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锂离子电池 – 电解质 – 固体和凝胶
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将带有烯丙基（-CH2-O-CH2-CH=CH2）的可交联 PEO 聚合物和不可交联 PEO 聚合物以不同比例（5:5 到 9:1，即可交联 PEO 的比例较大）混合，以形成优化的网络结构。
聚合物混合物与 LiTFSI（双（三氟甲基磺酰基）亚胺锂）、LSTP（锂-硅-钛-磷酸盐）陶瓷和交联剂（三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）在乙腈溶剂中混合。溶液在室温下用磁棒搅拌 24 小时。然后将所得混合物浇铸到基底上，在室温下干燥 12 小时，再进行真空干燥（100°C，12 小时），形成 200 μm 厚的电解质薄膜。随后，将薄膜暴露在碳酸乙酯（EMC）蒸气中 72 小时，结果 EMC 的含量≈1.2-6 质量%。
这种电解质薄膜在 25°C 时的离子电导率为 1.7 × 10-3 S/cm，在 50°C 时的离子电导率为 3.1 × 10-3 S/cm。
如下图所示，具有优化的可交联/不可交联聚合物比例和气相沉积 EMC 的样品（红点，示例 1-3，실시예1-3）的离子电导率比没有气相沉积极性化合物的对比示例（黑点，对比示例 4-9，비교예4-9）高出约一个数量级。粉红色阴影区域的样品（非交联聚合物含量过高）由于交联结构坍塌而无法正确测量（因此数据点 비교예2-3 是推断而非测量值）。
这项研究表明，交联/非交联 PEO、陶瓷 LSTP 和少量 EMC 的半固态复合电解质具有良好的离子导电性。
就 LSTP 而言，专利中所述的 LiSiO2TiO2(PO4)3 并非平衡式。可能是不小心漏掉了 Li 后面的下标，因此配方为：Li9SiO2TiO2(PO4)3。LSTP 以含量相当的元素为基础。
如果能用沸点更高的液体取代 EMC（提高固有安全特性）而不显著降低离子导电率，将是一个很有意义的问题。
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锂离子电池 - 负极（不包括锂金属电极）
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在硅碳复合活性材料（D50：≈5 μm）上涂覆一层环化聚丙烯腈（PAN）和 LLTO 纳米粒子（如 Li0.5La0.5TiO3）。硅碳复合材料是通过碳上单硅烷的化学气相沉积（CVD）获得的。
将硅碳材料和 PAN（2.5 质量%）分散在 N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中并加热（80°C，持续搅拌）。PAN 完全溶解后，加入纳米-LLTO（1 质量%）并充分分散，形成混合浆料。
浆液温度升高（100°C，持续搅拌），直至有机溶剂完全蒸发。研磨得到的粉末，在箱式炉中进行热处理（320°C，1 小时，氩气环境），使 PAN 环化。
所得材料的涂层厚度≈100 nm。
在使用 Li6PS5Cl 固体电解质的半电池中，该材料的第一周期放电容量为 2,037 mAh/g，50 个周期（0.1 C 充电/放电）后的容量保持率为 88.7%，而对比材料（仅涂有 LLTO，没有 PAN）的容量保持率为 1,470 mAh/g，容量保持率为 66.3%。
这项工作说明了环化 PAN / 纳米 LLTO 如何显著改善硫化物固态电解质电池的电化学特性。
鉴于 LLTO 可能会在 0 V 电压下与 Li+/Li 发生氧化还原反应（学术参考，尽管如果 LLTO 被环化 PAN 完全包围，这种反应可能会减慢或完全被阻止），性能改善的原因可能涉及复杂的界面反应序列，也可能不涉及。
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锂离子电池 - 正极
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制备了一种钴硼锑多元素复合涂层高镍正极材料。该材料包括高镍芯和表面的钴硼锑复合镀层。
将前驱体 Ni0.95Co0.04Mn0.01(OH)2 与 LiOH·H2O 和掺杂剂（SrO、Nb2O5 和 CaCO3）按锂：金属 = 1.06：1 的摩尔比混合，然后进行热处理（525°C，2 小时，然后 750°C，12 小时，氧气环境），得到 LiNi0.9468Co0.04Mn0.01Sr0.00089Nb0.00084Ca0.00147O2。
将这种材料与 CoOOH（3,000 ppm）混合，然后进行热处理（625°C，9 小时，氧气环境）。然后将得到的钴涂层高镍材料与 Sb2O3（1,000 ppm）和 H3BO3（500 ppm）一起进行球磨（300 转/分钟，1.5 小时），得到多元素复合涂层材料。SEM 图像（见图）显示了光滑的复合涂层。
