最新的三周专利列表 – 2024-12-23 – 免费版本
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锂离子电池 – 电解质 – 固体和凝胶
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负极片、制备方法、二次电池和电气设备
申请人：
宁德时代新能源科技 (CATL) /
CN 119069645 A
通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）在金属锂层上沉积氧化硅界面层（厚度：20 μm）。最佳工艺包括使用 SiH4 和 Ar 对无定形硅进行初始沉积（1 分钟，10 纳米），
然后通过多个步骤将 N2O : SiH4 的比例从 1 : 2 逐步提高到 20 : 1，以形成氧化硅层（SiOX，X ≈ 1，厚度：≈25 纳米）。
在锂金属层上，硅界面层中形成了氧浓度梯度，靠近金属层界面的氧含量较低，而远离金属层界面的氧含量较高。
电解液含有碳酸乙烯（EC）、碳酸丙烯（PC）和碳酸二甲酯（DMC）混合物中的 LiPF6（1 摩尔/升），质量比为 3 : 3 : 3。使用了聚乙烯（PE）隔膜。
带有硅基界面层的全电池（基于 NMC 的正极）在 500 个循环（1 C 充电/放电）后显示出 98% 的容量保持率，而未涂层的参比电池显示出 70% 的容量保持率。
这项工作展示了一种潜在的强大方法，通过将锂金属层与具有氧梯度的 SiOX（X ≈ 1）界面层相连接，进而与液态电解质相连接，从而实现锂金属负极极具前景的循环稳定性。
这项专利之所以被归入这一类，是因为它描述了一种可能与半固态或全固态电池高度相关的概念。
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离子电池 - 负极（不包括锂金属电极）
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一种负极材料及其制备方法和应用
申请人：
溧阳天目先导电池材料技术有限公司（IOPSILICON） /
CN 118993035 A
将多孔碳衬底（D50：3-20 μm，孔径：1-4 nm，微孔率：10-100%）置于惰性气氛下的化学气相沉积（CVD）反应器中。
引入单硅烷气体、NH3 和氮气（流量比为 33 : 2 : 35）。沉积过程（500°C，20 分钟）形成了第一种掺氮的硅碳复合材料。
引入单硅烷/氮气混合物（流量比 33:35）进行额外的硅沉积（500°C，20 分钟）。这两步工艺重复两次。
使用氮气和乙炔混合气体对材料进行钝化处理（流量比 35:4，100 分钟）。然后将复合材料与酚醛树脂（质量比 10:1）在无水乙醇中混合并搅拌（4 小时）。
混合物经喷雾干燥（150°C）后，在 NH3 气氛下碳化（550°C，4 小时）。
在半电池中，经过 200 次循环（0.1 C 充电/放电）后，该材料的容量保持率为 93.2%，首次循环膨胀率为 20.3%，电子导电率为 30.9 S/cm，而未掺氮的对比材料的容量保持率、
电子导电率和电子导电率分别为 86.4%、36.2% 和 19.6 S/cm。该材料的氮含量为 2.33%，而对比材料的氮含量为 0.83%。
这项工作展示了一个多步骤过程，该过程似乎经过了系统优化，以优化硅碳复合材料中氮含量在硅域和碳域之间的分布。
在材料和电化学参数之间建立了相关链，这些参数在工艺升级过程中可能非常有用（电子导电性、第一周期扩展、容量保持）。
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锂离子电池 - 正极
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生产正电极活性材料的方法
申请人：
丰田汽车 /
JP 2024166799 A
将 MnSO4 - 5 H2O、NiSO4 - 6 H2O 和 CoSO4 - 7 H2O 按 0.4 : 0.35 : 0.25 的摩尔比混合，形成溶液 1。Na2CO3 溶于水，形成溶液 2。
在机械搅拌下（25°C，见下文搅拌速率的变化），将溶液滴加到反应器中。
通过喷雾干燥（200°C，0.3 兆帕）在前驱体表面涂上 Na2CO3，使表面覆盖率大于 75%，然后进行热处理（600°C，6 小时，然后 900°C，1 小时，空气）。
然后将 P2- 型含 Na 氧化物与 LiNO3 / LiCl 熔盐混合物（摩尔比为 50：50，280°C，1 小时）进行离子交换，以获得 O2- 型含 Li- 氧化物。
用扫描电镜对不同前驱体溶液机械搅拌速率下得到的材料进行了表征（见图）。在优化搅拌功率的情况下（例 1 [実施例 1] 为 0.086 W，例 2 [実施例 2] 为 0.054 W），可获得大小均匀、表面结晶相互连接
（<1 μm）的球形颗粒。适度的搅拌功率可在保持球形形态的同时控制颗粒的生长。
在半电池测试中，优化材料的 0.1 C 放电容量为 242.0 mAh/g，并具有出色的速率能力，与 0.1 C 的速率相比，3 C 时的容量保持率为 87%。
在 0.5 C 和 1 C 放电速率下，容量保持率分别为 96% 和 94%。
