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[发明专利]具有高度取向且紧密堆积的石墨烯片的超级电容器电极和生产方法-CN201780008870.5有效
发明人：阿茹娜·扎姆;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2017-01-11 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： H01M4/48 文献下载
摘要：提供了一种用于生产用作超级电容器电极的电解质浸渍的层状石墨烯结构的方法。该方法包括(a)制备石墨烯分散体，该石墨烯分散体具有分散在电解质中的多个孤立的石墨烯片；并且(b)使该石墨烯分散体经受强制组装程序，从而强制该多个石墨烯片组装成电解质浸渍的层状石墨烯结构，其中该多个石墨烯片通过薄电解质层交替地间隔开，这些薄电解质层的厚度小于5nm，并且这些石墨烯片基本上沿希望方向排列，并且其中当在除去该电解质的情况下以该层状结构的干燥状态测量时，该层状结构具有从0.5g/cm3至1.7g/cm3的物理密度和从50m2/g至3,300m2/g的比表面积。该方法产生具有大电极厚度、高活性质量负载量、高振实密度和优异能量密度的超级电容器。
具有高度取向紧密堆积石墨超级电容器电极生产方法

[发明专利]用于生产用于具有高能量密度的超级电容器的电极的连续方法-CN201680059940.5有效
发明人：扎姆·阿茹娜;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2016-09-26 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： H01G4/28 文献下载
摘要：一种用于生产超级电容器电池单元的方法，所述方法包括：(a)将导电多孔层连续进给到阴极材料浸渍区，其中所述导电多孔层含有互连的电子传导通路和至少70体积％的孔；(b)将湿阴极活性材料混合物(含有与液体电解质混合的阴极活性材料和任选的导电添加剂)浸渍到该多孔层的孔中以形成阴极电极；(c)以类似的方式制备阳极电极；以及(d)堆叠阳极电极、多孔隔膜和阴极电极以形成所述超级电容器，其中所述阳极电极和/或所述阴极电极具有不小于100μm的厚度；和/或其中所述阳极活性材料或阴极活性材料在所述阳极或所述阴极中构成不小于7mg/cm2的电极活性材料负载量。
用于生产具有高能量密度超级电容器电极连续方法

[发明专利]作为超级电容器电极活性材料的互连3D石墨烯的多孔颗粒以及生产方法-CN201680049330.7有效
发明人：扎姆·阿茹娜;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2016-08-26 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： H01G11/32 文献下载
摘要：一种用于生产超级电容器电极的方法，该方法包括：(a)使多个MCMB颗粒经受在从100℃至1,200℃的温度下的用选自酸、碱或盐的活化剂的化学活化持续0.5至24小时的足以产生多个多孔颗粒的时间段，这些颗粒各自具有整体的3D石墨烯结构，该结构包含多个孔以及石墨烯孔壁的连续3D网络，该网络包含碳原子的1‑20个石墨烯平面的连续或天然互连石墨烯纳米带；(b)产生在液体介质中含有这些多个多孔颗粒、任选的导电添加剂和任选的树脂粘合剂的悬浮液；并且(c)将该悬浮液沉积到集电器的至少一个主表面上以形成湿层并且从该湿层去除液体介质以形成该超级电容器电极。
作为超级电容器电极活性材料互连石墨多孔颗粒以及生产方法

[发明专利]具有高体积和重量能量密度的碱金属-硫电池-CN201780006613.8有效
发明人：阿茹娜·扎姆;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2017-01-10 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： H01M10/39 文献下载
摘要：提供了一种碱金属‑硫电池，该碱金属‑硫电池包括：(a)阳极；(b)阴极，该阴极具有(i)包含分散于电解质中的阴极活性材料的阴极活性材料浆料，和(ii)充当3D阴极集流体的导电多孔结构，该导电多孔结构具有按体积计至少70％的孔并且其中阴极活性材料浆料被布置在该导电多孔结构的孔中，其中该阴极活性材料选自硫、多硫化锂、多硫化钠、硫‑聚合物复合材料、硫‑碳复合材料、硫‑石墨烯复合材料、或其组合；以及(c)布置在该阳极与该阴极之间的隔膜；其中阴极厚度与阴极集流体厚度的比率是从0.8/1至1/0.8，和/或该阴极活性材料构成大于15mg/cm2的电极活性材料负载量，并且该3D多孔阴极集流体具有不小于200μm(优选地厚于500μm)的厚度。
具有体积重量能量密度碱金属电池

