磷酸铁锂/氮、硫共掺杂石墨烯复合材料及其制备方法,所述复合材料由以下方法制成:(1)将锂源水溶液和磷源加入到铁源水溶液中,搅拌,得混合溶液;(2)将氧化石墨烯加入到水中,超声处理,再加入氮硫掺杂剂,搅拌;(3)加入混合溶液,搅拌,水热反应,冷却,离心,洗涤,干燥;(4)在惰性气氛中,进行热处理,即成。本发明复合材料中,磷酸铁锂为纯相,颗粒粒径为50~200 nm,氮、硫共掺杂石墨烯完全包覆在磷酸铁锂颗粒表面;所组装的锂离子电池比容量高,倍率性能、循环稳定性好;本发明方法操作简单,成本低,可控性强,适宜于工业化生产。
一种三元材料锂离子电池电解液,包括:锂盐,碳酸酯类化合物、添加剂及离子液体;其中,锂盐的质量分数为:8.0%~13.0%,碳酸酯类化合物的质量分数为:50.0%~70.0%,添加剂的质量分数为:3.0%~7.0%,离子液体的质量分数为:20.0%~30.0%,各物质的质量分数的总和为100.0%。采用本发明之电解液制成的三元材料锂离子电池,在25℃条件下,按照1C、2C、3C充放电制度分别循环4000次、2300次、1200次后容量保持率均高于80.0%,可见,采用本申请实施例示出的电解液制成的三元材料锂离子电池经过多次高倍率充放电制度循环后仍具有较高的容量保持率。
本发明公开了一种单氟磷酸锂的制备方法及其应用。一种单氟磷酸锂的制备方法,包括将六氟磷酸锂、碳酸锂和磷源进行一锅反应。本发明的单氟磷酸锂的制备方法,由于优化了制备原料,因此能够实现一锅反应,简化了制备工艺;同时,又由于舍弃了腐蚀性严重的制备原料,因此缓解了制备过程对设备的腐蚀。
一种单晶型无钴高镍正极材料预锂化及其制备方法。本发明的一种单晶型无钴高镍二元正极材料,其化学式为LiNixMnyO2·mLi3BO3·nLi5FeO4,其中x、y、m、n为摩尔数,x+y=1,0.8≤x<1,0≤y<0.2,0
本发明涉及锂电池技术领域,且公开了一种使用安全且焊接效率高效的锂电池焊接装置,包括机架,所述机架的顶面固定连接有固定底座,所述固定底座的顶面固定连接有固定支架,所述固定支架的内部活动连接有驱动齿轮,所述驱动齿轮的外壁右侧活动连接有驱动块,所述驱动块的外壁活动连接有驱动臂,所述驱动臂的底端右侧活动连接有驱动滚轮,所述驱动滚轮的外壁活动连接有驱动凸轮。该使用安全且焊接效率高效的锂电池焊接装置,通过驱动齿轮带动第四传动齿轮转动从而带动固定壳向左移动,锂电池不断从上料仓中落入固定壳的凹槽中,不断地将锂电池转送至焊接头处焊接,不需要再使用人工用固定模具进行摆装,提高了生产效率。
一种锂离子电池正极活性材料,包括锂离子电池正极活性材料基体和含硫化合物,其中,含S化合物中S元素的质量占锂离子电池正极活性材料总质量的0.06%~0.40%;含硫化合物以硫酸盐形式分布于锂离子电池正极活性材料中。其制备方法为:正极活性材料基体和含硫化合物(或者将正极活性材料前驱体、锂源和含硫化合物)进行混合,煅烧,得到锂离子正极活性材料。锂电池充放电过程中,正极活性材料中的硫酸盐会与电解液反应形成烷基磺酸盐结构,该官能团结构增强了正极活性材料与电解液的界面稳定性,阻碍了电解液对正极材料表面的破坏,作为正极活性材料的保护膜,提升了正极材料的循环性能,延长了锂电池的循环寿命。
本发明属于锂冶金技术领域,特别涉及一种基于固态电解质的双室熔盐电解槽制备高纯锂的方法。方法具体包括:将干燥的LiCl、KCl按比例混合均匀,加入双室熔盐电解槽的阳极室;向阴极室中加入适量的金属锂,在电解槽中升温直至熔盐和金属锂全部熔化并使电解槽温度维持在420~500℃,通入直流电开始电解,启动氯气回收系统;由阴极室的阴极板获得高纯锂,本发明利用固态电解质的单一锂离子导电能力,实现了金属锂与熔盐的自动分离与流出,避免了杂质元素进入阴极室,极大地提升产品纯度;生产过程无需人工出锂,电解槽封闭性提高,能够实现连续生产,极大提升生产效率。
