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最新的三周专利列表 – 2024-03-26 – 免费版本

  • 锂离子电池 – 电解质 – 固体和凝胶

  • 玻璃态嵌入式电池电极组件及相关电池单元和方法
    申请人: POLYPLUS / US 2024088359 A1

    要求得到一种如图所示的装置,该装置由以下部分组成:
    • 通过沉积含粘结剂的 "绿色薄片 "形成 LCO(钴酸锂)正极活性材料网络,然后进行烧结(粘结剂挥发/在 LCO 网络周围形成孔隙)。
    • 在 LCO 网络上涂覆涂层,例如通过湿涂层法或 ALD(原子层沉积)获得的 LiNbO3、Li2ZrO3、Li2SiO3 或 Al2O3 涂层。
    • 用离子导电聚合物(如聚[氧亚甲基-寡(氧)乙烯])、锂盐(如 LiTFSI,双(-三氟甲磺酰基)亚胺锂)和离子导电氧化物(或硫化物) 的组合填充正极孔隙,离子导电率比聚合物/盐混合物更高(至少高一个数量级)。
    • LATP 固态电解质层(可能通过含粘合剂的浆料沉积获得,厚度≤10 μm)。
    • 通过 ALD 沉积在 LATP 层上的中间层,如 LiPON(厚度约为 10 纳米,可保护 LATP 不与锂金属接触)。
    • 锂金属负极。

    Li Metal Layer: 金属锂层
    Interlayer (e.g., LiPON): 中间层(如 LiPON)
    Inorganic Solid Electrolyte Layer (e.g., LATP): 无机固体电解质层(如 LATP)
    Continuous electro active material scaffold (e.g., partially sintered cathode active material): 连续电活性材料支架(如部分烧结阴极活性材料)
    Conformal coating on surface of scaffold (optional): 支架表面的共形涂层(可选)
    Organic first material phase of the organic component: 有机成分的有机第一材料相
    Inorganic second material phase of the organic component: 有机成分的无机第二材料相

    Patent Image 1, Polyplus
    Patent Image 2, Polyplus

    虽然本专利申请中包含的实验细节有限,也没有电化学结果,但这项工作说明了一些重要的、尚未充分探索的概念,包括形成连续的正极活性材料网络 (可能具有良好的内部离子和电导率)的诱人可能性,以及定制的电极孔径分布,以实现良好的机械特性(体积变化补偿)和离子扩散。
    将 LATP 涂覆在 LiPON 上,可将 LATP(除了与锂金属接触时的不稳定性外,具有包括原材料丰富性在内的全面特性) 与 LiPON(与锂金属接触时具有良好的界面特性和稳定性,但离子传导性有限)的优点结合起来。
    据推测,电池将首先面向需要高安全性、高能量和高功率的高价值利基市场。

  • 高级版本包括另外两项专利讨论,以及包含 50-100 个商业相关的最新专利族的 Excel 列表。
  • 锂离子电池 - 正极

  • 用金属元素原料制备过渡金属锂氧化物的方法及其产品
    申请人: NOVONIX BATTERY TECHNOLOGY SOLUTIONS / NOVONIX ANODE MATERIALS / WO 2024039915 A1

    NMC811 由 Ni / Mn / Co 金属粉末和 Li2CO3(过量 1 摩尔%)混合制成。将混合物研磨后置于氧化铝坩埚中,然后在管式炉中加热 (600°C 3 小时,然后 920°C 20 小时,然后 870°C 5 小时,加热速度 10°C/分钟,氧气环境)。
    扫描电子显微镜图像(见图)显示出单晶形态,表面光滑。该材料显示出 1.29% 的镍/锂阳离子混合。充放电测试显示其可逆容量为 191.1 mAh/g,第一周期损耗为 13.4%,25 个周期后容量保持率为 93.6%(见图)。
    Voltage: 电压
    Capacity: 容量
    Discharge capacity: 放电容量
    Cycles: 循环次数

