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锂离子电池 – 电解质 – 固体和凝胶
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通过球磨法（30分钟，室温）将Li6PS5Cl（LPSCl）表面改性为3-巯基-1-丙烷磺酸钠（3M1P，见图），形成复合硫化物电解质（LPSCl@3M1P）。
将LPSCl@3M1P粉末压制成圆柱形电极（直径：12 mm，压制压力：370 MPa）。在电极两侧贴附锂箔，构建对称型Li|LPSCl@3M1P|Li电池。在2 MPa和30 MPa堆叠压力下进行测试。
如图所示，LPSCl@3M1P电池在2 MPa和30 MPa压力下分别展现出2.4 mA/cm2和4.0 mA/cm2的临界电流密度（CCD），而裸露LPSCl在相同压力下仅为0.3 mA/cm2和0.6 mA/cm2。在0.5 mA/cm2电流密度下，对称Li|LPSCl@3M1P|Li电池循环寿命超过500小时，而Li|LPSCl|Li电池仅约50小时。
完整电池采用基于NCM811的正极组装。正极配方包含NCM811/LPSCl/气相生长碳纤维（VGCF，质量比64:33:3，负载量：4 mg/cm2）。电池在0.1C充放电倍率下循环测试（电压范围：2.5-4.25V，60°C）。Li|LPSCl@3M1P|NCM811电池经200次循环后容量保持率达84%，而对照组Li|LPSCl|NCM811电池保持率较低（具体数值未标注）。
X射线光电子能谱（XPS）分析表明，经100次循环后，LPSCl@3M1P表面硫化锂（Li2S）形成量显著降低（约占总面积38%），而LPSCl表面形成量仍达82%，证实其有效抑制了电解液分解。
表面形态分析显示，40次循环后LPSCl@3M1P电解液表面平滑，而裸露LPSCl表面呈现多孔结构。聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）截面图像表明，LPSCl@3M1P体系形成致密无空隙的锂层，与电解液紧密接触。沉积的锂呈现六角形晶体结构，其(0001)晶面与基底平行，这在循环过程中促进了锂的均匀沉积。
本研究表明，通过添加3M1P对硫化物电解质进行表面改性可带来显著电化学优势，尤其能实现均匀的锂金属沉积。
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锂离子电池 - 负极（不包括锂金属电极）
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硅碳复合材料及其制备方法、电池及电气设备
申请人：
宁德时代新能源科技股份有限公司（CATL）/
CN 120613369 A
将多层石墨烯（5-8层）与去离子水混合形成分散液。加入钨酸钠调节pH值至6-7。经超声处理后过滤分离固体样品。
固体样品置于管式炉中，在氮气氛围下加热至720°C持续2小时，获得多层石墨烯二次颗粒。
将多层石墨烯二次颗粒置于CVD（化学气相沉积）炉中。通入水蒸气（8 L/min，7.2 MPa，4.1 h）在石墨烯层上形成纳米孔。所得多孔石墨烯的BET比表面积为1,342 m2/g，孔容积为0.72 cm3/g，平均纳米孔径为5.3 nm。
将多孔石墨烯置于氮气气氛（15 L/min）的管式炉中。通入单硅烷气体（3 L/min），在CVD条件下（630°C，10 h）于纳米孔内沉积纳米硅。
硅沉积后，引入乙烯气体，在表面形成碳涂层（900°C，3 小时）。
所得硅碳复合材料具有BET比表面积0.15 m2/g、振实密度0.8 g/cm3（5 T压力）、体积平均粒径Dv50为9.1 μm，硅含量达45质量%。
负极制备方法为：将硅碳复合材料、石墨、单壁碳纳米管、Super C导电炭黑和聚丙烯酸锂（质量比40:54.5:0.5:2:3）在去离子水中混合，随后涂覆于铜箔上，经干燥和压延处理。
在全电池（NMC基正极）中，该材料在1,998次循环（0.5C充电/0.33C放电）后仍保持80%的容量保持率。
图示：硅碳复合材料横截面的能谱（EDS）成像图及元素组成分布，清晰呈现硅（Si）与碳（C）元素的分布状态。分析证实硅元素均匀沉积于石墨烯层的纳米孔隙内部，而非层间空隙。
本研究通过在孔径分布精密调控的石墨烯基材上实现均匀硅沉积，成功展现出极具前景的循环稳定性。
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锂离子电池 - 正极