本发明公开了一种Li3V(MoO4)3锂离子电池负极材料的制备方法,包括以下步骤:1)将锂源、钒源与钼源按锂 : 钒 : 钼的摩尔比为3 : 1 : 3的比例混合,然后加入还原剂进行机械活化,制备出前驱体;2)将所述前驱体在非氧化气氛中加热到300-650℃,保温1-20h,即得到所述Li3V(MoO4)3锂离子电池负极材料。本发明的制备方法,合成条件简单,流程短,能耗低,生产成本小,在常温下就可利用还原剂直接将高价钒还原并合成出颗粒细小、成分均匀、性质稳定的无定形Li3V(MoO4)3前驱体,解决了三价钒容易被氧化的问题,制备出的Li3V(MoO4)3材料性能优异。
本发明公开了一种超薄柔性锂离子电池,包括复合正极片、复合负极片和位于复合正极片与复合负极片之间的隔膜;复合正极片依次包括第一尼龙层、正集流体和正极膜片,正极膜片的周围设有第一PP层;复合负极片依次包括第二尼龙层、负集流体和负极膜片,负极膜片的周围设有第二PP层。上述超薄柔性锂离子电池的制备方法如下:1)在隔膜上涂一层聚偏二氟乙烯层;2)在正、负集流体上粘接PP层和尼龙层;3)制备复合正、负极片;4)将复合正极片、隔膜和复合负极片进行叠加组合、热封装、注液、化成、分容即制成超薄柔性锂离子电池。本发明的柔性锂离子电池能够实现长度和宽度方向上0~180°弯曲或折叠,厚度仅为0.2-0.9mm。
本发明涉及一种橄榄石型磷酸盐系列锂离子电池正极材料的制备方法。将二价铁盐与镍盐、钴盐或锰盐溶液中的一种或多种与草酸或草酸盐沉淀剂水溶液混合,得到复合草酸盐前驱体。将所述前驱体与锂源、磷源球磨混合均匀,在惰性或弱还原性气氛下,制得橄榄石型磷酸盐系列锂离子电池正极材料。本发明采用共沉淀方法进行金属离子掺杂,实现了离子间原子级水平的均匀混合,所得产物磷酸盐系列锂离子电池正极材料粉体化学成份和物相成份均匀,平均粒径可依据需要控制在0.3~10ΜM,室温下0.1C倍率首次充放电比容量可达150MAH/G左右,循环性能和充放电性能良好。
本发明公开了一种高功率、大容量锂离子电池正极极片及其制作方法。该正极极片包括正极材料、导电剂、粘合剂和集流体,采用的正极材料是磷酸铁锂(LiFePO4)或者改性后的磷酸铁锂或者磷酸铁锂和钴酸锂或锰酸锂的混合物;其导电剂是碳纳米管、碳纤维、乙炔黑、超导碳黑和导电石墨中一种或两种或两种以上的混合物,其中必须有一种是碳纳米管;正极材料、黏合剂和导电剂的重量百分比分别为75~95%,2~15%,1~15%。在复合导电剂中,碳纳米管、碳纤维、乙炔黑、超导碳黑和导电石墨占导电剂总重量百分比分别为1~100%,0~99%,0~99%,0~99%,0~99%。本发明解决了磷酸铁锂锂离子电池高功率充放电条件下比容量急剧下降,循环寿命大幅度缩短的问题。
本发明的目的是提供一种改善动力锂离子电池在不同低温环境下低温性能的方法。本发明基于影响锂离子电池低温性能的因素提出。本发明提出在不同的温度环境下影响锂离子电池低温性能的主要因素不同,在25℃~-5℃下影响锂离子电池低温性能的主要因素为锂离子在活性物质中的扩散能力,而在低于-5℃以下影响锂离子电池低温性能的主要因素为锂离子在电解液中的导电能力。本发明为解决锂离子电池低温性能提供一种更为具体、有效且经济的方法。
本实用新型提供了一种电动汽车用锂电池包,包括有电池包箱体,电池包箱体内水平设置的第一绝缘板将电池包箱体内分隔成上腔室和下腔室,上腔室和下腔室内均固定安装有一个或多个电池组,多个电池组经串联后连接在锂电池包正负高压接头之间;电池包箱体上腔室内还设置有电池管理系统,电池管理系统通过采集均衡线与每个电池组保持连接。本实用新型能够在有限空间内容纳大量的单体锂电池,排布合理,空间利用率高;且单体锂电池与其他各部件连接稳固,能够有效防止由于电动汽车震动而造成单体锂电池与其他各部件脱落,提高了电池包的可靠性。
