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[发明专利]一种锂硫电池用的双效复合隔膜及其制备方法-CN201810373118.7有效
发明人：黄佳琦;谢瑾;彭翃杰;张强 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-04-24 - 公布日： 2020-09-22 - 主分类号： H01M2/14 文献下载
摘要：一种锂硫电池用的双效复合隔膜及其制备方法，该隔膜由功能复合层和多孔绝缘膜构成。功能复合层由导电碳基材、极性材料及以粘结剂复合而成，其中碳基材料和极性材料的质量分数分别为5％–90％和5％–90％。其制备方法是将导电碳基材料与极性材料制备成功能复合物层，并将其负载于多孔绝缘薄膜之上，功能复合物层的面载量为0.1–3.0mg cm‑2。该复合隔膜在锂硫电池中，通过对不同充放电阶段中活性物质反应、沉积行为的调控，显著提高了锂硫电池的活性物质利用率和稳定性。相比普通的商用聚合物电池隔膜，该复合隔膜延长了锂硫电池的循环寿命、提高了其比能量、正极放电容量和库伦效率。该方法操作简单，有利于大规模制备，有助于高能量密度锂硫电池的广泛的商业应用。
一种电池复合隔膜及其制备方法

[发明专利]一种不对称隔膜及在锂硫二次电池中的应用-CN201510542932.3有效
发明人：张强;彭翃杰;王岱玮;黄佳琦 -专利权人：清华大学
申请日： 2015-08-28 - 公布日： 2018-07-10 - 主分类号： H01M2/16 文献下载
摘要：本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种不对称隔膜及在锂硫二次电池中的应用。所述不对称隔膜由高分子基体层与导电碳层组成；所述导电碳层粘结在高分子基体层上；所述导电碳层主体为碳材料，通过粘结剂粘连或者碳材料自粘连。在应用于锂硫二次电池时，所述导电碳层与复合硫正极接触；高分子基体层面向负极，与金属锂接触。本发明利用碳材料的导电性、高比表面积特质及高分子的粘连性形成不对称隔膜，可在较低的导电层添加量下有效提升正极活性物质利用率和抑制多硫化物迁移，进而提升电池的正极容量和循环稳定性。
导电碳层不对称隔膜锂硫二次电池高分子基体碳材料粘连正极活性物质利用率应用电化学技术领域导电性循环稳定性负极多硫化物正极容量导电层金属锂硫正极添加量粘结剂粘连性粘结迁移电池复合

[发明专利]一种用于锂硫电池正极中的黄铁矿类添加剂-CN201510542827.X有效
发明人：张强;元喆;彭翃杰;黄佳琦 -专利权人：清华大学
申请日： 2015-08-28 - 公布日： 2018-06-12 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于锂硫电池正极中的黄铁矿类添加剂。所述黄铁矿类添加剂通过机械研磨或液相过滤组装掺入正极材料骨架中，或利用化学作用锚定于正极材料骨架上；所述黄铁矿类添加剂包括VIII族金属的二硫化物、VIII族金属的二硒化物、VIII族金属的二碲化物以及Fe_xCo_1‑xS₂和Co_yNi_1‑yS₂；其中，0<x<1，0<y<1。本发明利用黄铁矿类物质的表面极性和半金属性，在锂硫电池正极中加速了多硫化物中间产物的氧化还原反应速率，从而提升了正极的容量和稳定性。
黄铁矿锂硫电池正极添加剂正极材料氧化还原反应正极表面极性多硫化物二硫化物二硒化物二碲化物化学作用机械研磨金属性掺入过滤组装

[发明专利]用于锂硫二次电池的离子选择性隔膜及其制备与应用方法-CN201310412963.8有效
发明人：黄佳琦;张强;彭翃杰;魏飞 -专利权人：清华大学
申请日： 2013-09-11 - 公布日： 2016-11-02 - 主分类号： H01M2/16 文献下载
摘要：本发明属于离子选择性隔膜技术领域，特别涉及一种用于锂硫二次电池的离子选择性隔膜及其制备与应用方法。本发明利用离子选择性材料或其复合结构作为锂硫电池隔膜材料，克服了原有锂硫电池中多硫化物在正负极间扩散带来的充放电效率较低以及电池性能稳定性较差的缺点。通过在锂硫电池电解液体系中选择性透过锂阳离子、阻挡多硫化物阴离子透过，提高电池系统的整体电化学性能。针对原有隔膜体系仅提供正负极电子绝缘的功能单一型，本发明中的离子选择性隔膜同时实现电子绝缘和离子选择性导通两种功能，并有望为抑制多硫化物迁移等锂硫电池技术障碍提供新的解决方案，通过配合高容量正极材料使用，将有助于推进锂硫二次电池硫的实用化。
用于二次电池离子选择性隔膜及其制备应用方法

[发明专利]一种用于锂硫二次电池的正极材料-CN201610318248.1在审
发明人：张强;黄佳琦;彭翃杰 -专利权人：清华大学
申请日： 2016-05-13 - 公布日： 2016-09-07 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：一种用于锂硫二次电池的正极材料，其特点为正极材料中含有过渡金属氮化物。利用过渡金属氮化物较高的导电性和与碳基底的亲和性，使其较好的锚定在碳基底表面共同形成导电网络；同时利用过渡金属氮化物的极性特征，在锂硫电池正极反应过程中强化多硫化物中间产物的氧化还原液相转化反应速度，提高锂硫电池中硫活性材料的利用率，将有助于推进锂硫二次电池硫的实用化。
一种用于二次电池正极材料

[发明专利]一种锂硫二次电池-CN201410572898.X无效
发明人：黄佳琦;庄汀洲;张强;彭翃杰 -专利权人：清华大学
申请日： 2014-10-23 - 公布日： 2015-02-18 - 主分类号： H01M10/36 文献下载
摘要：一种锂硫二次电池，尤其涉及一种具有石墨烯或氧化石墨烯中间层的锂硫二次电池，属于电化学技术领域。本发明利用石墨烯或氧化石墨烯中间层实现离子选择性功能，克服了原有锂硫电池中多硫化物在正负极间扩散带来的充放电效率较低以及电池性能稳定性较差的缺点。可实现锂离子的选择透过，有望为有效抑制多硫化物迁移等锂硫电池技术障碍提供新的解决方案，通过配合高容量正极材料使用，将有助于推进锂硫二次电池硫的实用化。
一种二次电池