本发明提供了一种高能量密度无负极锂金属电池制备方法,包括制备含有富锂材料的正极片;制备负极侧集流体并进行表面修饰;将得到的正极片、负极侧集流体与隔膜组装,添加电解液后,经过活化处理得到无负极锂金属电池。本发明在正极侧添加富锂材料作为锂源,利用富锂材料本身首次充放电循环过程库伦效率低、即不可逆脱锂容量高的特点,可有效弥补后续循环过程中负极侧的不可逆锂损失,延长电池循环寿命,同时富锂材料能够有效提高正极活性物质的克容量发挥,另外富锂材料的添加质量低于传统锂离子电池中负极活性物质质量,质量的减少必然能提升器件的能量密度。
本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂电池化成方法及化成装置。锂电池化成方法包括如下步骤:浸润步骤,将锂电池浸润至电解液中,同时启动超声波装置,超声波装置为锂电池提供振动源,超声波装置先以第一频率工作第一预设时间;化成步骤,超声波装置以第二频率工作第二预设时间。根据本发明的锂电池化成方法,在浸润步骤和化成步骤的步骤中,均启动超声波装置,并利用超声波装置的振动加速电解液的浸润速度,同时也可以使气体快速逸出,这样可以缩短浸润和化成时间,进而可以缩短整个锂电池生产工艺的时间。
本发明公开了一种改善织构和析出相提升铝锂合金强度的工艺方法,包括如下步骤:将铝锂合金铸锭进行均匀化退火处理,然后将均匀化退火处理后的铸锭进行多道次热轧获得铝锂合金热轧板,再将铝锂合金热轧板进行异步冷轧获得铝锂合金冷轧板,最后将铝锂合金冷轧板依次进行固溶处理、人工时效处理。通过改善轧制工艺以及热处理工艺,调控轧制板材中的织构组分,有效降低了S织构的比例,促进T1强化相的析出,有利于提升铝锂合金板材的强度。本发明的工艺方法简单可控,适合工业化生产。
本申请提供一种反向强化回收硼锂铝硅酸盐强化玻璃的方法,涉及玻璃加工领域。反向强化回收硼锂铝硅酸盐强化玻璃的方法,包括:将待回收的所述硼锂铝硅酸盐强化玻璃进行预热,然后使用熔融盐进行反向离子交换;熔融盐包括:钠盐5%‑10%、锂盐25%‑30%和钾盐60%‑70%;所述硼锂铝硅酸盐强化玻璃,以其自身质量为100%计算,包括:SiO248%‑80%、Al2O315%‑25%、Li2O1%‑9%、Na2O1%‑4%、B2O31%‑9%、CaO1%‑2%、MgO1‑3%。本申请提供的反向强化回收硼锂铝硅酸盐强化玻璃的方法,能够消除硼锂铝硅酸盐强化玻璃表面应力,同时实现尺寸收缩,满足再次利用的要求。
本实用新型涉及一种磷酸铁锂电池存储柜,包括柜体、磷酸铁锂电池和固定件,所述柜体由水平隔板分隔成多个储存空间,所述固定件包括至少一根阻燃魔术贴,所述阻燃魔术贴包括绑带和环扣,所述绑带包括毛面和勾面,所述绑带的一端与所述环扣相连,另一端环绕所述磷酸铁锂电池一周再穿过所述环扣反向拉紧后将绑带的毛面和勾面贴合,所述磷酸铁锂电池通过所述固定件固定在所述水平隔板上。本实用新型的关键创新点是采用带铁环阻燃魔术贴绑带固定方形磷酸铁锂电池。固定方式经济简单可靠,后期更换电池方便,后期如果需要更换电池,不受电池尺寸约束,只要是在一定尺寸范围内即可,尤其适用于方形磷酸铁锂电池退役梯次利用场合。
本实用新型公开了一种锂离子电池正极材料的回收系统,包括用于对锂离子电池正极材料进行破碎筛分预处理的预处理装置和用于将预处理后的锂离子电池正极材料氢化还原的氢化还原炉,所述氢化还原炉的输出端依次连接有研磨系统、水解系统、过滤系统与锂水储罐,所述水解系统包括至少一个水解反应槽,所述过滤系统的液相通过液相收集管与锂水储罐连接。本实用新型的回收系统,结构简单,组成部件少,能源利用率高,可以实现锂离子电池正极材料的高效回收。
