本发明属于锂金属电池材料技术领域,具体一种金属硒硫化物纳米晶@多孔碳球材料,包括带有装填腔室的多孔碳球,以及负载在多孔碳球碳壁以及装填腔室内的金属硒硫化物纳米晶,所述的金属硒硫化物纳米晶的化学式为M’(SexS1‑x)、M”2(SeyS1‑y)3中的至少一种;所述的M’为锌和/或镁;M”为铝和/或铟;0<x<1;0<y<1本发明还包含所述材料的制备,以及由所述的材料制得的复合集流体、负极以及锂金属电池。本发明创新地利用所述的金属硒硫化物纳米晶诱导锂金属选择性沉积,可以改善锂金属电池的首圈效率以及循环稳定性。
本发明公开了一种高载硫锂硫电池正极材料及其制备方法和应用,高载硫锂硫电池正极材料的制备方法是将含g‑C3N4、氧化石墨烯、硫代硫酸钠及无机酸的分散液进行水热反应,即得载硫量可达到60~88%的硫/石墨烯复合材料;该方法操作简单、成本低,有利于工业化生产,且将复合材料作为锂硫电池正极材料用于制备锂硫电池,表现出良好的循环稳定性和高放电比容量。
本发明提出了一种回收废旧锂离子电池中有价金属的方法,属于电池材料回收技术领域。该方法将废旧锂离子电池经过放电,拆解,NMP溶解分离得到正极材料;正极材料与含硫还原剂及氯化物球磨混合后,经过还原焙烧得到易溶于水的锂盐和不溶于水的过渡金属的单质或氧化物;焙烧产物经过水浸后得到富锂溶液与固体滤渣,富锂溶液可加碳酸钠沉淀制得碳酸锂产品;固体滤渣经过常规酸浸或氧化酸浸制得过渡金属混合液。本发明所述的方法实现了废旧锂离子电池中有价金属的短流程回收,精简了有价金属回收流程,提高锂回收率,实现了过渡金属的高效再利用。
本发明公开了一种导电陶瓷氧化物包覆锂离子电池正极材料,该材料中锂离子电池正极材料为LiNixCoyMn1‑x‑yO2材料,其中0≤x≤1,0≤y≤1,导电陶瓷氧化物包覆层为LaNiaCo1‑aO3‑b包覆层,其中0<a<1,0≤b<1,在正极材料与包覆层界面存在两相兼容区域,其厚度为2~3 nm。还公开了一种该材料的制备方法,包括:用可溶性的镧源、镍源和钴源分散于溶剂并溶解,加热搅拌形成溶胶,加入锂源搅拌后再将正极材料前驱体均匀分散于溶胶中,然后进行干燥煅烧,即得。本发明的材料界面稳定性、储存性能、锂离子扩散性能和电子导电性能好,方法操作简单、成本低、可控性强。
本发明公开了一种废旧磷酸铁锂材料的综合利用方法,其包括如下工艺步骤:1)将废旧磷酸铁锂材料与氯化物混合均匀后进行煅烧;2)通入氯气,反应,将反应后的尾气冷凝;3)将与氯气反应后的混合物料加水浸出后过滤;4)将步骤3)所得的含氯化锂的水溶液进行蒸发、结晶。本发明以废旧磷酸铁锂材料为原料,充分利用磷酸铁锂中磷、铁、锂三种元素及化合物的性质,通过煅烧、通氯气等简单合理的工艺,使磷、铁、锂三种元素全部生成有价值的产品。本发明工艺简单,制备条件可控性强,能耗成本低,所得产品价值高,具有较大的经济效益,是一种理想的废旧磷酸铁锂材料的综合利用方法。
本发明公开了一种含锂废水的回收方法,该方法包括以下步骤:S1、将含锂废水和氧化剂混合后反应,反应完成后pH回调;S2、将步骤S1处理后的含锂废水和混凝剂与磁粉混合后,进行磁混凝;磁混凝后超滤,得超滤出水;S3、将步骤S2制得的超滤出水进行第一次反渗透,收集第一次浓缩液;S4、将步骤S3制得的第一次浓缩液和沉淀剂混合后沉锂,固液分离,收集固相和液相;其中固相为磷酸锂;S5、将步骤S4制得的液相进行第二次反渗透,收集第二次浓缩液;S6、将步骤S5制得的第二次浓缩液进行结晶后,收集固相。本发明利用磷酸锂溶解度低于碳酸锂溶解度的优势实现对含锂废水中锂的高效回收。