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LiMn0.4Fe0.6PO4表面涂覆由细菌纤维素、聚丙烯酸锂及PEDOT:PSS（聚（3,4-乙二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸盐）组成的复合层。细菌纤维素（纤维直径：50-100 nm）经粉碎处理后，用氢氧化钠溶液（3%（质量），25分钟）洗涤，再用盐酸溶液（0.5 mol/L）酸洗至pH 7。将预处理后的纤维素分散于聚丙烯酸锂（Li-PAA）水溶液中（超声处理），获得纤维分散液。
将LMFP（D50：1.3 μm）分散于乙醇/水（体积比1：1，60 g/L）中，加入纤维分散液。加入PEDOT:PSS溶液（pH 5.0，用氨水调节），搅拌20分钟后获得混合浆料。细菌纤维素：Li-PAA：PEDOT:PSS质量比为4.5：1.5：6，总涂覆质量为4.7%。
浆料经喷雾干燥后进行梯度退火处理。退火程序包含低温阶段（250°C，1小时）、中温阶段（400°C，2.5小时，氩气气氛）及高温阶段（600°C，3小时，Ar/H2体积比95:5）。
所得材料在半电池中展现出148 mAh/g（1 C）和131 mAh/g（5 C）的放电容量，经200次循环（1 C充放电，2.0-4.35 V vs. Li+/Li）后容量保持率达96.9%，而对照样品（仅涂覆细菌纤维素和Li-PAA，不含PEDOT:PSS）的容量分别为139.5 mAh/g（1 C）116.5 mAh/g（5 C）的容量，以及仅涂覆细菌纤维素和Li-PAA（不含PEDOT:PSS）的对照材料89.2%的容量保持率。
本研究表明，退火后的PEDOT:PSS/Li-PAA/纤维素涂层能赋予LMFP电极卓越的功率性能与循环稳定性。
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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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固体氧化物燃料电池
申请人：
日产汽车公司 /
WO 2025181907 A1
开发出具有增强抗氧化性的金属支撑固体氧化物燃料电池（SOFC）。金属支撑体由添加Si或Al的Fe-Cr合金（不锈钢）制成。
制备含1%质量分数Si的不锈钢粉末作为金属支撑粉末。该粉末成型为片材（厚度50-500μm），与粘合层、燃料电极层及电解质层生坯层进行层压。组件在还原气氛中烧结后，于氧化气氛中经800-1200°C热处理，在基材表面形成含Al或Si的氧化膜。
金属载体呈现多孔结构（厚度：100-500 μm）。金属重整催化剂颗粒（Ni、Ru、Pt、Rh或Co）负载于氧化膜上，实现内部重整功能。
金属载体与燃料电极层之间设置粘结层。该粘结层由具有多孔结构的Fe-Cr合金构成，其铝硅含量低于金属载体，既能确保金属载体与燃料电极层的强力粘合，又维持了金属载体本身的抗氧化性能。
图示为截面结构：（a）展示整体电池结构，（b）呈现金属载体层细节。氧化物薄膜可在高温高湿重整环境中防止基材氧化。
运行时向金属载体供应硫碳比大于1的燃料。燃料在金属载体中经蒸汽重整生成氢气。经600℃H2/H2O（体积比50:50）工况测试，电阻变化率仅为未添加硅金属载体的1/2，证实氧化膜有效抑制了氧化反应。
1：燃料电池
2：金属载体
3：燃料电极层
4：电解质层
5：空气电极层
6：粘结层
7：基材
8：氧化膜
9：重整催化剂颗粒
本研究表明，在SOFC金属载体中掺入1质量%的硅，可有效抑制非预期氧化反应并降低电阻增长。
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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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2025-09-23
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2025-09-02
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2025-08-12
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2025-07-22
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2025-07-01
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