本发明提供了一种氟磷酸钒锂/碳复合正极材料及其制备方法,制备方法包括如下步骤:将锂源、钒源、氟源与磷源混合后加入还原剂,在常温下进行机械活化,得到含三价钒的有机螯合物;将螯合物溶于溶剂中,得到前驱体凝胶;对前驱体凝胶进行喷雾热解,得到氟磷酸钒锂/碳复合正极材料。本发明的制备方法简单、高效,成本低廉。氟磷酸钒锂/碳复合正极材料由氟磷酸钒锂纳米颗粒及包覆在所述氟磷酸钒锂纳米颗粒外表面的碳组成,所述氟磷酸钒锂纳米颗粒直径为10~1000nm,所述复合正极材料直径为1~10μm。本发明制备的氟磷酸钒锂/碳复合正极材料循环性能和倍率性能优异。
本发明属于锂离子电池领域,具体公开了一种铝包覆三元掺锆复合材料,包括内核,以及包覆在内核表面的壳体;所述的内核的材料为Ni0.8‑xCo0.15Al0.05Zrx)(OH)2,其中,x为0.001~0.03;所述的壳体的材料为Al(OH)3。本发明还公开了一种所述的铝包覆三元掺锆复合材料的制备方法以及将其和锂源烧结得到复合正极材料。本发明制备方法简单,成本低廉,可宏量制备。所制备的锂离子电池掺杂及包覆三元材料具有较好的球形度、比表面积和优异的导离子性和导电性,该材料用于锂离子电池,展示优异的循环稳定性能和倍率性能,具有工业化应用前景。
本发明公开了一种不同形貌锂离子电池高压正极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将锰源、镍源、钴源溶于水配制成A溶液;将沉淀剂、分散剂溶于水配制成B溶液;将碳铵溶于水配制成母液;(2)将A溶液与B溶液并流滴入母液中,进行沉淀反应;并采用碳铵调控反应体系pH值;反应完成后,将反应产物洗涤、干燥,得到前驱体;(3)将前驱体与锂盐混合,进行煅烧和退火处理,得到分子式为LiNi0.4Co0.1Mn1.5O4的高压正极材料。本发明的锂离子电池高压正极材料放电电压平台在4.95~5.15V之间,本发明在正极材料中引入钴元素,可有效提高尖晶石型锂电正极材料的结构稳定性,从而促进其循环性能与倍率性能的大幅改善,具有良好的应用推广价值。
本发明涉及一种从钛白废副硫酸亚铁生产锂离子电池正极材料磷酸铁锂前驱体的方法。采用钛白粉生产过程中的副产物硫酸亚铁为原料,通过净化除杂、添加一些可提高锂离子电池正极材料磷酸铁锂的有益元素,沉淀后将沉淀物真空下干燥,焙烧得到锂离子电池正极材料磷酸铁锂的前驱体产物三氧化二铁。本发明具有工艺流程简单、制作成本低,得到的产品纯度高的优点,适合于钛白粉副产物硫酸亚铁的综合利用,同时也解决了锂离子电池正极材料磷酸铁锂生产的原料问题。
本发明提供了一种微晶级锂辉石微粉的制备方法,属稀有元素粉体材料制备技术领域。方法包括如下步骤:将锂辉石生矿焙烧转型得锂辉石熟料;锂辉石熟料与水混合,细磨成微粉,经3~7次磁选除铁和1~4次液选分级,得到磁铁矿和不同品位的锂辉石浆料;超高品位锂辉石浆料经脱水干燥得微晶‑1级;高品位锂辉石浆料经脱水干燥得微晶‑2级;低品位锂辉石浆料和磁铁矿用于提取硫酸锂。本发明巧妙利用锂辉石熟料中各组分的特性,采用磁选和液选分级工艺,从Li2O含量为2.6%~6.3%的锂辉石中分离出Li2O含量为7.00%~7.90%的微晶级锂辉石,工艺流程简短、设备投入少、无需加入有机物、产品质量稳定可调,解决了当前高品位生矿存在的诸多问题。
本发明公开了一种锂离子电池有机电解液的生产方法以及生产设备,其中生成方法包括:步骤1:在溶剂混合罐中制备电解液有机溶剂;步骤2:将溶剂混合罐中的电解液有机溶剂按照设定流速输送至管道,管道浸没于冷却系统的冷冻介质;其中,管道至少设有一个弯道,管道上设有锂盐加料口;步骤3:检测到电解液有机溶剂的温度下降至‑5℃至0℃的范围时,通过锂盐加料口添加锂盐,锂盐溶解后得到锂离子电池有机电解液。本发明通过上述生产方法,极大地提高了锂盐的溶解速度,提升了生产效率,还可以防止锂盐结块沉积,提高生产过程对锂盐的适应性以及降低了生产成本,提升了冷却效果。