[发明专利]用于锂二次电池的固态电解质-CN201780005637.1有效
发明人：阿茹娜·扎姆;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2017-01-03 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： H01M10/052 文献下载
摘要：提供了一种用于可再充电锂电池的固态电解质组合物。该电解质组合物包含锂离子传导聚合物基质或粘合剂以及分散在该聚合物基质或粘合剂中或通过该聚合物基质或粘合剂化学结合的锂离子传导无机物种，其中该锂离子传导无机物种选自Li2CO3、Li2O、Li2C2O4、LiOH、LiX、ROCO2Li、HCOLi、ROLi、(ROCO2Li)2、(CH2OCO2Li)2、Li2S、LixSOy、或其组合，其中X＝F、Cl、I、或Br，R＝烃基，x＝0‑1，y＝1‑4；并且其中该聚合物基质或粘合剂的量是该电解质组合物的从1体积％至99体积％。还提供了用于生产这种固态电解质的方法和含有此种固态电解质的锂二次电池。
用于二次电池固态电解质

[发明专利]生产具有超高能量密度的电极和碱金属电池的连续方法-CN201680057991.4有效
发明人：扎姆·阿茹娜;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2016-09-23 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： H01M4/66 文献下载
摘要：一种用于生产用于碱金属电池的电极的方法，所述方法包括：(a)将导电多孔层连续进给到阳极或阴极材料浸渍区，其中所述导电多孔层具有两个相反的多孔表面并含有互连的导电通路和至少70体积％的孔；(b)将湿阳极或阴极活性材料混合物从所述两个多孔表面中的至少一个浸渍到所述多孔层中以形成阳极或阴极电极，其中所述湿阳极或阴极活性材料混合物含有与液体电解质混合的阳极或阴极活性材料和任选的导电添加剂；以及(c)供应至少一个保护膜来覆盖所述至少一个多孔表面以形成所述电极。
生产具有超高能量密度电极碱金属电池连续方法

[发明专利]直接由石墨材料生产孤立的石墨烯片的方法-CN201680069975.7有效
发明人：阿茹娜·扎姆;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2016-09-27 - 公布日： 2021-11-23 - 主分类号： B02C15/00 文献下载
摘要：一种直接由石墨材料生产孤立的石墨烯片的方法，该方法包括：a)在能量撞击装置的撞击室中将多个石墨材料颗粒和多个固体载体材料颗粒混合以形成混合物；b)操作该撞击装置以从该石墨材料剥离石墨烯片并将这些石墨烯片转移到固体载体材料颗粒的表面以在该撞击室内部产生石墨烯涂覆的固体颗粒；c)将该石墨烯片从这些固体载体材料颗粒表面分离以回收孤立的石墨烯片。该方法使得能够在不历经化学插层或氧化程序的情况下直接由石墨材料生产石墨烯片。该方法是快速的(与常规方法的数天相比的数小时)、具有低用水量或不使用水、环境友好、有成本效益且可高度规模化。
直接石墨材料生产孤立方法

