本发明涉及一种掺杂硫的磷酸钒锂正极材料在锂离子电池中的应用,所述正极材料的组成为Li3V2-xSx(PO4)3, 其中0.01≤x≤0.15。由于硫原子半径大于钒,掺杂硫后一方面能扩充锂离子运输通道,促进离子扩散,另一方面能维持材料在充放电过程中的结构稳定性。掺杂硫的磷酸钒锂的正极材料与没有掺杂的纯的磷酸钒锂正极材料相比电子导电率和离子电导率得到很大提高;做为锂离子正极材料的初次放电比容量,循环性能和倍率性能也得到很大的提高。
本发明涉及一种Li3Cr(MoO4)3在锂离子电池正极中的应用。所述Li3Cr(MoO4)3化合物作为活性材料应用于锂离子电池正极中,具有较好的锂离子电池充放电性能,循环稳定性良好,工作电压合适,可用作锂离子电池正极材料。
本发明涉及一种SnPO4在锂离子电池负极中的应用。所述SnPO4化合物作为活性材料应用于锂离子电池负极中。具有较低的平均工作电压和高的比容量,具有较好的锂离子电池充放电性能,循环性能优异,可用作锂离子电池负极材料。
本发明涉及锂硫液流电池和锂硫液流电池用正极电解液及其制备,所述锂硫液流电池由一节单电池或由二节以上单电池串联而成的电池模块、正极电解液、负极电解液、正极电解液储罐、循环泵和循环管路组成;单电池包括负极集流体、锂负极、隔膜、正极、正极集流体、密封件;正极电解液装填于正极电解液储罐中。所述正极电解液为含有纳米硫粉的Li2S8、、以及三氟甲基磺酸锂或三氟甲基磺酸亚胺锂的混合溶液,其中溶剂为体积比1:5-5:1的四甘醇二甲醚或乙二醇二甲醚和1.3-二氧戊环组成的混合溶剂;与传统的锂硫电池相比,锂硫液流电池循环寿命和充放电功率均得到提高,采用的独立的正极电解液储罐的结构,在容量方面完全不受电极面积的控制。
本发明提供一种锂离子电池负极材料钛酸锂/氮掺杂石墨烯的制备方法及其应用,其采用水热合成法,以钛酸四丁酯、氮掺杂石墨烯和LiOH·H2O为原料,以水和乙醇为溶剂,水热反应制得前驱体;将前驱体置于氩气氛围中,高温烧结得到目标产物,通过该方法制备而成一种锂离子电池负极材料钛酸锂/氮掺杂石墨烯,在保持钛酸锂负极材料的优良特性的前提下,不仅具有钛酸锂、氮掺杂石墨烯复合材料所具有的优点,而且克服了以往石墨烯材料存在聚集的缺点,增大了材料的比表面积,提高反应所需的活性位点,材料的电化学性能显著提高,且其采用极其简单的一步水热方法合成,特别有利于实现LTO负极材料的商品化。
本发明涉及一种内部含有三维导电结构的锂电池磷酸铁锂正极材料及其制备方法,本发明给出的锂电池磷酸铁锂正极材料以磷酸铁锂正极微米粒子为内核,用纳米碳材料包覆磷酸铁锂纳米粒子形成含核导电体,该含核导电体壳层及内核形成第一导电层,用纳米金属或金属氧化物对含核导电体再次包覆,再次包覆的壳体形成第二导电层,经两次包覆即构成磷酸铁锂正极微米粒子,该磷酸铁锂正极微米粒子的第二导电层与第一导电层共同形成三维导电网络。本发明采用两次包覆工艺形成内部含有三维网状导电结构的磷酸铁锂微粒正极材料,电容量大于150mAh/g,循环200次后,容量衰减小于5%。
本发明公开了一种以金属锂为负极的锂二次电池用电解液,属于电化学技术领域。通过在锂电池电解液中引入长链醚溶剂,可有效调控锂金属沉积过程,抑制锂枝晶的生长,提高电池循环寿命,因此该电解液可应用于金属锂为负极的锂二次电池。本发明适用于多种长链醚溶剂,工艺过程简单,与现有工艺兼容,可有效简化电解液的生产、匹配流程,具有极大的应用前景。