本发明公开了一种锂离子电池电解液及其制备方法与应用,该锂离子电池电解液包括以下制备原料:有机溶剂、锂盐和添加剂;所述添加剂包含(乙氧基)五氟环三磷腈、硫酸乙烯酯和六氟锆酸锂。本发明的锂离子电池电解液用于锂离子电池中,在锂离子电池正负电极表面均形成了稳定的钝化保护膜,从而提高了高电压下锂离子电池循环性能;同时,降低了电池膨胀率,减小了内阻,提高锂离子电池的稳定性和安全性。
本发明公开了一种七氟丁酰咪唑作为添加剂的电解液,包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂,所述添加剂为七氟丁酰咪唑,其浓度为0.5wt%‑2wt%,所述非水有机溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物,所述环状碳酸酯与所述链状碳酸酯的体积比为(1‑9):(1:9),所述锂盐浓度为0.8‑1.2M。本发明采用上述一种七氟丁酰咪唑作为添加剂的电解液,通过向碳酸盐电解液中引入七氟丁酰咪唑添加剂,极大的抑制了锂枝晶的生长,提高了锂金属电池的电化学稳定性。
一种用水热法合成碳包覆焦磷酸亚铁锂的方法,包括以下步骤:(1)称取原料,将碳源溶解在蒸馏水或去离子水中,在50-90℃水浴加热、搅拌溶解;将锂源、铁源、磷源分别溶解在去离子水中,搅拌均匀后,将铁源、锂源依次加入到溶解有碳源的溶液中,然后加氨水调节混合溶液的pH至4-6,再加入磷源,将混合溶液在50-90℃水浴加热,搅拌1-2h;(2)将混合溶液在150-350℃、压力为1-10MPa下反应3-10h,反应结束后冷至室温,固液分离,所得固体即为前驱体固相产物;(3)将所得前驱体固相产物干燥,然后烧结,即得。本发明反应温度较低,合成方法简单,所制备得到的正极材料碳包覆焦磷酸亚铁锂电化学性能优异。
本发明公开了一种超轻双相镁锂合金板材的制备工艺,该工艺是采用LA83?0.4Y铸锭为原材料,先进行均匀化退火处理后,线切割成板坯,板坯通过加热处理后,依次进行多道次热轧处理、去应力退火处理、多道次冷轧处理及去应力退火处理,即可以得到厚度为1mm以下,表面平整,且力学性能较好的超轻双相镁锂合金板材,该镁锂合金板材的抗拉强度为183.42~220.35MPa,屈服强度为150.01~190.74MPa,延伸率为18~35%,维氏硬度为63.09~80.05。且镁锂合金板材的制备工艺简单、低能耗、低成本,满足工业生产要求。
本发明公开了一种铁铝共沉淀法去除废旧磷酸铁锂酸浸出液中铝的方法,该方法是将磷酸铁锂正极粉料采用酸液浸出,在浸出液中加入双氧水进行氧化或加入三价铁离子以调节浸出液中三价铁离子浓度,同时通过控制浸出液的pH和温度条件进行共沉淀反应,得到铝铁共沉淀物和除铝后液,除铝后液通过氧化沉淀回收二水合磷酸铁,并得到富锂溶液。该方法通过添加少量Fe3+或通过氧化形式将酸性浸出液中少量的Fe2+氧化为Fe3+并协同控制反应体系的pH和温度以实现体系中Fe3+与Al3+的共沉淀,强化酸浸出液中铝的高效、彻底去除,该方法经济、环保绿色、高效,解决了湿法回收废旧磷酸铁锂电池技术方法的过程中铝无法彻底有效分离的技术难题。
本发明属于锂硫电池电解液技术领域,具体公开了一种锂硫电池的复合溶剂,其包括有机溶剂和共溶剂A。本发明还公开了锂硫电池的电解液,其包含导电锂盐、所述的复合溶剂。此外,本发明还包括添加有所述的电解液的锂硫电池。本发明所述的共溶剂为带有巯基取代基的饱和脂肪氧杂烷烃,其可抑制多硫离子的溶解穿梭,可提升电池的容量、循环稳定性和安全性。