[发明专利]用于锂电池的高容量阳极活性材料的弹性体包封的颗粒-CN201780020169.5有效
发明人：阿茹娜·扎姆;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2017-02-17 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：提供了一种用于锂电池的阳极活性材料层。所述层包含阳极活性材料的多种微粒，其中至少一种微粒由高容量阳极活性材料的一个或多个颗粒构成，所述颗粒被弹性体材料薄层包封，所述弹性体材料具有在室温下不小于10‑7S/cm(优选不小于10‑5S/cm)的锂离子电导率和从1nm至10μm的包封壳厚度，并且其中所述高容量阳极活性材料(例如Si、Ge、Sn、SnO2、Co3O4等)具有大于372mAh/g(石墨的理论锂储存极限)的锂储存比容量。
用于锂电池容量阳极活性材料弹性体颗粒

[发明专利]生产具有高体积和重量能量密度的碱金属或碱金属离子电池的方法-CN201780006730.4有效
发明人：阿茹娜·扎姆;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2017-01-10 - 公布日： 2021-07-30 - 主分类号： H01M4/02 文献下载
摘要：一种用于生产碱金属电池的方法，该方法包括：(a)制备多个导电多孔层(具有至少80体积％的孔)、与液体电解质混合的阳极活性材料的多个湿阳极层、以及与液体电解质混合的阴极活性材料的多个湿阴极层；(b)堆叠并固结希望数量的这些多孔层和希望数量的湿阳极层以形成阳极电极；(c)将多孔隔膜层置于与该阳极电极接触；(d)以与阳极类似的方式制备阴极电极；并且(e)将所有这些部件组装在外壳中以生产该电池；其中该阳极活性材料在该阳极中具有不小于20mg/cm2的材料质量负载量和/或该阴极活性材料在该阴极电极中具有不小于30mg/cm2的材料质量负载量。
生产具有体积重量能量密度碱金属离子电池方法

[发明专利]一体化的高度取向的卤化石墨烯的整体式膜-CN201680055565.7有效
发明人：扎姆阿茹娜;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2016-09-09 - 公布日： 2021-07-20 - 主分类号： B32B9/00 文献下载
摘要：提供了具有式C6ZxOy的高度取向的卤化石墨烯的一体化层(10nm至500μm)，其中Z是选自F、Cl、Br、I或其组合的卤素元素，x＝0.01至6.0，y＝0至5.0，并且x+y≤6.0。该一体化层具有卤化石墨烯晶体，这些晶体具有如通过X射线衍射确定的0.35nm至1.2nm(更典型地0.4‑1.0nm)的平面间间距d002。该一体化层具有多个构成石墨烯卤化物平面，这些平面沿着一个方向基本上相互平行，该方向具有小于10度的这些石墨烯卤化物平面的平均偏差角度。
一体化高度取向卤化石墨整体

[发明专利]用于生产具有超高能量密度的锂电池的方法-CN201680058122.3有效
发明人：扎姆·阿茹娜;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2016-09-16 - 公布日： 2021-06-04 - 主分类号： H01M50/449 文献下载
摘要：一种用于生产锂电池的方法，所述方法包括：(A)制备多个导电多孔层、湿阳极层和湿阴极层；(B)以交替方式堆叠希望数量的多孔层和湿阳极层以形成具有不小于100μm的厚度的阳极电极；(C)将多孔隔膜层置于与所述阳极电极接触；(D)以交替方式堆叠希望数量的多孔层和湿阴极层以形成与所述多孔隔膜接触的阴极电极，其中所述阴极电极具有不小于100μm的厚度；以及(E)将所述阳极电极、隔膜和阴极电极组装并密封在外壳中以生产所述锂电池。固结的阳极层或阴极层优选比300μm更厚、更优选比400μm更厚、并且进一步更优选大于500μm。
用于生产具有超高能量密度锂电池方法

