本发明公开了一种锂空气电池及其制备方法,该锂空气电池包括电芯、内铝塑壳体和外铝塑壳体,所述电芯封装于所述内铝塑壳体中,所述内铝塑壳体上开设有与所述电芯对应的进气窗口;所述内铝塑壳体封装于所述外铝塑壳体中,所述内铝塑壳体和外铝塑壳体之间充有氧气;所述电芯上设有极耳,所述极耳延伸至外铝塑壳体之外,所述极耳上设有用于与所述内铝塑壳体密封粘合的内极耳胶,所述电芯的极耳上还设有用于与所述外铝塑壳体密封粘合的外极耳胶。该制备方法包括:(1)锂空气电池半成品制备;(2)锂空气电池制备。该锂空气电池具有密封及引线结构简单且密封性好,能保证电池内部纯氧环境、携带方便、寿命长等优点。
本发明公开了一种磷酸钒锂正极材料,主要由磷酸钒锂单晶纳米线和磷酸钒锂纳米纤维交叉组成,所述磷酸钒锂正极材料呈三维网络结构。本发明的制备方法:先配制磷酸钒锂溶胶纺丝液;然后在磷酸钒锂溶胶纺丝液中加入硝酸镍或醋酸镍,搅拌至硝酸镍或醋酸镍溶解完全;最后向该溶液中逐滴加入聚丙烯腈?N, N?二甲基甲酰胺溶胶,并搅拌,得到澄清的溶胶;对该澄清的溶胶进行纺丝,得到前驱体纤维膜;最后将前驱体纤维膜经预氧化处理后,置于N2气氛炉中热处理,即得到所述磷酸钒锂正极材料。本发明利用磷酸钒锂纳米线与磷酸钒锂纳米纤维结合形成三维网络结构,提高了电子电导性与锂离子扩散能力,以及材料的高倍率性能和循环稳定性。
一种阴阳离子复合掺杂尖晶石锰酸锂,其分子式表示为LiMn2?x(M)xO4?y(N)y,其中M、N分别表示掺杂的阳离子、阴离子,且阳离子和阴离子均进入到尖晶石锰酸锂的尖晶石晶格中,形成稳定尖晶石单相化合物;其制备方法包括以下步骤:先将锰源、锂源、阳离子原料、阴离子原料充分研磨、混合均匀后得到掺杂锂锰氧的混合物;然后加入有机溶剂调成浆状,使其充分混合,然后预烧数小时,冷却、研磨,将预烧产物再次分阶段逐步升温进行分段烧结,将得到的煅烧产物缓慢降温,最后经过粉碎,分筛,得到阴阳离子复合掺杂尖晶石锰酸锂。本发明的产品既具有较高的初始放电比容量,又具有优良的充放电循环性能和高温性能。
本发明公开了一种梯度掺杂型锂离子正极材料及其制备方法,以解决现有锰酸锂高温循环衰减快的问题。该锰酸锂的分子式为:LiMn2(3-x)/3M2x/3O4,其中0<x≤0.5,所述M是掺杂的金属离子,M选自镁、镍、铁、钛、锌、钴、铝、铌、钒中的一种或几种;所述梯度掺杂型锂离子正极材料是一种沿半径自内向外锰含量逐渐降低而M的含量逐渐升高的材料。本发明的制备方法工艺流程短、易于控制、容易实现工业化。所得到的梯度掺杂锰酸锂具有比容量高、循环性能好、倍率性能优异等特点,适合于动力电池应用领域。
本发明涉及一种选择性提取锂的磷酸铁离子筛及其应用,所述的磷酸铁离子筛为FePO4、MexFeyPO4中的一种或几种的混合物;Me为Mg、Al、Ti、Ni、Co、Mn、Mo、Nb中的一种或几种的混合;0
本发明属于锂金属电池领域,具体公开了一种锂金属活性前驱材料,包括多孔碳颗粒,以及包覆在多孔碳颗粒外表面的有机聚合物;所述的多孔碳颗粒为具有薄壁封闭孔和/或通孔结构的碳材料;且多孔碳颗粒的孔结构中复合有
