针对锂电池行业创新比较活跃的固态电解质、高能正极、高能负极及燃料电池材料，瑞士b-science.net收录了最近三周全球比较重要的专利申请，并对关键专利进行了评论（紫色字体部分），摘要如下：

   （付费用户会获得完整的三项专利评论及专利列表的EXCEL文档）

锂离子电池 - 电解质 - 固体和凝胶

全固态电池正极和包含正极的全固态电池

申请人: 株式会社LG新能源 / 汉阳大学 / WO 2023022492 A1

LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2, Li6PS5Cl,VGCF (蒸汽生长的碳纤维,Sigma-Aldrich) 下图所示的聚四氟乙烯基共聚物离子聚合物粘合剂（质量为70：25：3：2）干混合并压模（430 MPa），形成正电极（22.4 mg/cm²）。

下面显示的半电池循环测试说明了与聚四氟乙烯和聚（丙烯腈-丁二烯）粘合剂相比，性能显著提高。

Activematerial: 活性材料

Sulfideelectrolyte: 硫化物电解质

Conductivecarbon: 导电碳

Perfluorinatedionomer: 氟化离子体

Drymixing: 干混

Compositecathode: 复合正电极

m = 1-20, n = 5 * m

비교예 1: 比较示例1，使用聚（丙烯腈-丁二烯）粘合剂
비교예 2: 比较示例2，聚四氟乙烯（PTFE）粘合剂的使用
실시예 1: 示例1

这项工作说明了全氟离子体如何同时实现良好的功率性能和用硫化物固体电解质制造干式正电极。

固态锂电池的制造方法及用该方法制造的电池

申请人: SADEGHI ALI / VOROBYEV YURI/ KRISTUL GENE / VELIKOV LEONID / US 2023044416 A1

包含交联聚合物与无序网络的电解质

申请人: FACTORIAL / WO 2023014416 A1

锂离子电池 - 正极

正极材料及其制备方法、正极极片、二次电池

申请人: 佛山市德方纳米科技有限公司 / CN 115714171 A

氢氧化锂、碳酸锰、苹果酸铁、硼酸、正硅酸乙酯、磷酸在水中混合，然后加入甘露醇和石墨烯水浆，然后是球磨（1小时），然后是高压均质化、干燥、粉碎、筛分（200目）。产生的材料被煅烧（350°C，4小时）。甘露醇被添加到这种材料中，然后是均质化（40分钟），砂研磨和冷冻干燥（-40°C，0.01 MPa，8 h，然后在-20°C，2 h，1小时内增加到25°C）。

生成的材料被烧结（750°C，10小时，在氮气下），然后粉碎和筛分（200目），以获得带有LiMn0.6Fe0.4Fe0.4P0.4Si0.2B0.4O4芯的碳涂层（2.5纳米）材料。这种材料的粉末压实密度为2.35g/cm³，锂离子扩散率为2.01cm²/s，首次循环效率为98.5%，半电池的容量保留率为85.5%（0.1C时为100个循环）。

比较示例：相同的步骤，除了没有使用硼酸和正硅酸乙酯外，结果得到碳包覆的LiMn0.6Fe0.4PO4。比较材料的粉末压实密度为2.28 g/cm³，锂离子扩散率为1.32 cm²/s，首次循环效率为91.9%，半电池的容量保留率为80.1%（0.1 C时为100个循环）。与上面的例子相比，高速率特征也更糟糕。

这项工作说明了将Si和B纳入LMFP如何提高粉末压实密度、锂离子扩散率和电化学特性（特别是首次循环效率）。

正电极活性材料，制备方法，及包含该活性物质的锂二次电池

申请人: 株式会社LG化学 / WO 2023022518 A1

涂层活性材料和生产方法

申请人: 同和电子科技株式会社/ 丰田汽车 / US 2023045543 A1

离子电池- 负极（不包括锂金属电极）

负电极和产生负电极的方法

申请人: 信越化学工业株式会社 / WO 2023021861 A1

在粗糙的铜箔（2.5微米表面十点平均粗糙度）上，在曲率为10 m^-1的罐辊上向前滚动，使用电子枪将硅层沉积在碳坩埚中。此后，氮气和氧气的混合物被吹到硅膜上。通过再重复4次这个序列，构建了五层薄膜（见下图中的扫描电子显微镜图像）。5层薄膜的Si/O比为1，首次循环效率为90.4%，在全电池中100次循环（0.7 C电荷/放电）后容量保留率为94%（石墨电极比较实验：95%，正电极成分未披露）。

这项工作说明了在粗糙的铜集流体箔上直接形成硅/氧化硅结构时，具有出乎意料的有利的循环稳定性。

这些电极的成本效益升级可能需要实质性的进一步工艺创新，因为电子枪通常在真空下运行，并且可能表现出有限的沉积率。

由非碳纳米颗粒和碳化层组成的复合纳米颗粒，包含该纳米粒子的锂二次电池负极及其制备方法

申请人: NEO BATTERY MATERIALS / WO 2023018156A1

电极、可充电电池和制造工艺

申请人: RENA TECHNOLOGIES / WO 2023016607 A1

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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质子导电材料

