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一种锂离子电池SnS混合储能负极板及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-12-02 11:14:28

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 陈燕 | 2022-12-02 11:14:28

一种锂离子电池SnS混合储能负极板及其制备方法,属于电池储能负极板及制备方法。该负极板由SnS基复合储能电极外表面包覆缓冲碳层制得,缓冲碳层能够包覆和固定SnS/煤基活性炭/石墨烯复合储能材料中的SnS活性物质,限制其体积变化,防止活性物质从集流体上粉化和脱落;其中SnS基复合储能材料由Sn基复合储能前驱体材料硫化制备得到,将SnS基复合储能材料、负载铜的乙炔黑、聚偏氟乙烯和N‑甲基吡咯烷酮溶液混合均匀后涂板、干燥得到SnS基复合储能电极;将氧化中间相炭微球溶液和多巴胺盐酸盐超声混合后直接涂覆在SnS基复合储能电极外表面并烘干制得SnS基混合储能负极板,该负极板的比容量是现有锂离子电池负极板比容量的1.8~3.0倍;应用于混合电动汽车和纯电动车。

所述的SnS基复合储能电极为活性物质SnS/煤基活性炭/石墨烯复合材料,所述的活性物质SnS/煤基活性炭/石墨烯复合材料由Sn/煤基活性炭/石墨烯混合储能材料前驱体硫化制备得到。所述的缓冲碳层由氧化中间相炭微球溶液和多巴胺盐酸盐超声混合后直接涂覆在SnS基复合储能电极外表面并烘干制得;其中,氧化中间相炭微球溶液体积和多巴胺盐酸盐质量的比例为99.5 99.9mL: 0.1 1.0g。

随着我国国民经济的快速发展,石油等化石燃料的消耗与日俱增,造成日益紧迫的能源危机和环境问题。这其中汽车消耗的燃料占石油消耗总量的40%左右,研发新能源汽车已被列为国家重点发展的战略性新兴产业。目前,新能源汽车的主要发展对象是电动汽车,其发展的核心是动力电池,体现在电池的比能量、安全性、价格以及循环寿命等。在目前实用化的电池中,铅酸电池价格便宜但能量密度较低;超级电容器具有很高的比功率但比容量太低;镍氢电池具有较高的比功率但电池电压偏低、自放电损耗较大且放电容量受环境温度影响较大;燃料电池由于价格昂贵,短期内难易真正商品化。相比之下,锂离子电池具有良好的循环寿命和高达100 150Wh/kg的能量密度,是最有可能满足电动汽车的动力电~源之一。负极材料是锂离子电池的重要组成部分,目前应用的动力锂离子电池普遍使用石墨类负极材料,此类材料具有循环性能好、资源丰富、价格低廉等优点,但石墨类材料的比容量往往低于372 mAh g-1且倍率性能较差。此外,石墨类炭电极电位与金属Li相近,过充电时易形成锂枝晶,影响电池的安全性。因此,开发新型负极材料是提高锂离子电池比容量和安全性的关键。

本项目团队其下团队专家众多,多人曾担任江苏省品牌专业负责人,国家万人计划专家。入选国家万人计划、江苏省333工程中青年学术带头人、江苏省六大人才高峰高层次人才培养对象、江苏省青蓝工程、江苏省双创计划、南京市科技顶尖专家(院士和新研A类人才)等国家和省部级高层次人才。主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年科学基金项目、人力资源与社会保障部择优资助计划、中美清洁能源专项课题、中国博士后科学基金特别资助项目、中央高校基本科研业务费专项基金、国家重点实验室专项基金等10余项国家级和省部级研究课题,参与国家863重大专项、科技奥运重大专项等多项研究课题。

本专利项目符合本计划定位要求,有一定技术成熟度,项目实施过程中,符合国家产业技术政策;项目须拥有与其核心技术相关的授权发明专利等形式的自主知识产权,且有较好的市场前景,项目完成后能够形成产品批量生产销售或重大应用示范。我方希望可以寻求有生产经验与资金充裕的公司与我方展开合作,可以使专利得到现实化量产,主要应用于人们的日常生活的必需品领域。我方作为技术秘密转让合同的让与人和技术秘密使用许可合同的许可人应当按照约定提供技术资料,进行技术指导,保证技术的实用性、可靠性,可以保障提供完整、无误、有效,能够达到约定的目标的技术。技术转让时仅接受一次性支付全款,具体金额可通过科创平台协商。本团队将持续提供技术支持,进一步筛查核心业务的相关技术困难,方便受让方更好的进行实施。同时,欢迎行业专家与感兴趣人士继续项目技术进行优化、提供学术科研或投资入股,使技术可以更加的完善与成熟。

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