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发表期刊-锂离子电池三元正极材料领域
上海科技大学物质学院谢琎课题组与上海交通大学化工系李林森课题组合作，在锂离子电池三元正极材料领域取得重要进展。近日，该研究成果以 Simultaneous enhancement of interfacial stability and kinetics of single-crystal LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 through optimized surface coating and doping 为题，在美国化学会旗下学术期刊 Nano Letters 上在线发表。该工作提出的单晶颗粒表面从 ALD 涂层到表面掺杂的转化方法为稳定高压锂离子电池正极材料提供一种新的思路，也为原子层沉积在设计储能材料界面中的应用开辟了新的机遇。 物质学院谢琎课题组 2018 级硕博连读研究生包文达和上海交通大学 2017级博士研究生钱冠男为该论文共同第一作者，谢琎教授和上海交通大学李林森特别研究员为论文共同通讯作者，该工作得到了上科大刘志课题组博士后蔡军、助理研究员余毅以及上海交通大学博士研究生孟德超、马紫峰教授的帮助和支持，同时感谢上科大物质学院电镜中心、分析测试平台的大力支持。上海科技大学为第一完成单位。该项工作受到了上海市自然科学基金、上科大启动经费和国家自然科学基金等的支持。
上海科技大学
2021-04-13
二次电池和超级电容器的新材料
将此新材料用于二次电池的阳极，得到的电池容量密度为 137Ah.kg-1，能量密度为152Wh.kg-1；经 120 次充放电后充放电库仑系数为 100%，能量密度仅下降了 9.2%。
扬州大学
2021-04-14
界面修饰优化钙钛矿太阳能电池性能
反式钙钛矿太阳能电池中钙钛矿吸收层与C60之间存在的能级失配问题是制约钙钛矿太阳能电池发展的关键因素之一。为解决这一问题，课题组首次采用超薄的PCBM（~3 nm）来修饰钙钛矿吸收层与C
南方科技大学
2021-04-14
高电压锂离子电池镍锰酸锂正极材料
尖晶石结构的镍锰酸锂（LiNi0.5Mn1.5O4）具有三维扩散通道，其理论放电比容量可达 147 mAh g-1，电压平台高达4.7 V，具有高的能量密度与功率密度，是未来锂离子电池发展中最具前途与吸引力的正极材料之一。该材料在0.1 C电流密度下，放电比容量为132.7 mAh g-1，5 C时，放电比容量仍有93.8 mAh g-1，容量保持率可达70
南京航空航天大学
2021-04-14
一种回收再利用废铅酸电池铅膏的方法
本发明公开了一种回收再利用废铅酸电池铅膏的方法，包括以下步骤：(1)以废铅酸电池中的铅膏为原料，将该铅膏在真空条件下进行预处理；然后，将预处理后的铅膏与氯化试剂混合得到反应物，将该反应物在真空环境下加热进行氯化挥发反应，使得预处理后铅膏中的铅元素与氯化试剂中的氯元素结合形成氯化铅并挥发；反应结束后即得到氯化残渣、以及挥发后冷凝结晶的氯化铅粗产物；(2)将步骤(1)得到的氯化铅粗产物在真空环境下进行纯化，得到氯化铅精产物。本发明通过对该回收方法的整体工艺流程及各个步骤的参数、条件等进行改进，与现有技术
华中科技大学
2021-04-14
一种高电压锂离子电池的制备方法
本项目是一种高电压锂离子电池的制备方法。按锂离子电池的常规方法组装制备，正极材料为碳包覆正极复合材料LiCoPO4/C，负极材料为锂或碳，电解液为加入添加剂的常规有机电解液，所述添加剂为噻吩、联苯和呋喃中的一种或两种以上任意比例的组合，添加剂的质量百分比用量为常规有机电解液的0.05-2%。本发明的优点是：1）通过对高电压正极材料进行碳包覆，可在材料颗粒表面形成均匀的导电薄膜，有助于锂离子的嵌入与脱出；2)噻吩等添加剂的作用保证了电解液组分的稳定性。该方法工艺简单、易于工业化，通过正极材料的改性和
南开大学
2021-04-14
一种大容量液态金属电池界面化成方法
本发明属于电化学储能相关技术领域，其公开了一种大容量液 态金属电池界面化成方法，其包括以下步骤：(1)将电池升温至工作温 度；(2)检测电池的电压，待电池电压稳定后搁置预定时间；(3)对电池 恒流放电；(4)将电池搁置后，对电池进行恒流充电至充满；(5)对电池 进行恒压充电，待电流密度低于 50mA/cm<sup>2</sup>后将电池搁置； (6)转至步骤(3)进行循环，循环 5～10 圈；(7)对电池进