本发明公开了一种电解液和锂离子二次电池。所述电解液包括质子惰性有机溶剂、电解质锂盐、添加剂;所述添加剂为环状磷酸酐,其质量占电解液总质量的0.01~10%。包括该电解液的锂离子二次电池可在大于4.4V(vs.Li/Li+)电压下发生电化学氧化聚合,通过在正极材料表面形成聚合物,形成优良的屏障,掩盖具有强氧化性的正极材料活性点,抑制锂离子二次电池主溶剂的分解,从而提高电解液在高电压状态下的稳定性与锂离子电池高电压循环及存储性能。
本发明公开了一种用于3D打印生产钴酸锂的混合料及其制备方法和用途。本发明将3D打印成型技术与钴酸锂电池材料生产技术相结合,为钴酸锂混合料的成型应用提供新的技术途径,同时钴酸锂混合料的高细度、高弹性、高活性,以及优良的干燥性可满足3D打印成型技术的原料要求,并保证打印出的钴酸锂生产原料具有优异的均一性和稳定性。本发明提出的制备方法简易方便,利于工程化推广应用,具有良好的经济效益和社会效益。
本发明提供了一种锂离子电池用电解液添加剂、电解液及其应用。所述锂离子电池用电解液添加剂,包括4‑氰基‑3‑(三甲基甲硅烷基)吡啶和三(2,2,2‑三氟乙基)磷酸酯。采用4‑氰基‑3‑(三甲基甲硅烷基)吡啶和三(2,2,2‑三氟乙基)磷酸酯作为电解液的添加剂可以极大的提升电解液的阻燃性能,并且还具有改善电池循环能力,所述电解液添加剂可以用于锂离子电池中,用于提升锂离子电池的安全性能和电化学性能。1C倍率下充放电循环300次后锂电池容量保持率均在92%以上。含有本申请添加剂的电解液的阻燃性能好,阻燃率达到了91%以上。
本发明公开了一种高容量锂离子电池复合正极材料的制备方法,该锂离子电池复合正 极材料的化学分子式为:xLi[Li1/3Mn2/3]O2.(1-x)Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2,其中0≤x≤1。其制 备方法为:将镍、钴、锰的化合物和锂源化合物在一定溶剂介质中通过机械化学活化进行高 能球磨均匀混合,获得的混合物低温烘干后,置于马弗炉中高温焙烧,然后冷却至室温制得 该锂离子电池正极材料。本发明使该材料的制备成本大大降低,且与现有的合成该高容量锂 离子电池复合正极材料的技术相比,工艺操作和控制简单,易于工业化,具有很高的推广价 值。
本发明公开了一种综合利用红土镍矿制备磷酸铁锂前驱体的方法,将红土镍矿用酸充分浸出,使浸出液中FE的浓度为0.01-6MOL/L,向浸出液中加入0.01-9MOL/L氧化剂和沉淀剂,用0.01-6MOL/L络合剂或表面活性剂控制形貌,用0.01-6MOL/L的碱水溶液控制体系的PH=0.1-3,在20-90℃的搅拌反应器中反应5MIN-24H,将所得沉淀洗涤、过滤,在50-200℃下烘干即得锂离子电池正极材料磷酸铁锂的前驱体。本发明具有原料来源广、工艺流程简单、产品质量好且稳定、成本低等特点,特别适合于为锂离子电池正极材料磷酸铁锂的大规模生产提供优质的铁源,同时也使红土镍矿资源得到了综合利用。
本发明公开了一种锂离子电池组健康状态判断方法,其方法包括以下步骤:计算各老化状态下锂离子单体电池的极化电阻Rp以及电池串并联后电池组的极化电阻Rp△;计算老化实验中锂离子电池组极化电阻变化率ηt,构建锂离子电池组老化程度与极化电阻变化率的关系曲线图;确定锂离子电池组老化的极化电阻变化率临界阈值ε;计算待测锂离子电池组极化电阻变化率;将待测锂离子电池组的极化电阻变化率与临界阈值ε比较,确定待测锂离子电池组的健康状态。本发明选取能较好反映电池内部退化机理的极化电阻变化率作为锂离子电池组健康状态判断指标,可以较准确地判断被测锂离子电池组的健康状态,保证锂离子电池组工作的安全运行。
