同济大学吴凯获国家专利权
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龙图腾网获悉同济大学申请的专利一种低界面阻抗的水泥基锌电池及其制备方法与应用获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119695302B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411679208.0,技术领域涉及:H01M10/36;该发明授权一种低界面阻抗的水泥基锌电池及其制备方法与应用是由吴凯;刘毅松;徐玲琳;蔡强;郭君渊;陈钰婷;翟艳;周思豪设计研发完成,并于2024-11-22向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种低界面阻抗的水泥基锌电池及其制备方法与应用在说明书摘要公布了:本发明涉及一种低界面阻抗的水泥基锌电池及其制备方法与应用,所述水泥基锌电池包括水泥基电解质,通过3D打印技术分别熔固在所述水泥基电解质表面相对两侧的正极材料层和负极材料层。具体步骤为:通过冷冻铸造技术制造多孔水泥基结构,经过盐溶液浸泡处理后使用;通过固定式激光扫描仪和3D打印设备,将水泥基电解质与锌铜电极在充满惰性气体的环境中组装,铜为正极,水泥基结构为电解质,锌为负极。与现有技术相比,本发明将电极材料直接熔固在水泥基电解质表面,提高了电极与电解质的界面稳定性,解决了电解质与电极界面阻抗高的问题,提升了电池整体性能,且工艺简单。
本发明授权一种低界面阻抗的水泥基锌电池及其制备方法与应用在权利要求书中公布了:1.一种低界面阻抗的水泥基锌电池,其特征在于,所述水泥基锌电池包括水泥基电解质,通过3D打印技术分别熔固在所述水泥基电解质表面相对两侧的正极材料层和负极材料层;所述水泥基电解质竖向高度为15-20mm,所述水泥基电解质具有定向排列的孔结构,孔径为10-20μm,孔隙率为25-40%; 液态金属渗入水泥基电解质表层的孔结构中,使水泥基电解质与金属电极之间的粘附强度得到大幅提升,减少了在工作条件下界面处发生分离的可能性; 所述水泥基锌电池的制备方法,包括以下制备步骤: S1、将水泥基材料D浸入硫酸锌溶液,得到水泥基材料E; S2、将水泥基材料E表面的杂质清除,清理干净表面后,得到所述水泥基电解质; S3、用固定式激光扫描仪对水泥基电解质的表面进行扫描建模,将所得的模型数据输入同轴送粉3D打印机; S4、在惰性气体环境中,通过同轴送粉3D打印机在水泥基电解质的相对两侧打印锌电极材料层和铜电极材料层,得到所述低界面阻抗的水泥基锌电池; 步骤S4中, 所述惰性气体环境包括氩气环境; 打印完成锌电极材料层后,静置冷却2-4小时,然后将水泥基电解质翻转,并开始在相对的另一侧打印铜电极材料层,铜电极材料层打印完成后,再次静置冷却2-4小时; 所述3D打印的参数为:打印速度5-10mms,打印高度2-3mm,打印时间为60-80min。
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