华中科技大学
2021-04-14
富锂层状及三元锂电池正极材料
本项目针对富锂锰基和三元正极材料首次充放电效率低、倍率性能较差、锂层中阳离子的混排、高电压下电极材料与电解液之间反应等问题，通过表面包覆、体相掺杂、颗粒微纳化和形貌控制等多种方法，提高其电化学性能。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
富锂的层状结构Mn基氧化物及三元（NCM）材料具有高容量的特点，成本低廉、工作电压与现有电解液匹配，安全性好，考虑到振实密度、比容量等综合性能，其应用前景很好，适用于数码通讯类电池、笔记本电池、电动工具电池、汽车电池等。该项目已与天津力神电池股份有限公司开展产学研合作，具有很好的合作基础。
项目特色和创新之处：针对富锂锰基和三元正极材料首次充放电效率低、倍率性能较差、锂层中阳离子的混排、高电压下电极材料与电解液之间反应等问题，通过表面包覆、体相掺杂、颗粒微纳化和形貌控制等多种方法，提高其电化学性能。
通过原位XRD、XAS、EXAFS、电化学阻抗谱（EIS）、原位扫描电镜与透射电镜、扫描隧道显微镜、原位核磁共振、同步辐射和中子衍射等技术，获得无机材料及相关体系的原位分析与诊断新方法。优化设计并研制新型电极、电池制备工艺技术，构筑高容量、长循环稳定性的新型锂电池。
南开大学
2022-07-29
一种液态或半液态金属电池的建模方法
本发明公开了一种液态或半液态金属电池的建模方法，包括以下步骤，根据电池阻抗谱进行拟合，构建电池的阻抗谱拟合电路，根 据阻抗谱拟合电路构建电池的等效电路模型；采用对称脉冲对电池进 行混合脉冲功率性能测试，获取用于辨识电池的开路电压、电阻、电 容参数的测试数据；根据测试数据拟合电池的电动势、欧姆内阻、极 化电阻、极化电容、扩散等效电阻和扩散等效电容与 SOC 的函数关系， 辨识出等效电路模型的参数；采用安时法计算电池的 SOC；对 SOC 进 行修正，获得修正 SOC；根据修正 SOC，对等效电路模型的
华中科技大学
2021-04-14
高性能钒液流电池隔膜及其制备技术与应用
利用辐射技术研制电池的离子交换隔膜，最早从日本原子能研究所开始，出发点是代替Nafion的工艺，制备性价比更高的膜材料。电离辐射技术，特别是基于电子加速器的电子束辐射加工技术，不使用催化剂/引发剂，室温操作，高效快速, 适合大量生产。目前辐射加工技术已广泛应用于各种工业材料的生产，如电线、电缆、轮胎、发泡材料、热收缩材料等行业。本项目是在早期辐射接枝技术制备离子交换膜的基础上，在工艺体系中使用功能化离子液体代替含有阴阳离子一般离子交换功能基团，成功制备出具有更高耐热、化学稳定性、良好导电性、极为优异抗钒离子渗漏的两性离子交换膜（HUST-IL膜），并且在钒液流电池中的实际电池测试实验中电池效率优于Nafion系列膜。需要特别指出的是，本项目在制备工艺方面取得了重要突破，不需要一般阳离子交换膜中的磺化工艺，非常环保，并且在工艺上成功发展出替代传统固液接枝反应的工艺体系，避免了接枝反应的复杂工艺和质量控制问题；本项目的工艺技术，使电池隔膜的辐射制备工艺从传统的辐射接枝转变为辐射交联工艺，通过铺膜和固体膜辐照即可完成制备，与现有电线电缆片材的辐射交联工艺通用，工艺简单，极易量产和推广。
【技术优势】
(1) 本项目所得到的HUST-IL隔膜产品，其钒离子渗透率比Nafion膜（Nafion115，117）降低约1200倍，导电率提高3倍以上，电池效率实现了对Nafion膜的超越；
(2) 在制备工艺方面的重要突破：不需要一般阳离子交换膜中的磺化工艺，非常环保，并且在工艺上成功发展出替代传统固液接枝反应的工艺体系，避免了接枝反应的复杂工艺和质量控制问题；
(3) 本项目电池隔膜的辐射制备工艺从传统的辐射接枝转变为辐射交联工艺，通过铺膜和固体膜辐照即可完成制备，与现有电线电缆片材的辐射交联工艺通用，工艺简单，极易量产和推广。
【技术指标】
HUST-IL隔膜产品：钒离子渗透率比Nafion膜（Nafion115，117）降低约1200倍，导电率提高3倍以上，电池效率实现了对Nafion膜的超越。
华中科技大学
2023-07-19