本发明提供了一种废旧锂离子电池电解液回收处理方法,将废旧锂离子电池置于液氮中冷冻,之后取出废旧锂离子电池并将其投入低温粉碎机中粉碎得到粉碎混合物,接着将粉碎混合物按一定比例置于装有饱和碳酸锂溶液的容器内充分浸泡一定时间,再将反应后的产物依次经粗筛网、细筛网过滤得到筛上物和滤液,最后将滤液置于油水分离装置中通过重力分离出有机溶剂及碳酸锂溶液,从油水分离装置的上出液口收集有机溶剂,从油水分离装置的下出液口收集碳酸锂溶液。本发明方法,工艺简单,实现了电解液中电解质、有机溶剂与电池其他部件的分离,具有污染小,安全性高的优点。
本发明提供了一种锂离子二次电池用聚合物电解质及制备方法,电解质具有固定形状且具有一定流动性的准固态形式,聚合物膜是由甲基丙烯酸聚乙二醇甲醚酯单体与甲基丙烯酸十八烷基酯单体形成的共聚物且其中掺杂有机锂盐。将通过聚合反应制得的PEGMEM-co-SMA无定型固体与有机锂盐掺杂,于有机溶液溶解后滴到隔膜材料上,经蒸发溶剂——真空干燥后得聚合物电解质。本发明的PEGMEM-co-SMA共聚物,有效抑制PEGMEM单体中氧乙烯(EO)链段的结晶,提高全固态聚合物电解质的电导率,且该聚合物外观呈具有高粘附性的无定型态,与正负极可以充分接触,有高的界面稳定性和电化学性能,从而提高电池的循环倍率性能。
一种锂镍钴锰复合氧化物粉体材料的合成方法,包括以下步骤:1)将镍钴锰复合氢氧化物、锂化合物和水按一定配比加入反应器中,在一定温度下混合反应一段时间,使反应物料发生充分的物理化学作用;2)反应结束后,将料液排出,分离出固相产物,制得锂镍钴锰复合氧化物前驱体;3)将所制得的锂镍钴锰复合氧化物前驱体经热处理,得到锂镍钴锰复合氧化物粉体材料。本发明制得的锂镍钴锰复合氧化物粉体材料均匀性好,电化学性能优良。
一种锂离子电池用层次孔结构碳负极材料及制备方法。所述的炭负极材料表面富含丰富的含氧官能团或含氮官能团中的一种,且内部存在由大孔、中孔与小孔构成的层次孔;所述炭材料的制备步骤主要包括前驱体的制备、前驱体的炭化以及模板剂的去除。本发明制备的锂离子电池负极材料能量密度高、循环寿命长;发明工艺方法简单、操作方便、所制备的材料具有层次孔结构、官能团结构及石墨微晶结构,可有效提高锂离子电池的能量密度,产业化前景良好。
本发明涉及一种从盐湖卤水中联合提取镁、锂的方法,其特征在于:以高浓度特别是高镁锂比的盐湖卤水为原料,采用氨和碳酸氢铵两段沉镁,实现镁、锂的有效分离与提取;一段沉镁,加入5%~10%的晶种,控制沉镁效率80%~85%、游离氨浓度1.2~1.5mol/L,二段沉镁,碳酸氢铵以固体形式加入,常温反应,游离氨浓度低于0.3mol/L,镁的总提取率大于98%;沉镁母液中氯化铵浓度高,有利于其回收及氯化锂的富集;用石灰法将氯化铵转化成氨循环使用,蒸氨母液生产氯化钙,富集的氯化锂溶液生产碳酸锂,锂提取率大于95%。本发明镁锂分离效果好,提取率高,生产成本低,综合效益好,无环境污染。
一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的工艺,包括以下步骤:(1)调节矿化度;(2)将调节卤水纳滤得富锂透过液和贫锂截留液;(3)将富锂透过液蒸发结晶,得富锂浓水;将贫锂截留液蒸发结晶,得富碱浓水;(4)将富锂浓水与富碱浓水兑卤结晶,固液分离,得粗碳酸锂;(5)将粗碳酸锂经再浆洗涤、淋洗、干燥,得到工业级碳酸锂产品。本发明能克服传统碳酸锂工艺对原料的限制和太阳池工艺生产造价高、难以实现规模化效应的缺陷,锂离子的回收率得到大幅提高,能从根本上解决碳酸盐型盐湖卤水锂富集难的关键技术难题。本发明采用的膜法工艺流程简单,极易推广应用,并进行产业化示范和规模化生产。
