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

申请人: 丰田汽车 / US 2023075357 A1

结果表明，在没有外部压力的情况下，将高达30体积%的SBR（苯乙烯-丁二烯-橡胶）粘合剂纳入硫化物电解质层，可以在没有外部压力的情况下，在100个循环（1 mA/cm²电荷/放电荷电流）后产生有利的循环效率（比率放电容量/电荷容量）。

观察到硫化物电解质层的弯曲弹性模量从21.6 GPa（1体积% SBR）降至5 GPa（20体积% SBR）和4.1 GPa（30体积% SBR）。

硫化物电解质层：15 LiBr·10 LiI·75（0.75 Li2S·0.25P2S5）玻璃陶瓷（2.5微米颗粒尺寸）/SBR粘合剂（比例见图）。丁基丁酸盐中的泥浆被刀片涂在释放膜（CerapeelWZ，东丽）上，干燥后从释放电解质膜（100°C，60分钟）。

正电极：NMC111（D50：5微米，使用溶胶凝胶法涂覆LiNbO3）/15LiBr·10 LiI·75（0.75Li2S·0.25 P2S5）玻璃陶瓷（根据激光散射，颗粒大小为2.5微米）/SBR粘合剂/碳纳米纤维 =68.4：22.8：2.0：6.8质量，涂在铝箔上。

负极：Si粉末（D50：5 μm）/15 LiBr·10 LiI·75（0.75 Li2S·0.25P2S5）玻璃陶瓷（根据激光散射，颗粒尺寸为2.5μm）/SBR粘合剂/碳纳米纤维（CNF）= 45.6：45.6：2.0：6.8质量，涂在表面粗化的铜箔上

Charge/ discharge efficiency after 100 cycles: 100次循环后的充电/放电效率

Binderamount in solid electrolyte layer: 固态电解质层中的粘合剂数量

这项工作说明了，如果要在不施加显著压力的情况下与低成本的Si微粒作为活性材料进行操作，硫化物电解质层需要足够灵活，以补偿体积变化。

据推测，进一步的粘合剂优化可以最大限度地提高其降低弹性模量的有效性，同时最大限度地减少电解质层中离子电导率的降低，并最大限度地减少电解质层的厚度。

全固态二次电池及其制造方法

申请人: 三星SDI株式会社 / WO 2023038392 A1

固态电解质，全固态电池，制造固态电解质的方法，以及制造全固态电池的方法

申请人: 太阳诱电株式会社/ WO 2023032294 A1

锂离子电池 - 正极

掺杂富含镍的分层氧化物材料和含有该材料的锂离子电池

申请人: WILDCATDISCOVERY TECHNOLOGIES / WO 2023033934 A1

戊二酸铵（ANO）、Al2O3、TiO2、ZrO2和Li2CO3与前体Ni0.8Mn0.1Co0.1(OH)2混合，然后进行热处理（750°C，16小时，大气：“空气氧流”）。

半电池循环测试（见图）表明，与其他示例相比，Nb和Zr的联合掺杂会带来最高的循环稳定性。

CapRetention: 容量保留

Mat: 材料

Baseline,no dopant: 基线，无点

这项工作说明了如何在Nb-和Zr-codoping上改善NMC811中的循环稳定性。使用WildcatDiscovery Technologies所追求的筛选方法对一系列其他组合进行了筛选。

正如Dee Strand博士（首席技术官，WildcatDiscovery Technologies）在国际电池研讨会和展览VIRTUAL2020上所说，他们与巴西铌采矿和加工公司CBMM合作。

阴极活性材料和包含该材料的非水电解质二次电池

申请人: L&F/ WO 2023033554 A1

复合电极及其制备方法、电池和用电设备

申请人: 宁德时代新能源科技股份有限公司 / CN 115810719 A

离子电池- 负极（不包括锂金属电极）

由具有特殊性能的碳和硅组成的更好性能的电池

申请人: SILANANOTECHNOLOGIES / US 2023079476 A1

多孔碳/硅复合材料是目标，可以实现高负电极负载（4-16mAh/cm²）。高电极负载提供了成本和能量密度的好处。这些多孔碳/硅复合材料表现出以下近似特性：

- 硅/碳质量比为≤5。
- 碳结构域尺寸为3纳米。

- Si晶体尺寸为10纳米。
- 对于液体电解质：BET比表面积为1 m²/g。
- 用于半固态或固态电解质：1-20m²/g。

- 碳化硅（碳化硅）在加热时形成（见图）。

-进一步指定了碳特性（包括XRD、X射线衍射）。
- 这种复合材料在碳壳内的可选外壳（约100纳米厚度）。

过程描述非常宽泛。可能的特征：

- 通过热处理气体、液体或固态前体形成多孔碳。

- 可能使用激活技术（蒸汽或二氧化碳）。
- 通过CVD沉积（可能是单硅烷气体）掺入Si。

Counts: 计数

Degrees: 温度

Temperatureincrease: 温度升高

XRDpatterns of a suitable carbon-based Si-comprising composite powder annealed inN2 at different temperatures and showing SiC formation at around 850°C: 合适的碳基硅复合粉末在不同温度下在N2中退火的X射线衍射模式，并在850°C左右显示SiC形成