本发明涉及一种锂离子超级电容器负极预嵌锂方法,采用含有质量含量1‑8%富锂化合物的正极,与可嵌锂的负极和隔膜组装锂离子超级电容器后置于一容器内,向容器内注入电解液,对锂离子超级电容器进行充电,使得正极中的富锂化合物分解,分解后的锂用于负极形成SEI膜,即让SEI膜的形成消耗外界(正极中富锂化合物)锂源的锂离子,这样就可以保证正极脱嵌的锂离子不会浪费于化成过程,最终就可以提高全电池容量。
本发明涉及一种Co12(OH)8(SeO3)8在锂离子电池正极中的应用。所述Co12(OH)8(SeO3)8化合物作为活性材料应用于锂离子电池正极中。具有已知锂离子电池正极材料中很高的比容量,具有较好的锂离子电池充放电倍率性能和良好的循环性能,可用作锂离子电池正极材料。
本发明涉及锂电池加工制造技术领域,提供了一种锂电池封口结构及锂电池。锂电池封口结构,包括壳体和盖帽,所述盖帽设于所述壳体的敞口端,所述盖帽的边沿沿竖直方向向上弯折,所述盖帽的边沿与所述壳体的侧壁之间设有密封套,所述盖帽的边沿、所述壳体的侧壁和所述密封套二重滚边封口连接;锂电池,包括锂电池封口结构,所述壳体内设有电池卷芯,所述电池卷芯的负极耳与所述壳体的封闭端连接,所述电池卷芯的正极耳与所述盖帽连接。通过在盖帽与壳体侧壁接触面之间设置密封套,采用二重滚边封口,加长盖帽与壳体密封距离,进一步加强了密封效果,保证电池封口结构的完全密封,防止锂电池漏液,提高了锂电池的合格率和质量,保证使用安全。
本发明涉及一种掺杂铋的磷酸钒锂正极材料在锂离子电池中的应用,所述正极材料的组成为Li3V2-xBix(PO4)3,0.01<x<0.15。本发明掺杂铋的磷酸钒锂的正极材料与没有掺杂的磷酸钒锂正极材料相比电子导电率和离子电导率得到很大提高;做为锂离子正极材料的初次放电比容量,循环性能和倍率性能也得到很大的提高。
本发明涉及一种用于锂离子电容器正极的补锂添加剂及其应用。本发明用于锂离子电容器正极的补锂添加剂,为醚类溶剂溶解的氢化锂。本发明的补锂添加剂,通过将氢化锂粉体溶解在醚类溶剂中,然后将其滴加在制备好的含有正极活性物质的电极上,去除溶剂后,以此作为正极,并与负极组装成锂离子超级电容器,经过首圈放电实现对锂离子超级电容器负极的补锂。与现有的补锂添加剂相比,氢化锂具有超高的理论比容量(3350mAh/g),同时其可溶解在醚类溶剂中,使用时可以将其直接滴加在制备好的正极片上,无需考虑其与制备正极浆料所用溶剂的兼容性问题。
一种四氧化三钴和钛酸锂复合材料及其制备方法、锂离子电池,属于锂离子电池领域。该四氧化三钴和钛酸锂复合材料,包括尖晶石钛酸锂和四氧化三钴,四氧化三钴的质量百分比为3~20%,余量为尖晶石钛酸锂。其制备方法为:将氯化钴和氨水反应,制得氢氧化钴;将制备的氢氧化钴和二氧化钛、氢氧化锂混合,进行水热还原,得到四氧化三钴和钛酸锂复合材料。采用该四氧化三钴和钛酸锂复合材料作为锂离子电池的负极材料的活性物质,提高了导电性、特别是提高了首次充放电比容量,同时,保持了锂离子电池中钛酸锂的循环稳定性,其制备方法简单、制备的锂离子电池首次放电比容量高、循环稳定性好。
本发明涉及一种锂-硫电池正极用复合电极材料及其制备方法,由碳材料和硫化锂构成,电极材料是以硫化锂和碳材料的复合物做为基材,利用含碳化合物的碳化反应于基材表面生成碳层,将硫化锂封闭包覆于碳的孔道中,复合电极材料中硫化锂的质量分数为40%~89%。采用该方法制备的锂-硫电池正极材料,可有效避免充放电过程中多硫化物的溶解扩散,从而提高电池的循环稳定性及容量。