本实用新型公开了一种带有锂电池保护的在线手套检测仪,包括检测仪本体以及安装在检测仪本体内的锂电池、手套检测组件,所述锂电池为所述手套检测组件供电,所述锂电池与手套检测组件之间设置有电池保护电路,所述电池保护电路用于无操作指令或者锂电池电量低于设定安全电量值时切断锂电池对手套检测组件的供电。通过电池保护电路,手套在线检测仪实现无操作或电脑无信号发送给手套在线检测仪时,5分钟自动切断锂电池,最大限度的提供电池的供电能力。单片机控制板增加了电池电量检测电路,当锂电池电量低于需要保护的容量,自动切断电源,以保护电池而增强锂电池使用寿命。
本发明提供了一种钴酸锂复合材料及其制备方法、正极材料。一种钴酸锂复合材料是在钴酸锂氧化物颗粒的表面包覆磷酸钴锂LiCoPO4而成的材料;所述钴酸锂氧化物颗粒的分子式为Li1+xCo1?yMyO2,M选自镁、铝、锆、钛、镧、锌、钒的一种或多种,所述磷酸钴锂的质量为所述钴酸锂氧化物颗粒的0.25%~10%。本发明解决了钴酸锂高温或高压下循环性能差,以及电容量低的问题。
本发明涉及锂离子电池材料技术领域,具体涉及一种团聚型类珊瑚状富锂锰基固溶体正极材料前驱体及其制备方法。制备方法包括:将锰盐、钴盐、镍盐溶于水中获得金属盐溶液,将沉淀剂和络合剂分别溶于水中获得沉淀剂溶液和络合剂溶液;将所述金属盐溶液,沉淀剂溶液和络合剂溶液混合,搅拌进行共沉淀反应,获得沉淀物;将沉淀物进行清洗、真空干燥和预烧制获得氧化物前驱体;将所述氧化物前驱体与锂盐混合均匀后进行烧结获得团聚类珊瑚状富锂锰基固溶体正极材料前驱体。所述材料比表面积大,能够与电解液充分接触,缩短了锂离子的扩散路径,提高了材料倍率性能和大电流放电能力;且具有良好的循环性能、倍率性能及热稳定性。
本发明属于电池回收技术领域,公开了废旧锂离子电池浸出液的处理方法,包括:在废旧锂离子电池浸出液中加入络合剂,和电解对电极构建电解槽;向电解槽交替施加不对称的正向电压和逆向电压,直至废旧锂离子电池浸出液中的杂质金属离子浓度达到预期。本发明提供的去除锂离子电池浸出液中金属杂质离子的方法可以解决现有技术中除杂效率不高,价值金属锂损失严重,环境污染大的问题。
本发明公开了一种铈铋复合氧化物掺杂锂离子电池正极材料,所述锂离子电池正极材料中掺杂有铈铋复合氧化物,其中,铈铋复合氧化物中铈和铋的摩尔比为(1.5‑9):1。其制备方法:(1)将铈源和铋源按摩尔比混合后溶解于硝酸溶液中,然后加入氢氧化钠溶液进行溶剂热反应,反应完成后过滤、干燥,得到铈铋复合氧化物;(2)按照化学元素计量比,将步骤(1)得到的铈铋复合氧化物、正极材料前驱体、锂盐混合,置于氧气气氛炉中烧结;(3)将步骤(2)后的烧结产物洗涤、干燥后,进行二次烧结,得铈铋复合氧化物掺杂的锂离子电池正极材料。本发明采用铈铋复合氧化物掺杂锂离子电池三元正极材料,可以改善正极材料的倍率特性和循环性能。