该专利申请不包含合成示例或电化学结果，但很明显，多孔碳的特性已经过非常仔细的优化，以便在高电极负载下具有有利的性能。

该图说明了碳化硅（SiC）如何在远低于1000°C时形成。由于碳化硅是电隔离的，因此在热处理时应仔细监测其形成，以避免对电化学特性产生潜在的负面影响。

一种硅氧负极材料及其制备方法和用途

申请人: 湖南中科星城石墨有限公司 / CN 115732646 A

硅碳复合纤维

申请人: UNIFRAX/ WO 2023034947 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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燃料电池催化剂，其制备方法，以及包含该催化剂的燃料电池

申请人: 现代摩比斯株式会社 / 韩国科学技术研究院 / EP 4141997 A1

第1部分：碳支持的铂钴纳米颗粒芯（TEC36E52，TKK）分散在乙醇中（超声波，30分钟，然后搅拌，30分钟，然后在氢/氩气下搅拌1小时，5：95）。

第2部分：将醋酸银溶液添加到上述泥浆中，然后搅拌（室温，12小时）。产生的颗粒用乙醇和水洗涤，然后干燥（70°C，3小时），然后热处理（40°C，2小时，氢/氩气下，质量5：95）。

第3部分：产生的颗粒分散在醋酸（1米）/乙醇中，然后搅拌（12小时），用乙醇和水洗涤，干燥（室温）和热处理（40°C，2小时，氢/氩，5：95质量）。

在电化学氧还原反应（ORR）测试中，这种材料的质量活性为0.069 mA/μg，比活性为0.56mA/cm²，而未经过合成过程第3部分的比较材料分别表现出0.038mA/μg和0.29mA/cm²。

这些结果通过形成银表面晶体来合理化，这些晶体可以防止钴扩散到表面。

这项工作说明了如何系统地组合三种不同价格的金属（铂、钴、银），以避免催化剂颗粒中出现不必要的重排。如果这种催化剂设计能让寿命也得到了改善将会很有意思，应该可以实现特定应用的原材料成本优化。

电化学装置电极催化剂和电极催化剂层、膜/电极组件和电化学装置

申请人: 松下 / JP 2023011964 A

中孔碳（CNovel，东洋炭素，比表面积：1,600 m²/g，设计孔径：10 nm）经过热处理（1,650 °C，2 h），以获得2.2 nm（002平面）的平均晶体直径。这种材料被粉碎（LaboStart Mini，AshizawaFine Tech，氧化锆珠，在乙醇/水中，1：1）以获得颗粒（800纳米平均颗粒尺寸）。

这些颗粒被分散在水/乙醇中（质量为1：1），并逐滴添加二硝基二胺铂硝酸溶液，以获得50%质量的Pt含量。泥浆进一步搅拌（80°C，6小时），过滤，洗涤，干燥（80°C，15小时），然后进行热处理（220°C，2小时，氮/氢，85：15）。

如下图所示，根据SEM图像，提出了压力测试（1至1.3V，0.5V/s扫描速率，80°C）后PEM燃料电池的平均晶体直径（002平面）与电压降（未指定电流）之间的相关性，通过减少塌陷孔隙的形成而合理化。

002面の平均結晶子径: 平均晶体直径（002平面）
低下電圧: 电压降
実施例: 事例

比較例: 比较示例

101: 使用炭黑时的电压降

102: 星号表示介孔碳的耐久性在达到1.6纳米平均晶石直径（002平面）时高于碳黑

103: 适合数据点的线

这项工作说明了介孔碳支撑材料中晶体尺寸的微小变化如何对PEMFC的寿命产生重大影响。

含有羧甲基纤维素的燃料电池气体扩散层和生产方法

申请人: 现代自动车株式会社/起亚株式会社 / US2023065789 A1

基于炭黑、PTFE（疏水剂、聚四氟乙烯）、CMC（亲氢材料、羧甲基纤维素）和未指定的分散剂/溶剂制备了微孔层的泥浆。

该泥浆应用于气体扩散层（使用刮刀控制厚度），然后干燥和热处理（350-380°C），导致PTFE激活和受控CMC降解，从而形成适合低温/高湿度操作条件的微孔层。

这项工作说明了如何将聚四氟乙烯和CMC结合起来，在PEMFC气体扩散层的微孔层中作为互补粘合剂。由于CMC等级范围很广，因此可以针对各种操作条件优化微孔层特性。

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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）