本发明公开了一种掺杂Al3+正八面体形貌镍锰酸锂材料的制备方法,将铝源、锰源、镍源以及锂源按化学计量比精确称量;将称量得到的锰源、镍源和Al2O3混合并进行球磨;将球磨得到的混合物干燥成粉末;称量草酸粉末并与干燥成粉末的混合物混合;在得到的混合物中加入PEG,搅拌,得到黑灰色胶状混合物,对该黑灰色胶状混合物预加热,得到黑色的前驱体粉末;将得到的黑色的前驱体粉末与称量得到的锂源球磨混合;将得到的混合物先在800℃下保温5~24h,再降温到600℃下保温5~24h并退火到室温下,得到亚微米级的掺杂Al3+正八面体形貌镍锰酸锂材料。本发明利用低成本的高温固相法与聚合物辅助法相结合,得到掺杂Al3+的正八面体形貌的镍锰酸锂材料,性价比较高。
本发明涉及一种磷酸铁锂和磷酸钒锂复合正极材料及其制造方法,复合正极材料由纳米钒源化合物、纳米磷源化合物、纳米锂源化合物和纳米铁源化合物为原料,纳米钒源化合物、纳米磷源化合物、纳米锂源化合物和纳米铁源化合物按照钒、磷、锂、铁元素摩尔比为1∶1-1.5∶1-2∶1-1.5的比例混合。本发明制得的磷酸铁锂和磷酸钒锂复合正极材料,其电化学性能好,加工性能优良,制造方法工艺和反应设备简单,条件容易控制。
本发明涉及一种锂离子电池负极用锂铁氧化物/ 锂铁氮化物复合材料及其制备方法,具有可逆脱嵌锂性能的锂 铁氧化物/锂铁氮化物复合材料 Li2FeyO/Li3- xFexN,x=0.2~ 0.8,y=0.4~0.6。采用机械化学法与高温固相反应联用制备。 基体材料的合成与材料间的复合两个过程同步完成,复合体系 中的各组分间分散均匀,具有良好的相容性。其中 Li2FeyO的高理论容量与Li3- xFexN的富锂态 形成良好的互补体系,使该复合材料不仅具有较高的容量,还 能够利用其自身丰富的锂源对首次不可逆结构变化引起的容 量损失进行补偿,其储锂容量明显高于目前商用的锂离子电池 碳类负极材料,且库仑效率高。
本发明公开了一种利用废旧锂电池正极钴酸锂制取异辛酸钴方法,用废旧锂电池正极 钴酸锂粉料;采用化学萃取、反萃取法进行酸解,化学沉淀除Fe、Al,压滤除渣,P204 加自制辅助萃取剂除杂质,P507加自制辅助萃取剂萃取分离Co、Li等工序,制得含量75 -80%的硫酸钴CoSO4液体,萃余液沉积制得碳酸锂LiCO3一次沉积率>75%。所制得的硫 酸钴液和异辛酸与氢氧化钠皂化反应后所得的异辛酸钠复分解反应,经水洗、静置分层、 脱水、调金属含量、过滤后制得异辛酸钴液体产品。从废旧锂电池正极钴酸锂粉中,钴的 回收率>97%。
一种锂电池电极的涂膜基料组成物及锂电池,由于采用2种不同聚合度的羧甲基纤维素按一定的比例进行复配制成增稠剂,使用该增稠剂与常规粘结剂、导电剂、负极主料或正极主料调制成锂电池电极的涂膜浆料,可以明显提高正、负极浆料的加工性能,改善现有增稠剂在浆料制备过程中粘度难以控制和静置后出现浆料均一性破坏的状况,提高正、负极片的均一性和粘结性能,并可以提高电池的电化学性能。使用本发明的电池电极的涂膜基料组成物制作的极片,装配的电池,电池混粉克比容量更高,电池内阻更低,放电平台容量效率更高,1C倍率循环性能更好,循环次数更多,从而提高锂离子电池的电化学性能。
