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如何实施成都硅碳电池材料专利技术方案

 

 
 
如何实施成都硅碳电池材料专利技术方案

如何实施成都硅碳电池材料专利技术方案
 
 
通过对最新成都硅碳电池材料的分析,目前对硅碳负极材料的研究主要集中在掺杂硅碳负极材料上,以提高硅碳负极材料的导电性。从而提高了电池的性能,以及安全性、稳定性和循环性能。其中,从最新成都专利技术的统计来看,全部是来自中国的专利申请,没有一项专利申请在其他国家进行过专利布局。知情人士认为,众多成都电池材料企业正在从事上述相关产品的市场化进程.国外市场的发展可以考虑避免专利壁垒。此外,在上述最新专利中,前四项专利已部署在中国。因此,上述专利应属于企业更重要、更有技术价值的专利,需要高度重视。
 
 
第一步:确定目标主题
 
某企业在对一种电池加热电路的设计过程中,创新出一种串联谐振形式的电路,形成核心专利。
 
在硅碳复合负极材料中,硅作为活性材料提供锂的储存容量,碳作为分散集体来缓冲锂插层过程中硅颗粒的体积变化,保持电极结构的完整性和保持电极的内部接触。因此,硅碳复合材料结合了两者的优点,保持了电极之间的内部接触。因此,硅碳复合材料兼具两者的优点,属于锂电池用阳极材料。本文通过对硅碳负极材料专利技术的分析,了解硅碳负极材料的最新技术进展。
 
 
第二步:确定技术问题
 
以该核心专利所体现的技术方案为基础,按照图1所示的围绕技术改进的专利挖掘方法,寻找需要进一步改进的技术问题。我们可以利用TRIZ理论中的39个通用工程参数,引导梳理出在实际使用过程中可能面临的问题,例如:
 
(1)确保加热过程的安全,提高电路可靠性;
 
(2)提高加热温度,缩短加热时间。
 
第三步:形成可能实施的技术方案
 
针对梳理出的技术问题,我们可以利用技术人员的知识储备和经验积累,提出相应的解决方案。例如针对相对简单的技术问题
 
(1),我们可以采用引入限流电路的方法,避免大电流损害电池以及开关装置。
 
同时,我们还可以借助TRIZ理论中的技术矛盾矩阵和发明原理来解决相关问题。例如针对技术问题
 
(2),需要提取技术特征参数,组建矛盾对,检索解决矛盾的发明原理。
 
1.提取技术特征参数。问题(2)希望改进的方面是如何提高加热温度,从而缩短加热时间。根据39个通用工程参数,提高加热温度应属于编号为17的“温度”参数。确定了“温度”这一参数之后,相对地必须找出因提高温度所可能同时导致恶化的参数,例如温度提升后,可能同时导致功率的增加这一不利因素。因此,找出恶化的通用工程参数为21-“功率”。
 
2.组建矛盾对,检索解决矛盾的发明原理。根据上一步,组建的矛盾对为:“17-温度”与“21-功率”。将其带入技术矛盾矩阵,查到对应的发明原理为:2、14、17、25。
 
 
第四步,研发人员根据实际情况选用适当的发明原理。
 
用于高性能锂离子电池负极的硅/碳复合材料的制备方法,其技术要点包括将硅纳米颗粒加入混合溶剂中,经过超声,逐滴加入含有氧化石墨烯的水溶胶,最后加入氟化物溶液,再超声处理后加入到的热解碳源溶液中反应,在惰性气氛下进行碳化和酸处理之后,水洗至中性,即得到用于高性能锂离子电池负极的硅/碳复合材料。所制备的硅碳负极材料具有高容量,长循环寿命的优点。
 
研发人员可逐一对上述发明原理进行分析,选取最为可行的创新方向,激发创意构想。例如我们选取发明原理25-自服务原理。
 
第五步,依据选定的发明原理提出创意构想,完成最终专利挖掘。
 
根据自服务原理,可以利用其中“利用废弃物(能量,物质)”这一创新方向,设计出一种可以回收能量的电路,例如一种电量回灌单元,它可以将加热电路中多余的能量转移到储能元件中,在需要的时候在释放到加热电路中,从而在提高加热温度的同时,没有明显增加电路的功率。具体过程如图3所示。
 
本发明涉及一种锂离子电池负极用硅碳复合材料及其制备方法。该复合材料的技术关键是纳米硅、碳粉和碳源,采用线速度为1m/s~50m/s的混合设备进行混合和热定位。纳米硅的质量比为50%,碳粉的质量比为80%,碳源的质量比为80%。所述涂层材料为:纳米氧化铜、纳米氧化镁、纳米氧化钛、纳米氧化铝、纳米石墨粉,质量比为0.1%~10%,涂层材料采用涂层材料在硅碳粉表面包覆,涂层材料为纳米氧化铜、纳米氧化镁、纳米氧化钛、纳米氧化铝、纳米晶油墨,质量比为0.1%。石墨片或石墨烯的混合物;碳涂层二氧化硅复合粉末;碳包覆粉末的物理退磁处理。即获得了锂离子电池阳极用硅碳复合材料。本发明的制备方法基本不涉及任何有机溶剂,具有流程简单、成本低、环境友好等优点。该方法制备的复合材料与工业石墨混合后用作锂离子电池负极。它具有容量适中、一次循环效率高、压实度高、循环性能好等优点。