在半电池中，该材料的放电容量为 224.2 mAh/g，第一周期效率为 90.2%。在 2 C 放电条件下，它能提供 93.5% 的低速率容量。在 45°C 条件下循环 50 次后，容量保持率为 94.7%，直流电阻（DCR）增加了 20.3%，而通过在材料上直接涂覆 Co、B 和 Sb（无需球磨）一步制备的对比材料的容量保持率分别为 220.1 mAh/g、89.0%、90.4%、91.3% 和 46.9%。
这项工作说明了如何通过掺杂 Sr、Nb 和 Ca 以及双层涂层（面向核心的第一层：富钴，面向电解质的第二层：Sb/B 基）实现高镍 (95%) NMC 的均衡性能。
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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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一种用于燃料电池的铂催化剂是用电子束辐照金属还原法代替化学还原剂制备的。
碳载体分散在水/乙醇混合溶剂中。在分散液中加入导电聚合物（如聚吡咯）前体和表面活性剂。将该混合物进行低功率电子束辐照（0.01-0.05 MeV，0.1-5 mA），使聚合物涂覆在碳衬底上。
然后，将聚合物涂层碳载体与铂前体（如乙酰丙酮铂）和表面活性剂（如油胺）混合。用 NaOH（1 M）将 pH 值调至 5-8。将该混合物置于高功率电子束照射下（0.01-2 MeV，0.1-20 mA），以还原铂离子并在碳载体上沉积金属纳米颗粒。得到的催化剂经过过滤和干燥（70°C）。
用不同的聚合物含量制备了各种催化剂： 0 质量%（对比示例 1）、3 质量%（示例 1）、5 质量%（示例 2）、10 质量%（对比示例 2）和 20 质量%（对比示例 3）。TEM 分析（见上图）显示，所有样品中的铂纳米颗粒均匀一致，平均尺寸≈2.5 纳米，这证明无论聚合物含量多少，铂都能成功沉积。
在阴极侧使用制备的催化剂（0.4 mg-Pt/cm2），在阳极侧使用商用 Pt/C（0.2 mg-Pt/cm2），以 Nafion 211 作为膜，制作了膜电极组件（MEA）。在高湿度（见下图 a）、70°C、100% 相对湿度、0 巴）和低湿度（见下图 b）、80°C、40% 相对湿度、1.5 巴）条件下进行了性能测试。
虽然在高湿度条件下没有观察到明显的性能差异，但与无涂层催化剂（对比实例 1）和 10 质量％聚合物涂层催化剂（对比实例 2）相比，3 质量％聚合物涂层催化剂（实例 1）在低湿度条件下表现出更优越的性能。这表明优化的亲水涂层改善了催化剂层的水分管理。
CP: 导电聚合物
Coated layers: 涂层
RH: 相对湿度
这项工作说明了如何利用电子束辐照获得定制的碳支撑表面和减少的、分布均匀的铂纳米颗粒，从而在相对湿度为 40% 的条件下获得良好的 PEMFC 催化剂性能。
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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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- 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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- 锂空气电池： 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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- 钠离子电池： XLSX
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先前的专利更新
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2025-04-08
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2025-03-18
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2025-02-25
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2025-02-04
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2025-01-14
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