本发明公开一种高性能锂电池负极材料碳包覆钛酸锂的制备方法。具体为:室温下,将CTAB溶解于异丙醇中,磁力搅拌混合均匀;然后逐滴加入钛酸四丁酯,于所得混合溶液中再逐滴加入氢氧化锂水溶液,搅拌后,将混合物转移到不锈钢高压釜中,在180℃保持36h,得白色沉淀;离心洗涤,在85℃的烘箱中干燥,将所得前驱体于管式炉中,700~750℃下煅烧6h,冷却,研磨,得目标产物。本发明创新地选择CTAB作为结构导向剂,定向生长粒径窄的钛酸锂Li4Ti5O12纳米材料,形成碳包覆钛酸锂的特殊结构,显著增强钛酸锂的锂离子和电子的传输效率,进而导致材料本身的倍率性能、循环性能等电化学性能更优异。
本发明为一种锂离子电池用磷酸锰锂正极材料及其制备方法,该磷酸锰锂正极材料以锰源、磷源、锂源、碳源为原料,且使Mn∶P∶Li的摩尔比为1∶1∶(1~1.05),碳源的掺量为磷酸锰锂产物质量的0.1~50%。其制备方法为,1)分别将锰源、磷源、锂源破碎成0.5~2微米、0.8~1.5微米、0.3~1.5微米的粉末,然后按上述摩尔比称量锰源、磷源、锂源;2)在氮气或氩气气氛保护下,将锰源、磷源、锂源混合搅拌8~12小时后,掺入占磷酸锰锂产物质量0.1~50%的碳源,继续混合10~18小时;3)将混合物模压制成模块;4)将压制好的模块放入刚玉匣体或坩埚中,在惰性气体保护下进行热处理;5)将热处理后所得产物再经过万能粉碎机粉碎、球磨机研磨、过筛、烘干,即得锂离子电池用磷酸锰锂正极材料。
本发明介绍了一种锂离子超级电容器负极预嵌锂的方法。采用含有质量含量2‑15%富锂化合物的正极,与可嵌锂的负极和隔膜组装锂离子超级电容器后置于一容器内,向容器内注入电解液,对锂离子超级电容器进行充电,对可嵌锂的负极实现理论可嵌锂质量30‑90%的预嵌锂量。对负极进行预嵌锂可从一定程度上防止充放电过程中电解液中本体离子浓度的降低和阴离子在正极的不可逆吸附,从而达到改善锂离子超级电容器的充放电性能的目的。
本发明提供了一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。本发明所述锂离子电池电解液,包括:锂盐、多元有机溶剂、成膜添加剂、SEI膜形态修饰剂和浸润添加剂,所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二草酸硼酸锂中至少两种混合,所述锂盐在电解液中的浓度为0.75~1.5mol/L。本发明的锂离子电池循环寿命长、55℃高温存储性能和循环寿命好,低温性能优异,满足电动客车实际运行时对动力电池各项性能的要求。
本发明提供一种提高锂二次电池高倍率充电性能的电解液添加剂‑双八氟戊氧基磷酸锂及包含该添加剂的电解液和电池。所述的双八氟戊氧基磷酸锂盐,其结构为含有两个2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5‑八氟戊氧基基团的磷酸酯锂盐。含有该添加剂的电解液中包含有非水有机溶剂和溶解在非水有机溶剂中的1M LiPF6锂盐。非水有机溶剂中含有占非水有机溶剂总质量0.1%~3%的双八氟戊氧基磷酸锂;含有该添加剂的锂二次电池在高倍率快速充电条件下具有良好的循环寿命。
