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最新的三周专利列表 – 2025-02-04 – 免费版本

  • 锂离子电池 – 电解质 – 固体和凝胶

  • 一种含有磺酸、三维聚合物骨架和交联聚合物的改性中间膜
    申请人： 中国科学院上海陶瓷研究所 / 康宁 / CN 119315092 A

    开发出一种含有磺酸基团、三维纳米纤维框架和交联聚合物的中间层（面向锂金属电极和氧化物固体电解质层）。
    纳米纤维是从含有聚偏二氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）和 D(+)-10-樟脑磺酸（DCA，1.0 质量%）的 N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液中电纺出来的。生成的中间膜在 25°C 时的未压缩厚度为 ≈40 μm，压缩厚度为 ≈10 μm，离子导电率为 7.5 × 10-4 S/cm。
    制备了含有碳酸乙烯酯（VEC）、碳酸氟乙烯酯（FEC）和双（三氟甲烷磺酰）亚胺锂（LiTFSI）的单体反应混合物。热固化（70°C）后，框架孔隙内形成了交联聚合物网络。
    使用锂金属负极和基于 NMC 的正极（负载量为 21 毫克/平方厘米）组装的全电池在 50 个循环（充放电电流为 0.45 毫安/平方厘米）后显示出 88% 的容量保持率，而不使用夹层的电池则在第二个循环中因短路而失效。
    上图显示了层间集成示意图，其中复合前驱体层（1211）可穿透固态电解质（14）中的孔隙（1203）。
    中图显示临界电流密度测试达到 4.0 mA/cm2，而没有夹层的电池为 0.9 mA/cm2。
    下图显示了蚀刻（1 M HCl）后固态电解质表面的多孔形态，有≈13 μm深的多孔层。
    12：锂金属电极
    14：固态电解质（HCl 蚀刻 Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12/Li2WO4（LWO）= 100:2 质量比）
    18：三维聚合物框架
    20：电纺聚合物纳米纤维
    24：孔隙
    122：夹层成分
    1203：固态电解质中的孔隙
    1211：夹层

    Patent Image 1, Shanghai Institute of Ceramics - Chinese Academy of Sciences (CAS) / Corning
    Patent Image 2, Shanghai Institute of Ceramics - Chinese Academy of Sciences (CAS) / Corning
    Patent Image 3, Shanghai Institute of Ceramics - Chinese Academy of Sciences (CAS) / Corning

    这项工作说明了通过电纺获得的纳米纤维注入热聚合 VEC / FEC 后形成的夹层如何能够大幅改善锂金属电池的电化学特性。
    能否进一步降低整体电解质膜厚度将是一个非常有趣的问题。

  • 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 - 负极（不包括锂金属电极）

  • 硅碳复合材料及其制备方法、极片和电池
    申请人： 上海杉杉新材料 / CN 119315014 A

    制备了一种具有芯壳结构的硅碳复合材料。该材料由碳涂层硅碳芯、耦合剂层和由内向外的导电碳层组成。耦合剂层通过氢键与硅碳复合材料表面相连，而导电碳层则通过静电作用与耦合剂层相连。
    硅碳内核由硅（50 质量%）、多孔碳（47 质量%）和多孔碳表面的碳涂层（3 质量%）组成。
    耦合剂层包含 3-氨基丙基三甲氧基硅烷（APTMS）。导电碳层包含单壁碳纳米管（SWCNT）。
    制备时，将多孔碳置于氮气（流速 40 升/分钟）下的流化床反应器中。加热至 500°C 后，加入单硅烷（流速 10 升/分钟）。温度升至 550°C 并保持 6.5 小时。反应结束后，通入乙炔气体（流量 10 升/分钟）进行 CVD 碳涂层。
    将硅碳材料与 1 质量%的 APTMS 在乙醇溶液中混合（搅拌速度为 500 转/分钟，30 分钟），然后进行旋转蒸发。将中间材料溶解在乙醇中，与 SWCNT（相对于硅碳的 0.5 质量%）混合，搅拌（500 转/分钟，30 分钟），然后旋转蒸发，得到最终的复合材料。
    在半电池中，该材料的首次放电容量为 1,813.1 mAh/g，首次循环效率为 91.3%，循环 400 次（0.1 A/g 充放电）后容量保持率为 90.9%，而未经偶联剂处理的对比材料的首次放电容量为 1,834.5 mAh/g，首次循环效率为 90.5%，容量保持率为 80.6%。经过放电-充电-放电序列后，电极膨胀率保持在 100%，而未经过偶联剂处理的对比材料的膨胀率为 135%。

