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聚丙烯锂离子电池隔膜
团队基于大科学装置和薄膜加工物理多尺度结构在线研究平台，开展干法双拉聚丙烯隔膜加工关键技术公关， 现已突破技术瓶颈，开发出孔结构分布均匀、厚度轻薄、 力学性能优异的隔膜产品及加工技术，满足高安全性、高能量密度电池的需求。同时，生产效能是现有水平的 2.5 倍以上。团队隔膜在孔结构均匀性、厚度轻薄化、力学性能等方面均远优于现有水平。与日本、美国引进的湿法、 干法单拉技术相比，本项目技术投资成本和生产成本最低。 并且不存在湿法技术的环境污染、生产安全等问题。
中国科学技术大学
2021-04-14
锂离子电池隔膜的开发
可充电锂离子二次电池具有高比能量、长循环寿命、无记忆效应的特性，又具有安全、可靠且能快速充放电等优点，因而成为近年来新型电源技术研究的热点。由于锂离子电池是绿色环保型无污染的二次电池，符合当今各国能源环保方面大的发展需求，在各行各业的使用量正在迅速增加。目前二次锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及MP3等数码电子产品外，近年在电动车、电动自行车等一些大功率电池方面也已经开始使用。其中，聚烯烃微孔膜作为锂离子电池的隔膜材料，已得到市场的充分认可。然而，该材料仍主要从国外进口，这极大地制约了国内电池行业的发展。
本项目利用湿法工艺制备聚烯烃微孔膜，具有工艺稳定，重现性好的优点。湿法又称相分离法或热致相分离法，将高沸点小分子作为致孔剂添加到聚烯烃中，加热熔融成均匀体系，然后降温发生相分离，拉伸后用有机溶剂萃取出小分子，可制备出相互贯通的微孔膜材料。
主要技术、指标：
1、化学稳定性
①隔膜在电解液中应当保持长期的稳定性，在强氧化和强还原的条件下，不与电解液和电极物质发应。②应用温度：-60——80℃
2、电化学稳定性：①在电解液中不溶解，溶胀度<3％。
②温度稳定性：200℃以下无分解，且高温分解后应无毒性物质排出
3、力学性能①抗刺穿强度：250gf
②抗张强度：纵向（机械方向）≥60Mpa （屈服应力≥50Mpa）
横向（垂直方向）≥25Mpa
4、结构特性①孔径和分布： 100nm<孔径<3000nm 微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀；②厚度：10——60微米；③孔隙率：≥40％
四川大学
2023-05-15
新型锂离子电池电极材料的制备和性能
传统锂离子电池负极材料具有比容量低、安全性不高、制作成本和能耗较高的缺点，我们利用物理化学方法制备了以金属氧化物为代表的新型锂离子电池负极材料。材料克服了传统材料石墨的上述缺陷，具有良好的应用前景。我们研究了三种新的研制方法：一、利用控制氧化的方法可以制得混合价态钼氧化物，充分利用插嵌型二价钼氧化物对转化型三价态钼氧化物之间的协同作用，获得可以循环160次之后，保持900毫安时每克的锂电负极材料。二、利用插嵌机制二氧化钛修饰二氧化锰，形成混合价态锰氧化物微球形貌复合氧化
南京大学
2021-04-14
锂离子电池超声扫描仪
锂离子电池超声扫描仪是利用超声波成像技术，从声学角度来表征锂电池内部多相结构变化的检测设备。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
锂离子电池超声扫描仪是利用超声波成像技术，从声学角度来表征锂电池内部多相结构变化的检测设备。它可以实现软包电池及方形电池中电解液浸润状况及微量产气的原位无损检测，并能迅速灵敏地反映电解液浸润状态，评价电解液稳定性，检测SEI生长情况，从而对电池的健康状况进行综合评估，为优化电池装配工艺，分析电池失效机制等方面提供了创新性的技术手段和有效途径，有助于实现锂离子电池的安全性预警与故障的及早排除。
锂电池整体为封闭式结构，可见光、红外线、电子束等信息载体无法穿透金属外壳，内部状态难以直接观测，无法获知是否存在如电解液浸润不良、产气等影响电池性能，甚至导致安全隐患的因素，极大阻碍了锂离子电池的规模化发展及应用，亟需一种原位、无损的新型表征技术来研究这些结构演变。
华中科技大学
