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锂离子电池 – 电解质 – 固体和凝胶
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如下图和表所示，使用不同的环状磺酰胺盐作为液态电解质成分，制造了具有锂金属负极（厚度：≈20 μm）和基于 NMC811 的正极的软包电池。电池在 0.33 C 充电/放电条件下循环使用，直至容量保持率达到 80%。
Table 1: Electrolyte Composition of Embodiments 1-8 and Controls 1-2: 表 1：实施例 1-8 和对照组 1-2 的电解质成分
Embodiment / Control No.: 实施例/对照组编号
Salt other than Formula I salt; concentration: 式 I 盐以外的盐；浓度
Formula I salt; concentration: 式 I 盐；浓度
Formula II solvent (weight%): 式 II 溶剂（重量百分比）
Non-Formula II solvents (weight%): 非式 II 溶剂（重量百分比）
Ethylene glycol dimethyl ether: 乙二醇二甲醚
Bis(2,2,2-trifluoroethyl) ether: 双（2,2,2-三氟乙基）醚
Trimethyl phosphate: 磷酸三甲酯
2,2,2-trifluoroethyl-1,1,2,2-tetrafluoroethyl ether: 2,2,2-三氟乙基-1,1,2,2-四氟乙基醚
1-methyl-1-propyl pyrrolidinium bis(fluorosulfonyl)imide: 1-甲基-1-丙基吡咯烷双(氟磺酰基)酰亚胺
1-propyl-1-methylpyrolidinium bis(trifluoromethanesulfonyl) imide: 1-丙基-1-甲基吡咯烷双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺
indicates that such compounds were not added: 表示未添加此类化合物
Control: 对照组
Capacity retention: 容量保持率
Table 2: Cycle Test Results for Embodiments 1 through 8 and Controls 1 and 2: 表 2：实施例 1 至 8 及对照组 1 和 2 的循环测试结果
Number of cycles: 循环次数
Cell swelling after cycling: 循环后电池膨胀
本专利申请属于固态电池相关，因为分子 I-1 至 I-6 和分子 II-1 至 II-5 可能有助于半固态锂离子电池中锂金属电极/电解质界面的设计。
正如在麻省固能早期专利申请中所讨论的那样，麻省固能已开发出一种固态电解质层，该层与锂金属电极的界面良好，可用于半固态锂离子电池电池中。
以下液态电解质电池的循环数据再次说明，如果没有机械稳定的固态电解质层与锂金属电极接触，锂金属电池在达到≈90%的容量保持率时，就会出现 “容量损失不断增加 ”的问题。
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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。
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离子电池 - 负极（不包括锂金属电极）
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生产硅纳米颗粒的方法和设备
申请人：
IONIC MINERAL TECHNOLOGIES /
US 2024076192 A1
对天然存在的、分子式为 Si2Al2O5(OH)4 的埃洛石进行脱铝处理，以获得二氧化硅。将这种二氧化硅材料与金属镁（粒径≈100 μm）和慢化剂（NaCl 或 MgCl2，粒径分布呈双峰，峰值分别为 ≈40 μm 和 180 μm）结合在一起，然后在连续旋转炉中进行热处理
（见图），引发镁热还原反应，将 SiO2 还原成 Si（峰值，T7），随后在约 750°C 的温度下烧结，得到多孔 Si。无需使用 HF（氢氟酸）进行蚀刻（即无需蚀刻掉残留的 SiO2）。
所得硅材料的 BET 比表面积可在 20 m2/g（晶粒大小为 16 nm）和 140 m2/g（晶粒大小为 5 nm）之间调节。
值得一提的是，这种材料可以用乙炔进行 CVD 涂层（CVD：化学气相沉积）。
如 Ionic Mineral Technologies 网站所示，
来自美国犹他州矿山的埃洛石前驱体呈现出各向异性的纳米管形态（平均长度：500 nm，平均直径：50 nm）。专利中没有确定多孔硅材料的形态特征数据。
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锂离子电池 - 正极
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将硝酸锰（0.235当量）、硝酸钴（0.045当量）和硝酸镍（0.63当量）溶于水，然后加入4 M NaOH水溶液和10.2 M NH3 ∙ H2O水溶液，边搅拌边生成沉淀。将沉淀过滤、收集并干燥（110°C）。
将上述制备的前驱体材料与 LiOH（1.1 当量）和 Nb2O5（0.045 当量）混合，然后进行热处理（750°C，9 小时）。
这一过程产生了掺铌的高镍富锂正极活性材料 0.9 LiNi0.7Mn0.15Co0.05Nb0.1O2 ∙ 0.1 Li2MnO3。
在半电池中，该材料的 0.5 C 容量为 273.0 mAh/g，100 次循环后的容量保持率为 90%（0.5 C 充电/放电，2.5-4.8 V 对 Li+/Li）。
这项研究表明，锰含量相当高（锰的成本远低于镍和钴）的活性材料具有非常可观的能量密度。
由于具有相当高的电压和锰含量，这种材料与半固态和全固态电解质结合使用时可能更有吸引力（在高电位下具有电化学稳定性，并降低了锰浸出/沉积在负极的风险）。
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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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将铂/碳催化剂（金属含量为 40%）和离子聚合物与乙醇和水混合，制备阴极浆料（质量比：1.2）。
将浆液引入纳米气泡发生器（气压为 100 巴）。加压浆料在大气压力下排出，形成含有纳米气泡的电极浆料。这种浆液通过浇铸涂覆到基底上，形成电极层。
该层经过冷冻干燥（-130°C，24 小时），然后进行二次干燥（80°C）。干燥后的电极层被转移到 Nafion 211 膜的阴极侧。汞渗入孔测定法（MIP）证实了微孔的存在（大小：≈500 nm）。
对于阳极，制备了类似的浆料，涂覆在基底上，然后干燥（80°C）。然后将阳极电极层转移到聚合物电解质膜上，形成膜电极组件。碳气体扩散层（厚度：300 μm）被粘合到两个电极上，以完成单元电池。
单元电池测试是在相对湿度为 50%、工作温度为 65°C 的条件下进行的，得出的电池电位/电流密度曲线如下所示，与没有在电极浆液中引入纳米气泡的对比实例相比，性能有所提高。
실시예: 实例
비교예: 比较示例
这项工作说明了在电极浆料中引入纳米气泡，如何通过改变电化学活性层中的孔径分布，而对性能产生重大影响。
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其他类别的三周专利列表
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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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2024-09-10
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2024-08-20
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2024-07-30
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2024-07-09
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2024-06-18
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