本发明公开了一种氮掺杂偏铟酸锂光催化材料的制备方法,该方法包括如下步骤:选取铟源和锂源,按铟与锂摩尔比为1 : 1?3的比例混合;将得到的混合物置于坩埚中,在700?900℃热处理3?5h,得到偏铟酸锂前驱体;将得到的偏铟酸锂前驱体与氮源按比例混合,然后充分球磨;将混合物置于坩埚中,然后以2~5℃/min的升温速率至200~300℃,在该条件下煅烧热处理2~5h;将产物用体积比为1 : 8?10的水和无水乙醇的混合液洗涤,干燥,即得到氮掺杂的偏铟酸锂。本发明方法将偏铟酸锂与氮源以一定的比例混合,在较低的温度条件下热处理即可获得氮掺杂的偏铟酸锂。该方法合成过程简单、热处理温度低下,氮前驱体廉价易得,即可将偏铟酸锂对光的响应范围由中波紫外区扩展至长波紫外区。
本发明提供了一种二氧化锆包覆锰系锂离子筛,具有核‑壳结构,其中核的材料为H1.6Mn1.6O4,壳层的材料为ZrO2。此外,还公开了制备方法,为将Li1.6Mn1.6O4分散在包含Zr源的溶液中,随后经脱除溶剂、焙烧得到ZrO2锂离子筛前驱体;ZrO2锂离子筛前驱体经脱Li处理后再经固液分离、洗涤、干燥,即得。本发明解决了锰系锂离子筛耐酸腐蚀性能不佳,锰溶损大,结构不稳定,循环性能差的问题。所得锂离子筛产品锂吸附容量高,结构稳定,使用寿命长,是盐湖卤水或海水高效提锂吸附剂。本发明制备工艺简单、清洁、制备过程中无副反应,产品性能好,适于工业化生产。
本发明公开了一种铝硼改性锰酸锂正极材料及其制备方法,该铝硼改性锰酸锂正极材料,以LiMn2‑xAlxO4为核,以无机锂硼氧化物玻璃Li2O·2B2O3(LBO)为包覆层,其中,0<x≤0.2;其制备方法是高温固相法制备LiMn2‑xAlxO4,LiMn2‑xAlxO4与含锂源和硼源的溶液机械球磨制得混合均匀的浆料;将浆料进行喷雾干燥处理后,得到球形前驱体;将上述前驱体进行焙烧,得到改性锰酸锂正极材料;制备的改性锰酸锂正极材料经过了掺杂和包覆双重改性,能有效地抑制二价锰在电解液中的溶解,显著提高了锰酸锂的高温循环性能,且制备工艺操作简单易于控制,适合工业化生产。
本发明公开了一种柔性锂金属电池负极骨架材料的制备方法及其产品与应用,包括以下步骤:a)多壁碳纳米管分散液的配置;b)梯度导电的原丝膜的制备;c)柔性梯度碳纤维层的制备;d)介电原丝膜的制备;e)介电原丝膜的修饰;f)复合得到柔性多功能梯度导电的锂金属负极骨架。本发明中的柔性多功能梯度导电的锂金属负极骨架能稳定在酯类电解质中运行,所得到的复合锂金属负极能实现最高面积容量(12mAhcm‑2)在最高电流密度(3mAcm‑2)下良好的循环稳定性,与高压三元正极材料(NCM811)与凝胶电解质匹配全电池,在高正极面载量,低负极锂金属面容量的条件下,柔性锂金属电池在1C下能发挥出191.4mAh g‑1的初始容量循环100圈也有78.2%的容量保持率,装成软包电池的柔韧性也很好。
本发明提供了一种高安全锂离子电池正极浆料及其制备方法,包含正极活性物质、粘结剂、导电剂和正极添加剂,所述正极添加剂为碳酸锂,所述粘接剂为丙烯酸-丙烯腈共聚物和聚偏氟乙烯PVDF的一种或两种;其中,正极活性物质:80~99份,粘结剂:0.2~10份,导电剂:0.5~5份,碳酸锂:0.3~10份,本发明在正极浆料中添加分析纯的碳酸锂,由于碳酸锂会与电池内部的残留的碱、水分发生反应,并且能减少内部产气,提高电池安全性能,采用改进后的干法高粘度搅拌工艺,显著缩短浆料搅拌时间,提高生产效率,能增强浆料分散效果,提高浆料的质量,增加锂离子电池的安全性能。