[发明专利]防腐材料涂覆的离散石墨烯片及包含其的防腐涂层组合物-CN201980045222.6在审
发明人：孟繁君;林怡君;李晓燕;文·Y·邱;阿茹娜·扎姆;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2019-05-08 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： C09D5/08 文献下载
摘要：提供了一种基于石墨烯的涂层悬浮液，所述涂层悬浮液包含溶解或分散在液体介质中的多个石墨烯片和粘结剂树脂，防腐颜料或牺牲金属的薄膜涂层沉积在石墨烯片上，其中这多个石墨烯片含有选自以下各项的单层或少层石墨烯片：具有基本上零％非碳元素的原生石墨烯材料或具有按重量计0.001％至47％非碳元素的非原生石墨烯材料，其中所述非原生石墨烯选自氧化石墨烯、还原的氧化石墨烯、氟化石墨烯、氯化石墨烯、溴化石墨烯、碘化石墨烯、氢化石墨烯、氮化石墨烯、掺杂石墨烯、化学官能化石墨烯、或其组合。本披露还提供了一种用于生产此涂层悬浮液的方法。还提供了一种至少部分地涂覆有此种涂层的物体或结构。
防腐材料离散石墨包含防腐涂层组合

[发明专利]具有高活性质量负载量的超级电容器电极和电芯-CN201680068310.4有效
发明人：扎姆阿茹娜;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2016-11-18 - 公布日： 2021-03-02 - 主分类号： H01L21/44 文献下载
摘要：一种用于生产超级电容器电芯的电极的方法，所述方法包括：(A)制备多个导电多孔层和由与液体或凝胶电解质混合的电极活性材料和任选的导电添加剂构成的多个湿电极层，其中所述导电多孔层含有互连的导电通路和至少80体积％的孔；以及(B)以交替顺序堆叠并固结希望数量的所述多孔层和希望数量的所述湿电极层，以形成具有不小于100μm(优选大于200μm、更优选大于400μm、进一步更优选大于600μm、并且最优选大于1,000μm)的厚度的电极。
具有活性质量负载量超级电容器电极

[发明专利]以石墨烯实现的防腐涂层-CN201980045202.9在审
发明人：孟繁君;林怡君;李晓燕;文·Y·邱;阿茹娜·扎姆;张博增 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2019-05-07 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： C09D5/08 文献下载
摘要：提供了一种基于石墨烯的含水涂层悬浮液，所述含水涂层悬浮液包含溶解或分散在水中的多个石墨烯片、防腐颜料或牺牲金属的颗粒、和水性粘结剂树脂，其中这多个石墨烯片含有选自以下各项的单层或少层石墨烯片：具有基本上零％非碳元素的原生石墨烯材料或具有按重量计0.001％至47％非碳元素的非原生石墨烯材料，其中所述非原生石墨烯选自氧化石墨烯、还原的氧化石墨烯、氟化石墨烯、氯化石墨烯、溴化石墨烯、碘化石墨烯、氢化石墨烯、氮化石墨烯、掺杂石墨烯、化学官能化石墨烯、或其组合，并且其中所述涂层悬浮液不含分散在其中的硅酸盐粘结剂或微球。还提供了一种至少部分地涂覆有此种涂层的物体或结构。
石墨实现防腐涂层

[发明专利]表面介导的锂离子交换能量存储装置-CN201610819520.4有效
发明人： A·扎木;刘辰光;D·内夫;B·Z·张;于振宁;王喜庆 -专利权人： 纳米技术仪器公司
申请日： 2011-12-14 - 公布日： 2021-01-22 - 主分类号： H01M4/02 文献下载
摘要：一种表面介导的锂离子交换能量存储装置，所述装置包括:(a)正极(阴极)，其包含官能的或非官能化的阴极活性材料，但所述阴极活性材料在其上具有捕获或者存储锂的表面面积；(b)负极(阳极)，其包含官能化的或非官能化的阳极极活性材料，所述阳极活性材料具有在其上捕获或者存储锂的表面面积；(c)设置于两个电极之间的多孔分隔体；以及(d)与两个电极物理接触的含锂的电解质。在一种实施方案中，在该能量存储装置的第一次充电或者第一次放电循环之前，两个电极中的至少一个其中包含锂源。
表面锂离子交换能量存储装置