相比之下，搅拌功率不足（0.015 W，比较例 1 [比 较例 1]）会导致结晶失控，产生形成不规则聚集体的板状晶体。这种材料的电化学性能较差：
在 0.5 摄氏度、1 摄氏度和 3 摄氏度条件下，放电容量为 214.0 mAh/g，容量保持率分别为 88%、83% 和 71%。
从比较例 2 [比 较例 2] (0.203 W) 和比较例 3 [比 较例 3] (0.685 W) 中可以看出，过大的搅拌功率会导致颗粒破碎，产生非球形团聚体。由于形态控制不佳和晶界脆弱，材料的性能受到了影响。
这项工作说明了在制造 LRLO（富锂层状氧化物）活性材料时，如何通过仔细优化和控制前驱体溶液搅拌速率来控制颗粒形态。
未发现循环稳定性数据。
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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
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一种膜电极组件及其制造方法
申请人：
戈尔 /
WO 2024236080 A1
一种作为第一多孔支撑的第一 ePTFE（微孔 PTFE，聚四氟乙烯）膜（单位面积质量： 4.1 g/m2，厚度：12 μm，密度：0.4 g/cc，气泡点：380 kPa）
用手拉紧并固定在金属框中。首先将水/乙醇中的全氟磺酸（PFSA）溶液涂覆在 PET 聚合物薄片基底上。将 ePTFE 膜层压到湿涂层上，使 PFSA 浸渍到孔隙中，然后进行干燥（160°C）。
第二层 ePTFE 膜作为第二层多孔支撑（单位面积质量为 0.7 g/m2，厚度为 0.5 mm）： 0.7 g/m2，厚度：6.6 μm，密度：0.1 g/cc，
气泡点：0.7 kPa）。水/乙醇中的第二种 PFSA 溶液被涂覆在第一种干燥的复合材料上，然后层压第二层 ePTFE 膜并进行干燥（160°C）。
对于阴极，使用槽模涂覆由 PFSA、铂/碳催化剂（TEC10EA50E，Tanaka Kikinzoku Kogyo）、正丙醇/水组成的溶液。涂层湿厚度为
72 μm，速度为 0.5 m/min。干燥（60°C，4 分钟）后，得到厚度≈11 μm、负载量为 0.41 mg-Pt/cm2 的阴极。
从复合电解质膜上移除聚合物片基底（可释放背层）。对于阳极，使用槽模涂覆由 PFSA、Pt/C 催化剂、正丙醇/水组成的溶液。涂层湿厚度为
15 μm，速度为 0.8 m/min。干燥（60°C，4 分钟）后，得到负载量为 0.11 mg-Pt/cm2 的阳极。
如图所示，扫描电子显微镜分析表明，虽然阴极层（30）出现了裂缝（45），但由注入催化剂和离子膜的 ePTFE 膜组成的强化电极层（37a）仍然完好无损。
27: 强化电解质层
28: 第一非强化电解质层
29: 第二非强化电解质层
30: 阴极层
37: 强化电极层
37a: 裂缝体积中的强化电极层
45: 裂缝
50: 强化部分
100e: 带电极的复合电解质膜
这项工作说明了如何通过采用两层不同孔径分布的膨体聚四氟乙烯 (ePTFE) 来提高膜电极组件 (MEA) 的抗裂纹能力。
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其他类别的三周专利列表 (付费用户可使用 Excel 文件）
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- 含锂金属电池（不包括锂硫、锂空气）： XLSX
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- 锂离子电池 - 电解液 - 液体： XLSX
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- 锂离子电池 - 隔膜： XLSX
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- 锂硫电池： XLSX
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- 金属空气电池： XLSX
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- 钠离子电池： XLSX
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先前的专利更新
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2024-12-03
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2024-11-12
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2024-10-22
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2024-10-01
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2024-09-10
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