本申请涉及盐湖提锂技术领域,提供一种电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,包括:定位支撑板以及依次叠加设置的第一压紧板、第一橡胶垫片、至少一个电化学脱嵌单元、第二橡胶垫片和第二压紧板,在第二压紧板的一侧设有用于抵压第二压紧板的压紧装置,以使第一压紧板、第一橡胶垫片、电化学脱嵌单元、第二橡胶垫片和第二压紧板的四周边缘密封,第一压紧板上设有与电化学脱嵌单元连通的出水管,第二压紧板上与电化学脱嵌单元连通的设有进水管。该电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽可实现盐湖卤水中锂资源的高效、低能耗提取,具有锂回收率、槽压低、电流密度大、提锂电耗低等优点,所得富锂液锂浓度高,可极大地降低后续浓缩过程中的能耗。
本发明属于锂金属电池负极材料领域。具体公开了一种锂硫电池磷化锡@碳复合负极活性前驱材料,包括碳单质骨架,以及镶嵌在其外表面且呈点状分布的磷化锡纳米粒子。本发明还公开了所述的亲锂性负极活性材料应用于锂金属复合电极的制备。本发明所述的材料,在碳单质骨架外表面均匀弥散分布磷化锡纳米点,基于所述的创新形貌和结构特性,结合碳单质骨架丰富的比表面、良好的导电性,有效地降低了局部电流密度,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,大幅度提高其在锂硫电池中的循环寿命。
本发明属于废旧锂离子电池有价材料回收领域;具体公开了一种高效清洁回收废旧三元锂离子电池中有价金属的方法:包括以下步骤:步骤(1):将废旧三元LNCM锂离子电池经短路放电、拆解、粘结剂剥离、破碎筛分得电极活性材料;电极活性材料经还原‑酸浸出,固液分离得到碳材料和含Li+、Ni2+、Co2+、Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+的酸性浸出液;步骤(2):调控酸性浸出液的pH为3‑5,沉淀其中的Fe3+、Al3+;随后经固液分离,得含Li+、Ni2+、Co2+、Mn2+的除杂滤液;步骤(3):调整除杂滤液的pH为1~6,随后作为电解液,经旋流电解处理,在阴极收集Cu/Co‑Ni合金复合膜,阳极收集MnO2。本发明方法,创新性地采用旋流电解方式,高效回收浸出液中的有效成分。
本发明属于材料领域中的锂离子正极材料的制备方法。其特征在于:将含二价铁源化合物、掺杂金属化合物、磷源化合物和氧化剂混合,控制pH=1-8,在20-100℃的搅拌反应器中反应0.5-24小时;在30-160℃烘干;得到的前驱体与锂源化合物及还原碳混合;在非氧化性气氛中以1-40℃/min的升温速度加热到400-800℃,并恒温煅烧2-35小时;以1-20℃/min的速度降温,制得掺杂磷酸铁锂。本发明利用碳热还原直接还原三价铁,解决了亚铁离子容易氧化问题;以共沉淀混合磷酸铁和掺杂磷酸盐作为前驱体,解决了掺杂元素难以混合均匀的问题,提高了材料的导电率,其大电流(0.8C)充放电性能大幅度提高;制备过程的时间短且易于控制,能耗低,生产成本低。
本发明公开了一种磷酸铁锂废料的资源回收方法,该方法包括以下步骤:将磷酸铁锂废料进行水热反应后,固液分离,收集固相和液相;在所述液相中添加沉淀剂,制得磷酸氢锂盐;所述水热反应的气氛为氧化性气体。采用本发明的方法对磷酸铁锂废料进行回收,提取过程中用到的试剂为氧化性气体和沉淀剂等,无酸参与直接高选择性地回收了锂元素,最终得到磷酸氢锂盐和羟基磷酸铁,实现了磷酸铁锂废料的有效利用。