一种磷酸铁锂电池防气胀电解液,其由以下组分构成:(1)以选自高介电常数低粘度的溶剂碳酸乙烯酯、二乙基碳酸酯、二甲基碳酸酯和乙基甲基碳酸酯中的至少三种的混合液为主体溶剂,总含量为95-98%;(2)防气胀和鼓胀的功能添加剂为氟代碳酸乙烯酯和电池级Li2CO3,氟代碳酸乙烯酯含量为1-3%,电池级Li2CO3含量为1-2%,二者合计含量为2-5%;(3)锂盐浓度为0.8-1.2mol/L。本发明之磷酸铁锂电池防气胀电解液,能够很好地吸收电极中所夹带的水分,防止气胀和鼓胀现象发生;并且,在负极表面能形成厚实的SEI膜,能够有效地提高磷酸铁锂电池的电化学性能;电解液中的Li2CO3,能够有效地提高磷酸铁锂的克容量,进而提高磷酸铁锂电池的能量密度。
本实用新型公开了一种含锂废水回收系统,包括依次相互连接的预热器、均质水箱、碳酸锂结晶分离单元、脱碳单元和蒸发浓缩单元,所述含锂废水通过废水入口管与预热器连通,所述蒸发浓缩单元与均质水箱之间设有结晶母液回流管。本实用新型的含锂废水回收系统利用碳酸锂和硫酸锂的溶度积差异,当锂离子浓度较高时通过碳酸锂结晶分离单元回收锂盐得到碳酸锂产品,残留碳酸锂经脱碳单元转化为硫酸锂,通过蒸发浓缩单元提高锂离子浓度,结晶母液回流再回收锂,锂离子得到充分回收,具有锂离子回收率高等优点。
本发明公开一种可连续化生产的硫化锂的制备方法,该方法采用硫化锂前驱体和碳高温热解还原的方法制取硫化锂。硫化锂前驱体包覆碳促进反应的进行,同时采用硫粉蒸发的方式提供炉内的硫气氛,抑制硫化锂前驱体在高温时硫的挥发,采用流动氮气进行气氛保护。该方法无须抽真空或者负压保护,可常压连续进行,放大时可选择使用辊道窑或推板炉实现连续化生产,大大降低了硫化锂的生产成本。
本发明公开了一种废旧锂离子电池负极材料梯级利用方法。本发明分级的核心依据为容量保持率与石墨负极中非水溶性锂占总锂百分比成反比关系,然后按锂电池容量保持率的不同设计不同的回收工艺,有效降低废旧锂电池负极的回收成本,同时提升了废旧锂电池的再利用价值。
本发明公开一种用于硫化物固态锂离子电池的正极包覆方法、正极及电池。具体的,以铱的卤化物和锂的卤化物为原料,将两种充分混合后的乙醇溶液通过喷雾的方式喷涂在正极材料表面,经过惰性气体氛围保护下烧结退火后得到包覆有Li3YX6层的正极材料。将包覆后的正极材料、导电碳和硫化物固态电解质按照一定比例充分混合后将其用于硫化物全固态锂离子电池的装配。利用该方法制备的正极包覆层可以有效地抑制硫化物电解质与正极材料之间的副反应,有效保护正极,提高正极材料稳定性,同时该包覆材料具有较高的离子电导率,不仅改善了全固态电池的循环性能,而且能够保证全固态电池在高电压下具有较好的充放电性能。
本发明属于锂电池材料技术领域,具体公开了一种二维结构固体电解质界面材料,其化学式为W(SxSe1‑x)2,其中x的取值为0<x<1。本发明还提供了一种复合有所述的二维固体电解质界面材料的负极前驱体材料、由该负极前驱体材料通过填充锂制得的复合锂负极、以及装载有该负极的锂金属电池。本发明首次涉及并提出使用硒硫化钨作为人造固体电解质界面膜,并采用反应溅射后硒化的方法,得到的薄膜致密度高,平整性好,可有效抑制锂枝晶,实现锂金属电池的长循环性和高安全性,且该方法对设备的要求不高,易于实现大面积产业化,在生产中可进行大规模应用。