申请人: 北海道大学/丰田汽车 / DE 102022119191 A1

这项工作旨在克服质子导电材料加湿的需求。通过在80°C的水中浸泡1小时，空气干燥4天，再真空干燥24小时，然后称量样品来测试实现这一程度。

膜可以从两种不同的聚合物中制备——一种是质子源，另一种是质子通道。几种不同的化学基团可以释放质子，在这种情况下，硫辛酸基团（-SO3H）是首选，并附着在苯乙烯基团上，例如苯乙烯磺酸（SSA），如下文“Schema1”所示。选择这种类型的聚合物是因为它可以通过π-π相互作用形成堆叠结构。质子通道聚合物需要能够协调质子，如亚甲基双丙烯酰胺（MBAA），并以每质量1份SSA-Na添加。

聚合反应需要一个引发剂，并为此使用以下“Schema 1”所示的AMHEPA。然后用3M水氯化氢和水处理产生的聚合物凝胶，并真空干燥24小时，以获得最终的膜聚合物-PolySSA/MBAA。这种聚合物在测试时表现出2.9%的水损失。

没有加湿的质子电导率测量大大高于使用Nafion膜（化学）的示例2。对所有样品进行的阻抗测量范围从1.2x 10^-2到5.3x 10^-2 S/cm。

Wasserlöslicher Initiator: 水溶性引发剂

Waschen:洗涤

Vakuumtrockenfür 1 Tag: 真空干燥1天

这项工作对于提高燃料电池的耐用性和防止在室温下储存后解体非常重要。

燃料电池电极包括非铂催化剂和石墨烯分层结构，以及包含该催化剂的膜电极组件

申请人: 可隆工业株式会社 / WO 2023018126 A1

这项工作是指来自PEM燃料电池的非铂催化剂系统。本发明燃料电池的电极具有催化剂层和石墨烯层堆叠和交替层压的结构，导电聚合物旨在通过限制过渡金属颗粒尺寸来提高催化剂效率。

催化剂是通过混合CNT（碳纳米管）作为碳支撑，将铁（III）酞菁氯化物作为Fe-N前体，质量比为1：2。这种材料在苯胺中分散（质量比：2：1），使用蒸馏水作为溶剂，然后干燥（60°C，8小时）以获得固体粉末，然后进行热处理（800°C，3小时，在氮气下）。

所得材料和Nafion PFSA离子体在蒸馏水/正丙醇中混合，然后在第一个喷嘴中用石墨烯分散剂喷雾干燥，在第二个喷嘴中用催化剂分散剂进行喷雾干燥。石墨烯浆首先喷洒在FEP（氟化乙烯丙烯）的释放材料上，形成石墨烯层，然后将催化剂层喷洒到石墨烯层上。重复这个过程以获得100层。

然后，通过将形成的电极层作为阴极电极部分，将Pt/C电催化剂作为阳极电极部分对齐，然后进行热压缩，制备膜电极组件（MEA）。

100小时后性能评估（4 mg/cm²阴极催化剂负载，0.7 V，65° C，气压：100 kPa，相对湿度：100%，氢/空气流量比：1.5/2.0）。当Fe-N前体（示例1）切换到Co-N前体（示例2）时，性能有所提高，当使用Mn-N前体（示例3）时，性能甚至进一步提高。

参考示例1基于Pt（阴极催化剂负载：0.8 mg/cm²，而示例1-3为4 mg/cm²）。

最大功率密度(mW/cm²)

事例 1: 660

事例 2: 575

事例 3: 515
参考示例 1: 996

실시예:事例
참고예:参考示例
초기전류밀도:初始电流密度
내구평가전류밀도:电流密度-耐久性评估后

这项工作非常重要，因为使用稀缺的铂族金属（PGM）会提高成本，并可能降低PEM燃料电池（和PEM电解器）的整体部署可行性。双喷嘴的使用简化了生产方法。有趣的是，锰（Mn）表现最好，因为尽管对高纯度锰（包括锂离子电池）的需求正在增加，但金属的临界值仍然比Pt或Co低得多。

制备用于制造催化剂涂层膜（CCM）的催化剂油墨

申请人: TEMASEK POLYTECHNIC / WO 2023014300 A1

这项工作旨在克服现有催化剂涂层膜（CCM）制备方法的问题。将催化剂直接喷涂在膜表面可能会导致有利的工艺效率，但需要几种不同的油墨可能会导致高催化剂浪费，增加缺陷和结构问题的可能性，以及喷涂过程中的团聚和喷嘴堵塞。本专利申请的重点是通过铣削步骤改进直接喷涂方法，以减少喷嘴堵塞的问题。

催化剂粉末（田中TEC10V40E，40质量% Pt/C）和Nafion（科慕D520）在去离子水中，用氧化锆球在封闭的研磨碗中研磨，然后进行过滤（400目）。过滤油墨与异丙醇（IPA）混合并进行超声（25 kHz，室温，15分钟，ElmaTI-H-10），以产生具有所需粘度的均质催化剂油墨。墨水被转移到超声波注射器支架上（保持30分钟），然后喷涂（多层涂层，SonotekExactaCoat）。

催化剂被纳入一个风冷的开放式阴极PEMFC堆栈中，该堆栈有5个串联的电池，活动面积为8平方厘米，用于测试。在2.5V的电压下，观察到约4.8 A的电流，而未优化的油墨约为3.5 A。

这项工作很重要，因为它说明了如何可能简化CCM生产流程。

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固态锂离子电池（PDF，196页）
高容量负极材料（PDF，223页）
高容量正极材料（PDF，180页）
燃料电池和电解槽（预售，预览版）