本发明涉及一种聚丙烯酸锂制备方法及聚丙烯酸锂与锂盐混合制备固体电解质膜方法,聚丙烯酸锂制备步骤为:将丙烯酸和氢氧化锂按照摩尔比2∶1混合,室温下在醇溶液中反应2-10小时后,用丙酮沉淀即得丙烯酸锂;再将丙烯酸锂用醇溶解后,倒入反应釜中,50-80℃下通氮气搅拌,滴加偶氮二异丁腈及沉淀剂的溶液,反应2-10小时后,将产物倒入烧杯,抽滤,用醇洗涤滤饼,干燥,即得纳米级聚丙烯酸锂粉末。聚丙烯酸锂与锂盐混合制备固体电解质步骤为,先将锂盐在200℃下真空干燥48小时,脱去结晶水,然后在氩气保护手套箱中将锂盐与一定量的聚丙烯酸锂混合,充分研磨,在适当温度下,使样品熔化,用不锈钢电极压片,即得到固体电解质膜。
本发明公开了一种提钒弃渣制备锂电池电极材料磷酸铁锂和钛酸锂的方法,该方法包括:(1)铁钛分离:用盐酸浸出提钒弃渣,过滤得到富铁浸出滤液和富钛浸出滤渣;(2)制备磷酸铁锂前驱体:将磷酸加入富铁浸出液中,加入H2O2和氨水,沉淀过滤并烘干,得FePO4粉体;(3)制备LiFePO4锂二次电池正极材料:将FePO4前驱体、Li2CO3及有机碳源混合煅烧,得LiFePO4/C;(4)制备钛酸锂前驱体:给富钛浸出滤渣加入NH3·H2O,加热,再加入H2O2、氨水和浓H2SO4,将滤液加热反应,蒸干得过氧钛化合物;(5)制备Li4Ti5O12锂二次电池负极材料:将过氧钛化合物煅烧,得TiO2;将TiO2与Li2CO3混合,煅烧,得钛酸锂Li4Ti5O12。本发明整体利用提钒弃渣各有价元素,获取高附加值产品,实现了提钒弃渣的高效利用和环境保护。
从高锂钾阳极炭渣或高锂钾电解质中回收锂和钾的方法,按以下步骤进行:(1)将高锂钾阳极炭渣或高锂钾电解质磨细作为原料,与浓硫酸溶液混合加热至280~500℃进行反应;(2)反应后的物料加水浸出,过滤分离出一次滤液;(3)一次滤液的温度≤30℃时调节pH值=6~8,过滤分离获得二次滤液;(4)冷却至‑5~‑10℃,Na2SO4析出;过滤分离出三次滤液和;(5)加热至90~100℃或沸腾后加入Na2CO3,Li2CO3沉淀析出,过滤分离出Li2CO3和四次滤液;(6)四次滤液冷却至‑5~‑10℃,Na2SO4析出;过滤分离出K2SO4溶液,浓缩或脱水获得K2SO4·xH2O或K2SO4产品。本发明的方法工艺流程成本低,便于操作,在充分回收废料的同时,几乎不产生新污染,具有良好的推广前景。
本发明提供一种基于MXene与微米硫化锂的高载量富锂正极及其在准固态无负极锂电池中的应用,属于新能源技术领域。高载量富锂正极,由微米硫化锂与MXene,在不添加粘结剂的条件下,冷压而成。准固态无负极锂电池由基于MXene与微米硫化锂的高载量富锂正极、金属集流体与聚合物凝胶电解质组成。本发明制备的准固态无负极锂电池质量比能量>300Wh kg‑1,体积比能量>1000Wh L‑1,且在机械、电、热等滥用条件下具有优异的安全性。
本发明属于矿物加工技术领域,特别涉及一种锂辉石精矿悬浮焙烧的方法、一种锂辉石精矿悬浮焙烧提锂的方法。本发明采用悬浮焙烧技术对锂辉石进行焙烧,相比常规的焙烧手段,能精准控制温度,产热传质效率高,能快速、高效、完全地将锂辉石由α‑相转变为β‑相;由于晶型转换采用了悬浮焙烧技术,转化率高,因此酸化焙烧时硫酸不需过量,减少反应时间,减少设备腐蚀;相比其他离子交换树脂除杂、重钙除杂,本发明利用分步添加NaOH法进行除杂,方法简单,除杂效率高,可有效防止两性氢氧化物在过碱条件下二次溶解,有效控制净化液中的杂质离子,提高产品纯度。本发明工艺流程简单,设备处理量大,能耗低,浸出率高,产品纯度高,各步骤易于控制,节能环保。
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