    Patent Image 1, Novonix
    Patent Image 2, Novonix

    这项工作表明,只要仔细优化多步热处理步骤,就可以通过直接、干燥的工艺从金属前驱体中制造出单晶 NMC811 粉末。
    通过采用掺杂和涂层等方法,进一步提高可逆容量、第一周期损耗和循环稳定性将是一个有趣的课题。

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  • 离子电池 - 负极(不包括锂金属电极)

  • 硅碳复合材料及其制备方法、二次电池和电动装置
    申请人: 宁德时代新能源科技股份有限公司(CATL) / WO 2024040605 A1

    将单壁碳纳米管(SWCNT,用羧基官能团修饰)、碳酸氢铵和酚醛树脂混合(按质量比为 2:5:93)并搅拌(60°C,1 小时),然后预固化(80°C,10 小时),接着气流研磨, 使 Dv50 粒径达到 7 μm。粉末凝固(160°C,15 小时,氮气环境)后进行碳化(1,100°C,4 小时,氮气环境),形成 SWCNT / 多孔碳复合基质。
    硅被沉积到这种基质的孔隙中(CVD,化学气相沉积,单硅烷/氢气,500°C,10 小时,硅域尺寸 10 nm),然后涂上碳(CVD,乙烯/氮气,800°C,0.5 小时)。
    由此得到的硅碳复合材料的 BET 比表面积为 4 m2/g,循环稳定性为 96.1%(在 45°C 下循环 300 次,充电/放电温度为 1 C,负极基于硅碳复合材料/石墨/丁苯橡胶/聚丙烯酸/Na-羧甲基纤维素/Super P 炭黑/碳纳米管 = 10 : 85 : 2 : 1 : 1 : 0. 7 : 0.3 (质量比),基于 NMC811 的正极),相比之下,基于不含碳纳米管的硅-碳复合材料制备的对比电池为 88.3%。

    这项工作说明了在硅碳复合材料的碳基质中加入羧酸盐功能化的 SWCNT 如何大幅提高循环稳定性,发明者将其归因于碳基质导电性和机械稳定性的提高。

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  • 质子交换膜燃料电池、固态氧化物燃料电池、磷酸燃料电池、阴离子交换膜燃料电池 - 电化学活性材料

  • 聚合物电解质燃料电池催化剂层、膜电极组件和聚合物电解质燃料电池的制造方法
    申请人: 丰田纺织 / JP 2024024842 A

    通过在聚四氟乙烯转移板上涂覆基于 TEC10E50E(铂在Ketjen Black 上,铂金质量%为 46.8)和 20 质量%的 Nafion(溶剂:乙醇/水)的浆料,制备催化剂层。
    将涂有涂层的聚四氟乙烯板放在 100°C 的热板上,使溶剂快速蒸发。
    用 100°C 快速干燥的催化剂薄片和 25°C 干燥的催化剂薄片生产出膜电极组件 (MEA)。
    在 100°C 下干燥催化剂层的 MEA 测得 8.03 W/mg-Pt(铂载量:0.144 mg-Pt/cm2),而在 25°C 下干燥催化剂层的 MEA 测得 5.98 W/mg-Pt(铂载量:0.16 mg-Pt/cm2)。

    这项工作说明了 PEMFC 设备中催化剂层的干燥速度如何对功率性能产生重大影响。

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  • 其他类别的三周专利列表

  • - 含锂金属电池(不包括锂硫、锂空气): XLSX
  • - 锂离子电池 - 电解液 - 液体: XLSX
  • - 锂离子电池 - 隔膜: XLSX
  • - 锂硫电池: XLSX
  • - 金属空气电池: XLSX
  • - 钠离子电池: XLSX
  • 先前的专利更新

  • 2024-03-05
  • 2024-02-13
  • 2024-01-23
  • 2024-01-02
  • 2023-12-12