本发明属于废旧锂离子电池回收领域,公开了一种低温回收并再生废旧磷酸铁锂电池的方法,具体步骤包括:首先将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆解、分离等预处理得到磷酸铁锂粉末,将磷酸铁锂粉末和铵盐混合后在低温下进行空气焙烧,焙烧温度为200~400℃,之后用水进行浸出获得锂离子溶液和磷酸铁,再将碳酸盐加入到锂离子溶液中,得到沉淀碳酸锂,所述碳酸锂和磷酸铁可再生成磷酸铁锂正极材料,反应过程中生成的氨气被吸收,得到氨水形成循环,根据本发明提供的处理方法,流程简单,操作简便,大大降低了回收处理成本,带来较大的经济利益,同时,本发明在处理过程中无有害物质排放,减少了环境污染,节省了资源。
本发明属于锂离子电池技术领域,具体涉及一种锂离子动力电池复合负极材料及其制备方法;所述负极材料由粘结剂包覆锂复合活性物质构成,所述粘结剂为接枝改性桂皮酸,所述锂复合活性物质为碳纳米管/Li4Ti5‑0.75XMXO12;所述M为Ga、Cr、Co中的至少一种;本发明提供的锂离子动力电池复合负极材料能改善电池的安全特性,并能提高电池的高倍率循环特性。
锂离子电池正极材料,具有均匀尖晶石结构的锰 酸锂材料的制造方法。本发明以高纯电解MnO2或/和化学MnO2为原料,经500℃-1000℃焙烧、70℃-100℃搅拌下酸处理0.5-3小时,漂洗得多孔骨架状MnO2;后与等化学计量的锂源溶液充分混合,陈化数小时后,搅拌下缓慢蒸发干燥制得块状前驱体混合物;于700℃-900℃高温下,空气中保温合成8-30小时,冷却后球磨粉碎得具有均匀尖晶石结构的锂离子电池正极材料LiMn2O4。该材料比容量大、电化学性能稳定、生产成本低廉,尤其适做大容量锂离子电池。
一种从碳酸盐和氯化盐的混盐中提取碳酸锂的方法,包括以下步骤:(1)将盐田摊晒或其它设备蒸发方式得到的氯化钾、氯化钠、碳酸锂和碳酸钠混盐,进行磨矿,得矿浆物料;(2)将所述矿浆物料送入浮选机,加入碳酸锂捕收剂,进行浮选,得浮选泡沫碳酸锂粗选精矿;(3)将所述碳酸锂粗选精矿进行精选,精选刮泡前加入抑制剂,精选完成后,得碳酸锂精矿;(4)将所述碳酸锂精矿进行洗涤,过滤,烘干,得碳酸锂粗产品。本发明能耗低,工艺简单,锂资源利用率高,成本低,所得碳酸锂产品中的碳酸锂含量高达98%以上,能从极低锂品位碳酸锂混盐中有效提取高纯度的碳酸锂。
本发明公开了一种用于锂硫电池的复合隔膜的制备与应用。所述的复合隔膜由亲锂层(正对锂负极),绝缘导锂层和吸液层(正对硫正极)组成。其优势在于,亲锂层可以与锂枝晶的尖端发生反应,从而来消耗锂枝晶,避免锂枝晶继续生长来刺穿隔膜。绝缘导锂层用于导通锂离子但是有效阻隔电子。吸液层用于吸附和存储电解液,防止正极溶解的多硫化物在正负极之间的传输。得益于这种独特的结构优势,采用这种复合隔膜组成的锂硫电池呈现长的循环寿命以及优异的循环性能。
本发明公开了一种电絮凝提取盐湖卤水中锂资源的方法,包括如下步骤:(1)将盐湖卤水加入电絮凝装置中,经电絮凝反应、固液分离,得到沉淀Ⅰ和尾液Ⅰ;(2)将沉淀Ⅰ进行煅烧,获得煅烧产物;(3)将煅烧产物进行浸出反应,固液分离后,获得沉淀Ⅱ和浸出液;(4)在浸出液中加入NaOH反应,固液分离,得到氢氧化镁产品和含锂溶液;(5)在含锂溶液中加入碳酸钠反应,固液分离,得到碳酸锂产品和尾液Ⅱ。本发明实现盐湖卤水中锂资源的高效提取,工艺过程产生的氧化铝固体产品返回电絮凝过程继续使用,大大减少了传统沉淀法处理高镁锂比盐湖卤水时的副产品产生,降低了对环境的污染。
