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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
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
金属卤化物钙钛矿导锂层的构建并用于稳定锂金属电池的研究
姚宏斌课题组充分利用氯基金属卤化物钙钛矿宽带隙、成膜性好、制备简单等优势，开发出基于金属卤化物钙钛矿的梯度导锂层，实现了金属锂负极与电解液的隔离，大幅度提升了锂金属电池的循环稳定性。作为一种新型可溶液加工的离子型半导体材料，金属卤化物钙钛矿成为近年来光电研究领域的热点材料。然而，金属卤化物钙钛矿材料框架内的锂离子传导特性以及相关应用却少有研究。研究人员发现，利用旋涂法制备的金属氯基钙钛矿具有容纳和传输锂离子的特性。研究人员发展了方便的固相转印方法，避免了锂枝晶生长和锂金属电极的粉化。测试表明，在金属卤化物钙钛矿导锂层的保护下，锂电池的稳定性显著提升。
中国科学技术大学
2021-04-11
石墨烯包覆钛酸锂材料及高性能超级电池
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
本项目开创性地将石墨烯用于包覆钛酸锂，通过独特的加工工艺制得业内领先的石墨烯包覆钛酸锂材料，有效地解决了钛酸锂负极材料的产气问题，并以此为基础制得了高性能的钛酸锂超级电池。该电池单体可8C持续放电，20C脉冲放电，充放电循环大于30000次，10分钟可充电90%以上，低温性能优异（可在-40度环境下放电）。
石墨烯具有高导电性和优良的电化学稳定性，通过石墨烯的均匀包覆改善了钛酸锂的电子电导性，进而提升了电池的大倍率充放电能力和高低温性能。同时，石墨烯包覆降低了材料充放电过程中的极化，提高了材料的容量发挥，通过钝化钛酸锂材料表面的活性位点，解决了其产气问题。利用该负极材料做成钛酸锂超级电池，具有优异的倍率充放电性能、长寿命、高安全性能和优异的低温充放电性能。
本项目首先开发了石墨烯包覆的钛酸锂材料，采用高温固相法合成，X射线衍射图谱证明其为标准的钛酸锂尖晶石结构，微观上由100-200nm的一次颗粒组成的微米和亚微米级二次球形颗粒，D50为15±5μm，1C可逆容量大于155mAh/g。
获得了基于石墨烯包覆钛酸锂负极材料的钛酸锂超级电池，通过串并联成组后可以用于低温启动电源，轨道交通，储能等领域，在长寿命、高安全、快充和低温充放电领域具有广阔的应用前景。
南开大学
2022-07-29
锂离子电池富锂锰基正极材料的可控制备
北京大学工学院课题组在国内较早开展富锂锰基正极材料相关研究，在阴离子氧化还原过程的调制、阴离子电荷补偿机理、阴离子氧化还原过程的激发及阴离子氧化还原富锂锰基材料制备研究中取得了一系列重要进展。该研究构筑了一种O2型具有单层Li2MnO3超结构的富锂材料,可以提供400mAhg可逆容量，能量密度高达1360wh/kg,是目前锂离子电池锰基富锂正极材料最高可逆容量。这种材料通过一个单层的Li2MnO3,激活稳定的阴离子氧的氧化还原反应，形成一个高度可逆充放电循环。
北京大学
2021-02-01
一种导电凝胶颗粒构成的空气正极及其锂空气电池
本发明公开了一种导电凝胶颗粒构成的空气正极及其锂空气电 池，其特征在于，该空气正极为全固态结构，其包括导电凝胶制备的 任意形状的颗粒，所述颗粒相互之间具有缝隙，所述导电凝胶同时能 传导电子和传导离子，所述颗粒粒径的尺寸范围为 10μm～500μm。 所述颗粒堆积为层状结构，该层状结构的厚度为 50μm～5mm。一种 锂空气电池的电芯结构为多层卷绕式或者多层层叠式，该电芯由多个 重复单元卷绕或者层叠而成，每个重复单元均包括如上所述的空气正 极。本发明中空气正极的内部存在气体快速扩散通道且能制备成较厚 的厚度，有效解决了氧气扩散困难的问题，使空气正极真正投入实际 应用成为可能。
华中科技大学
2021-04-13
多元硫系薄膜太阳能电池关键技术研究
铜铟镓硒CIGS是由铜、铟、镓、硒等金属元素组成的直接带隙化合物半导体材料，其对可见光的吸收系数为所有薄膜电池材料中最高(104-105cm-1)。目前CIGS电池的光电转化效率是各种薄膜太阳能电池之首(19.9％)，接近于市场主流产品晶体硅太阳能电池转换效率，而成本却是其1/3。与高效率高成本的晶体硅太阳能电池和低效率低成本的非晶硅薄膜太阳能电池相比，CIGS薄膜太阳能电池以其性能稳定、抗辐射能力强、光电转换效率高等优势被国际上称为相当具有潜力和下一代廉价的太阳能电池，已成为光伏领域
南京大学
2021-04-14
一种钒酸锂负极材料、负极、电池以及负极材料制备方法
本发明公开了一种钒酸锂负极材料、负极、电池以及负极材料 的制备方法，属于电池领域，钒酸锂负极材料为核壳结构，其核部为 钒酸锂，其壳部为包覆层，钒酸锂为纳米级颗粒或者为纳米级颗粒形 成的微米级的二次颗粒，所述包覆层厚度为 2～30nm，包覆层包括导 电性包覆层或/和稳定性包覆层。通过化学气相沉积方法以惰性气体为 载气将有机碳源带入高温反应器中，在核部表面形成无定型碳或者石 墨化碳的导电性包覆层。采用真空镀膜、磁控溅射、
华中科技大学
2021-04-14
新一代动力锂电池富锂锰基正极材料研究
针对富锂锰基正极材料电压衰减问题，通过理论计算阐明了表面氧优先析出机制及对应的表面重构动力学，并提出了硫改性稳定多阴离子的技术方案，研究成果发表于Nat. Comm.，申请国际专利1项。
哈尔滨工业大学
2021-04-14
一种硫氧固体氧化物燃料电池阳极的制备
简介：本发明提供了一种硫氧固体氧化物燃料电池阳极的制备,属于新型燃料电池及化工生产节能技术领域。硫氧固体氧化物燃料电池固体电解质为Ce0.8Sm0.2O1.9,阴极为La0.5Sr0.5MnO3,阳极为La0.8Pr0.2CrO3。电池以硫蒸气为燃料的工作温度为700-800℃,以二氧化硫为燃料的工作温度为500-700℃,电池反应产物为三氧化硫。硫氧固体氧化物燃料电池可以作为工业化生产硫酸的合成器,实现硫酸生产、化学发电和环境保护三位一体的结合。
安徽工业大学
2021-04-14