电化学性能和热稳定性能。该材料制备工艺简单，生产成本低廉，对环境友好，有望实现工业化量产，应用前景广阔。
一种层状氧化物结构调控制备方法

[发明专利]一种富锂锰基层状氧化物堆垛层错构筑与阴离子活性诱导方法-CN202210873587.1在审
发明人： 尉海军;王博亚 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-07-24 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：一种富锂锰基层状氧化物堆垛层错构筑与阴离子活性诱导方法，涉及锂离子电池材料技术领域，所述正极材料通式为xLi2MnO3·(1‑x)LiTMO2，式中TM为Mn、Ni、Co的一种或多种，0＜x≤1。采用水热反应结合控制O2分压气氛烧结方法制备得到的具有可控构筑堆垛层错和诱导阴离子活性的富锂锰基层状氧化物正极材料，颗粒直径为0.1～15μm，尺寸均一，充放电容量高，循环性能良好。
一种富锂锰基层氧化物堆垛构筑阴离子活性诱导方法

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