    这项研究表明，通过单硅烷 CVD 沉积制备的硅碳复合材料功能化耦合剂层和 SWCNT 后，由于减少了循环时的体积变化，因此提高了循环稳定性。

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  • 锂离子电池 - 正极

  • 用于锂二次电池的阴极活性材料 及其制造方法和包含其的锂二次电池
    申请人： 浦项制铁未来公司 / KR 20240176551 A

    将成分为 Ni0.98Co0.01Mn0.01(OH)2 的氢氧化物前体 (D50：≈4 μm) 与 LiOH · H2O (1.02 当量)、ZrO2 (0.15 当量)、Al(OH)3 (0.48 当量) 和 Y2O3 (0.11 当量) 混合。混合物在氧气箱式炉中经过两步热处理（850°C，4 小时，然后 730°C，9 小时）。所得材料用转子研磨机进行粉碎。
    将单晶材料与 Co(OH)2（相对于基体材料为 2%）和 Al(OH)3（相对于基体材料为 0.14%）混合，然后进行热处理（640°C，6 小时，氧气）。
    该材料的放电容量为 208.1 mAh/g，第一循环效率为 85.9%。
    采用石墨负极的全电池在 50 个循环（45°C、0.5 C 充电/1.0 C 放电）后的容量保持率为 90.9%。

    这项工作表明，浦项制铁未来公司正在开发一种富含镍的分层氧化物材料，其核心镍含量为 98%，近表面富含 Zr / Y 层，表层富含 Co / Al。
    我们对热处理程序进行了广泛优化，以获得适当的近表面 Zr / Y 分布。

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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

  • 气体扩散层及其制造方法、气体扩散层的辊形物体和固体聚合物燃料电池
    申请人： 三菱化学 / WO 2024262555 A1

    开发出一种具有优异抗裂性的气体扩散层制备方法：
    制备了一种多孔电极基板，将基于 PAN（聚丙烯腈）的碳纤维（平均纤维直径：7 μm，平均长 度：3 mm）和丙烯酸纤维（等级 D122 和 Bonnell M.V.P.-C651，Mitsubishi CHEMICAL （三菱化学工业株式会社））分散在基板上。C651，三菱化学，平均长度：3 毫米），然后用基于 PTFE（聚四氟乙烯，31-JR，三井化学）/聚氧乙烯（10）辛基苯基醚表面活性剂的憎水剂进行处理。
    将乙炔黑（Denka Black，平均粒径：35 nm）与热解石墨（PC-H，Ito Graphite Industries，平均粒径：7.7 μm，质量比为 100:27）混合，然后加入聚四氟乙烯分散液（与碳相比，质量比为 42%），制备涂层配方（实施例 2）。
    使用条形涂布机将涂布液涂布在上述制备好的基底的一侧，干燥（150°C，5 分钟），然后烧结（360°C，30 分钟）以形成涂布层（厚度为 34 μm）。
    如图（b）所示，优化配方具有良好的结构完整性，与对比实例（f）相比，裂纹极少。剥离强度测量证实了其卓越的粘附性（1.22 牛顿/15 毫米，对比实例为 1.12 牛顿/15 毫米）。

    Patent Image, MITSUBISHI CHEMICAL

    这项研究表明，在 PEMFC 催化剂层中使用基于乙炔黑和热解碳的导电碳网络可减少裂纹的形成并提高附着力。

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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）

  • - 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

  • 2025-01-14
  • 2024-12-23
  • 2024-12-03
  • 2024-11-12
  • 2024-10-22