2022-07-26
锂离子电池正负极材料、准固态锂金属电池等
万立骏院士，1957 年 7 月出生于辽宁省新金县，1987 年 6 月于大连理工大学获硕士学位，1996 年 3 月在日本东北大学获博士学位，1998 年回国到中国科学院化学研究所工作。2009 年 11 月当选为中国科学院院士。主要从事扫描探针显微学、电化学和纳米材料科学的研究。发展了化学环境下的扫描探针技术，在表面分子吸附和组装规律、纳米图案化、表面手性研究等方面取得系列成果。致力于能源转化和存储器件的表界面化学、电极材料制备方法学和材料结构性能的研究，设计制备了系列高性能纳米金属材料、金属氧化物材料和锂离子电池正负极材料等，并应用于能源和水处理领域。该工作通过光学显微镜对凝胶态聚合物电解液(GPEs)中锂离子的沉积/脱嵌过程的电化学行为及形成机理进行了研究。研究表明在低电流密度下，锂离子倾向于在电极表面均匀沉积，成微球状。当电流密度增大时，表面沉积的锂会演变成苔藓状进而形成枝状晶须。此外，作者通过剥离枝晶表面的SEI壳层，利用原子力显微镜(AFM)及电化学阻抗谱(EIS)对其尺寸，形貌，模量及电导率进行了测试。结果表明这类原位生长的SEI具有较为优异的理化特性，有希望直接引入固体电解液锂金属电池中对锂枝晶的生长进行有效的抑制。该研究阐释了锂枝晶的结构演变过程，并对其表面SEI层进行了深入的表征，有助于我们进一步认识锂金属电池的衰降机制。2020 年重要锂电成果有：Angew. Chem. Int. Ed.：通过人工非晶正极电解质界面实现持久电化学界面助力固/液态混合锂金属电池Angew. Chem. Int. Ed.：利用中温转化化学构建空气稳定、锂沉积可调节的石榴石界面Angew. Chem. Int. Ed.：准固态锂金属电池中锂枝晶及其固态电解质界面层的界面演化 J. Am. Chem. Soc.：准固态锂电池中 LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 表面正极界面层的动态演化J. Am. Chem. Soc.：全固态合金金属电池的微观机理：调节均匀锂沉积和柔性固态电解质界面演变
大连理工大学
2021-04-13
一种锂离子电池正极材料及制备方法
综述了锂离子电池正极材料的工作原理,应具备的结构与性质以及目前最具有吸引力的三种正极材料LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4.通过比较这三种正极材料的制备方法和电化学性能,讨论了这些材料存在的问题和相应的解决方法。
昆明理工大学
2021-04-11
一种锂离子电池正极材料的制备方法
本发明提供了一种通过对采用固相法、液相法等各种合成方法制备的锂离子电池正极材料例如LiFePO4的前驱体进行变温联合煅烧，达到对合成锂离子电池正极材料结构和形貌的优化设计和控制，从而获得具有高倍率及超高倍率充放电特性的锂离子电池电极材料的制备方法。
浙江大学
2021-04-11
用兰炭末制备锂离子电池负极材料研究
兰炭也称半焦碳，是由低变质煤在隔绝空气的情况下加热获得的固体产品。在兰炭生产过程中，小于3 mm的兰炭粉末约占总质量的10%，这部分兰炭粉(半焦)是用廉价的末煤干馏而成，成本较块煤降低近20%。因其粒度小，不符合生产工艺要求，只能被当作低级燃料廉价处理或被弃置于河道或地头。这不仅造成大量能源浪费，限制兰炭的经济效益，而且对环境造成严重污染。 利用兰炭末制备新材料是有意义的事情，将其改性制备成高性能的锂电池，不仅可以大幅提升兰炭的经济效益，减少废料堆环境的污染，也将降低锂离子电池的成本。目前研究表明：对兰炭末进行高温石墨化处理，性能可以达到锂离子电池负极的性能指标。放电容量达到了300mAh/g以上。循环寿命，循环300次后，容量没有衰减。该项目对环境保护和资源利用有较大的益处，与现有锂电池负极材料相比，有一定的成本优势。
西安交通大学
2021-04-11
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
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