一种改善锂离子电池正极用铝箔粘接性能的方法,是在锂离子电池正极进入涂布机前,对锂离子电池用铝箔表面进行常压等离子处理,所述等离子处理工艺参数为:等离子功率为0.6~1KW,等离子喷枪的喷头离铝箔表面的距离为2~15mm,所述涂布机的走带速度为6~15m/min。所述铝箔进行等离子处理后,需在60分钟内进行涂布。本发明工艺方法简单、操作方便,可有效提高锂离子电池正极活性物质与基底的粘接性能,提高锂离子电池的容量,在降低粘结剂用量的前提下保证锂离子电池正极优良的粘接性能,不会给环境带来污染,绿色环保。适于工业化应用。
本发明属于锂电电极材料领域。具体公开了一种3D亲锂多孔金属集流体,包括3D多孔金属集流体以及复合在3D多孔金属集流体骨架上的金、银、铂中的至少一种金属。本发明还公开了所述的金属集流体的制备和应用,以及尤其制得的3D亲锂多孔锂离子负极,本发明所述的集流体,在多孔金属骨架上的金、银、铂中的至少一种金属降低了锂金属成核和沉积过程中的过电位,实现了锂金属持续循环过程中均匀的沉积和溶解,有效避免枝晶的生长,大幅度提高锂金属电池的循环寿命。
本申请公开了一种锂离子电池放电装置及其控制方法、控制器。该装置包括电池放置组件和电能回收组件;其中:电池放置组件,用于放置待放电的锂离子电池;电能回收组件,与电池放置组件连接,用于通过消耗电池放置组件中放置的待放电的锂离子电池的电能,实现待放电的锂离子电池的放电。如此,由电能回收组件直接对电池放置组件中放置的锂离子电池进行电能消耗,实现待放电的锂离子电池的放电,提高了后续破碎过程的安全性,与相关技术的方案相比,通过直接电能消耗的方式,实现了锂电池残余电量的再次利用,没有额外的废水、固体废料等废弃物的产生,清洁环保,对电池没有腐蚀,非常安全,不需要向电网放电,无需复杂的电路结构,结构非常简单。
本发明涉及一种废旧磷酸铁锂材料的修复方法,包含以下步骤:1)测定废旧磷酸铁锂材料Li、Fe、P元素的含量;2)配置含有锂盐,铁盐和磷酸的混合溶液,按最终化学计量比Li:Fe:P=0.75~1.25:1:1加入所述废旧磷酸铁锂材料至所述混合溶液中,搅拌混合,在搅拌过程中用氨水控制混合溶液pH值为5.5~8.5得到混合物;3)将所述混合物在100℃~200℃下水热反应,得到磷酸铁锂前驱体;4)将所述磷酸铁锂前驱体在温度650℃~800℃下进行碳包覆反应得到修复后的磷酸铁锂电池材料。该方法实现了将废旧磷酸铁锂电池正极材料直接进行修复。
本发明提供了一种锂离子电池负极浆料,包括活性物质、粘结剂、增稠剂和添加剂,所述活性物质、粘结剂、增稠剂和添加剂的质量比为(80~98):(1.0~5.0):(0.5~5.0):(0.5~10.0);所述添加剂为石墨烯、导电氧化锌和MoS2的混合物;所述活性物质为人造石墨、天然石墨、中间相炭微球、硬碳、软碳中的一种或多种;所述粘结剂为丁苯橡胶;所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。本发明还提供了制备锂离子电池负极浆料的方法,方法简单,使用本发明的锂离子电池负极浆料制作的锂离子电池,具有较好的安全性能和较长的循环寿命。
本发明公开了一种锂离子电池杂化隔膜的制备方法,包括以下步骤:将聚偏氟乙烯和聚丙烯腈按比例混合后,熟化、搅拌,脱泡后得到纺丝前躯体溶液;将纺丝前躯体溶液在一定的纺丝条件下进行纺丝得到纤维膜,然后将干燥后的纤维膜进行改性纳米Si3N4颗粒分散液的抽滤处理,得到锂离子电池杂化隔膜。本发明工艺制备的锂离子电池杂化隔膜,与传统隔膜相比,本发明工艺制备的锂离子电池隔膜能够显著提高电池的容量保持率和库伦效率;具有高的吸液率、拉伸强度和高安全稳定性;隔膜制备工艺条件温和,生产成本低。 1
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