本发明公开了一种低水分锂离子电池浆料和低水分锂离子电池浆料隔膜,属于锂离子电池隔膜生产技术领域。一种低水分锂离子电池隔膜浆料,包括以下原料:粉体材料40~60份、去离子水30~50份、稳定剂6~15份、分散剂0.05~0.5份、粘结剂2~10份、润湿剂0.05~0.5份;所述稳定剂包括稳定剂A和稳定剂B;所述稳定剂A和稳定剂B独自为丙烯酸类、纤维素醚类或聚氨酯类增稠剂中的一种或几种。本发明制备的涂覆隔膜水份含量低的同时保持了良好的热稳定性,其制备的锂离子电池循环性能及安全性能优异,同时有利于匹配锂离子电池全自动化生产系统及降低生产能耗。
本发明公开了一种包覆改性锂离子电池正极材料,包括锂离子电池正极材料和包覆于锂离子电池正极材料表面的LixAlyTizZrm(PO4)n包覆层,还公开了该材料的制备方法。本发明中,包覆层与正极材料之间的反应结合能力提高,获得了结构更稳定的结合层,有利于提高材料在充放电过程中的表面结构稳定性,提高了正极材料容量、循环性能和安全性能。
一种低温型高能量密度磷酸铁锂电池,正极各固体物质质量百分比为:包覆型纳米级磷酸铁锂:93.0%~95.5%;聚偏氟乙烯:3.5%~7.3%;油性碳纳米管:1.0%~2.0%;负极各固体物质质量百分比为:多孔硅碳:90.0%~93.5%;羧甲基纤维素钠:1.5%~3.0%;粘结剂:3.0%~6.0%;SP型导电炭黑:0.5%~1.2%;C45型导电炭黑:0.5%~1.5%;KS?6型导电石墨:1.0%~2.0%。本发明提供的高能量密度磷酸铁锂电池具有良好的低温放电性能,?40℃放电容量为室温放电容量的75%以上,可满足小型电动工具、航空、航天及新能源汽车在寒冷地区的使用要求。
本发明公开了一种多层结构的磷酸铁锂基复合纤维正极材料,由n层或n+1层的金属镍纤维与n层纳米磷酸铁锂纤维依次交替复合形成的多层结构,其中,1≤n≤100,该材料的最底层为金属镍纤维;金属镍纤维的表面和纳米磷酸铁锂纤维的表面均包覆有碳层。本发明的制备方法:将可溶性镍盐与聚合物制成A溶胶;将磷源、锂盐、铁盐与聚合物制成B溶胶;将A溶胶和B溶胶以交叉顺序在同一基体上依次进行静电纺丝,直到形成n层或n+1层金属镍纤维与n层纳米磷酸铁锂纤维交替的多层结构,然后施压成型并干燥,再预氧化处理、焙烧、冷却,即得到磷酸铁锂基复合纤维正极材料。本发明的材料可大大提高活性物质填充量、体积比容量以及电池的循环稳定性。
本发明涉及一种磷酸盐系列锂离子电池正极材料的制备方法,将二价锰源化合物、铁源化合物、镍源化合物或钴源化合物中的一种或多种配制成混合溶液,加入草酸或草酸盐以及酸和尿素,通过控制反应温度和时间使尿素缓慢水解,使体系pH值上升达到均匀沉淀的条件。反应后过滤、洗涤、烘干得到前驱体,将其与锂源、磷源球磨混合均匀,在非氧化性气氛下煅烧,制得一元或多元磷酸盐系列锂离子电池正极材料。本发明所制前驱体成分比例稳定、粒度分布均匀、一致性良好,不需要考虑流速、搅拌的影响,具有合成工艺简单、适合工业化生产的优点。所合成电池正极材料为橄榄石结构的磷酸盐化合物,一次颗粒平均粒径为100-500nm,具有良好的电化学性能。
本发明公开了一种基于SGPR和自适应无穷滤波的锂电池SOC估计方法、设备及介质,方法包括:对锂电池在不同工况下进行充放电测试,采集充放电过程中的电压、电流和温度数据集;利用安培计时法计算锂电池充放电过程中各采样点的SOC值;采用稀疏高斯过程回归算法,建立锂电池的SOC与电压、电流、温度之间的非线性关系;获取待测锂电池当前的电压、电池和温度,分别利用安培计时法和非线性关系计算待测锂电池当前的SOC;将安培计和非线性关系得到的SOC值分别作为观察量和状态量,进行自适应无穷滤波,将得到的SOC值作为待测锂电池当前SOC的最终估计值。本发明可以提高锂电池SOC估计精度和鲁棒性,减少估计时间。
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