本发明公开了基于直流电阻检测的锂电池剩余寿命检测方法及系统,通过采集在多个不同的预设充放电循环周期中,多个锂电池在多个大小不一的预设开路电压下的直流电阻值;并根据采集到的直流电阻值构建锂电池在每个预设充放电循环周期内的内阻特征集;分别计算待测周期内阻特征集与多个不同的预设充放电循环周期的内阻特征集之间的相似度,选取相似度最大的内阻特征集对应的充放电循环次数作为待测锂电池当前的充放电循环次数。本发明通过预先构建锂电池在各个预设充放电循环周期内的内阻特征集,再通过比对待测周期内阻特征集与锂电池各个预设充放电循环周期的内阻特征集之间的相似度来确定锂电池剩余寿命,能在保证准确性的同时,提高预测的速度。
一种用蓝铁矿制备磷酸亚铁锂的方法,包括以下步骤:(1)蓝铁矿破碎;(2)以去离子水为介质,将蓝铁矿和复合还原性有机酸加入到搅拌反应釜中,通入高纯氮气,搅拌4-8h后,再加入十二水磷酸锂,继续搅拌4-20h,得磷酸亚铁锂前驱体;(3)将磷酸亚铁锂前驱体在高纯保护性气氛下于200-400℃预处理2-8h,再加入复合碳源,机械球磨,在100-140℃条件下干燥8-18h,在高纯保护性气氛下于500-700℃焙烧4-16h,得磷酸亚铁锂。本发明之用蓝铁矿制备磷酸亚铁锂的方法,资源利用率高,生产过程对设备的要求比较低,成本低,能耗小,环保。采用本发明制得之磷酸亚铁锂颗粒粒径分布均匀,振实密度高,电化学性能良好。
本发明提供一种锂金属负极用电解液,包括有机溶剂、锂盐和添加剂,所述有机溶剂为碳酸酯类溶剂,所述锂盐为六氟磷酸锂,所述添加剂由无机稀土硝酸盐和有机氟化物组成;其中有机溶剂的体积分数为85‑98%,添加剂中有机氟化物的体积分数为2%~15%;无机稀土硝酸盐的摩尔浓度为0.02mol/L~0.2mol/L。本发明提供的锂金属负极用电解液,与锂金属负极有良好的兼容性,解决了锂金属负极库伦效率低和枝晶生长带来的安全问题;且电解液与锂金属和高压正极有良好的兼容性,可提高锂电池的循环稳定性、倍率性能及能量密度。
本发明涉及一种磷酸铁锂正极材料及其制备方法和电池,制备方法包括以下步骤:步骤一:将磷酸铁、锂源、碳源和添加剂混合制成粉料,然后进行烧结得到磷酸铁锂晶种;步骤二:将所述磷酸铁锂晶种与磷酸铁、锂源、碳源和添加剂混合制成粉料,然后进行烧结,得到所述磷酸铁锂正极材料。第一次烧结处理得到的晶种可以促进第二次烧结处理中磷酸铁锂晶体的生长,进而形成大小晶粒错落搭配,减少了颗粒之间的间隙,使颗粒接触紧密,提高了压实密度,同时第二次烧结处理加入的磷酸铁、锂源和碳源等形成的磷酸铁锂晶体由于只经历一次烧结处理过程,较为容易获得高容量,从而可使最终电池产品获得高能量密度。
本发明提供了一种锂离子电容器及其制备方法,锂离子电容器包括正极材料和负极材料,正极材料为多孔碳材料;负极材料为石墨化碳材料;多孔碳材料和石墨化碳材料以造孔剂和/或催化剂、碳源为原料,经过热处理制备得到。其锂离子电容器的制备方法为:将负极材料与锂片组装成半电池,在50 mA/g电流下循环3次,最后放电至0.01V;然后将半电池拆开得到预嵌锂的石墨化碳负极片;将预嵌锂的负极片与多孔碳正极材料分别作为锂离子电容的负极和正极,与电解液和隔膜组装成扣式锂离子电容器。本发明的锂离子电容器,正极材料电极材料电容量大,负极材料具有一定的电压平台、较高的容量和更好的倍率性能,使电容器的性能优异。
本发明公开了一种废旧锰酸锂电池的回收再利用方法,该方法是将废旧锰酸锂电池进行破碎、回收电解液及风选,轻产物经过冲洗得到干净隔膜及细粒级活性物质,重产物经过湿法剥离金属混合物和细粒级活性物质,金属混合物由色选选出金属铜和金属铝,细粒级活性物质通过反浮选工艺进行分离石墨和锰酸锂材料,锰酸锂材料经过补锂固相烧结以及包覆再生后可以形成性能良好的锰酸锂电池材料;该方法流程工艺简单、成本低廉,既可以对废旧锰酸锂电池中的有用物质进行有效回收,又可以对废旧锰酸锂电池中的污染物质进行有效处理,符合二次资源处理的三化原则。
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