本发明提供了一种阴阳离子共掺杂的富锂锰基正极材料的制备方法和应用,将前驱体粉体、含锂化合物粉末与一定量的含碱金属M1的化合物粉体和含负价态M2的化合物的粉体混合均匀,之后于温度至300~600℃下热处理3~7小时,再升温至700~1000℃热处理8~20小时。其中元素M1取代Li,抑制过渡金属离子向锂层的迁移从而稳定结构;元素M2取代O,可以抑制氧气的释放。本发明的阴阳离子共掺杂的富锂锰基正极材料,层间距扩大,锂离子迁移速率增加,结构稳定,且平均工作电压较高,拥有良好的倍率性能和循环性能。
本发明公开了一种喷雾包覆改性制备无水氢氧化锂的方法,包括以下步骤:(1)将液体包覆剂以喷雾的方式喷淋在一水氢氧化锂的表面,同时搅拌混合,得到混合物;所述液体包覆剂为液态的烷烃、烷烃衍生物、烯烃、炔烃、醇、醚或酯中的一种或多种;(2)将步骤(1)后的混合物粉碎,然后干燥,得到包覆改性无水氢氧化锂。本发明将液体包覆剂喷淋在一水氢氧化锂表面,经混合、球磨、干燥,最终在无水氢氧化锂表面形成了一层包覆剂,可以有效隔绝了空气,具有吸水率低、颗粒流动性好、无粉尘现象的优点,密封储存60天后无明显吸水、结块现象。
本发明提供了一种高功率型钛酸锂复合材料,其中包括多孔碳材料1~10%,余量为钛酸锂,其中,多孔碳材料为活性炭颗粒或活性炭纤维,当多孔碳材料为活性炭颗粒时,活性炭颗粒在复合材料中的质量百分比为5~10%,当多孔碳材料为活性炭纤维时,所述活性炭纤维在复合材料中的质量百分比为3~6%。本发明的高功率型钛酸锂复合材料,解决了现有技术中,钛酸锂作为负极材料首次不可逆容量损失大,高倍率性能受影响的问题,本发明的高功率型钛酸锂复合材料,制备方法简单,利于生产成本的降低和推广应用。
本发明公开了一种表面改性的锂离子电池高镍正极活性材料,其基体物质为高镍正极活性材料LiNixCoyMzO2,基体物质的表面均匀包覆锂离子导体化合物,该导体化合物包括LiAlO2、Li4Ti5O24、Li2ZrO3中的至少一种;该正极活性材料中总杂质锂的含量在0.085%以下。本发明还公开了该正极活性材料的制备方法,先将基体物质与含铝有机溶液、含钛有机溶液或含铝/钛/锆的有机悬浮液混合,干燥;将干燥后的混合物再进行煅烧,最后在基体物质表面生成锂离子导体化合物,得到表面改性的锂离子电池高镍正极活性材料。本发明的产品不仅碱性物质含量显著降低、材料的加工性能得到改善,而且电化学稳定性得到提高。
本发明公开了一种碳酸锂生产中碳酸钠溶液的净化方法,包括以下步骤:1、配制Na2CO3质量百分比浓度为25%的碳酸钠溶液;2、加入固体氢氧化钠,使碳酸钠溶液中的Ca、Mg离子与NaOH反应并沉淀完全得混合料液;3、将混合料进行初级压滤得初级过滤液;4、将初级过滤液进行深度过滤,使滤液中Ca、Mg含量≦10ppm,得净化后的碳酸钠溶液成品;5、将碳酸钠溶液成品用于与氯化锂溶液进行反应的碳酸锂生产工艺。本发明方法的特点是,在传统的碳酸锂生产工艺之前加入了深度净化碳酸钠溶液的工序,可以降低工业级碳酸钠产品中Ca、Mg离子的含量,用于制备电池级标准的碳酸锂品级。
本发明公开了一种表面包覆Li2TiO3的钴酸锂基复合正极材料,以含钛的钴酸锂基复合材料为基体,表面包覆Li2TiO3,其中表面包覆的Li2TiO3质量占正极材料质量的0.2~5%;所述含钛的钴酸锂基复合材料的分子式为xLi2TiO3·(1-x)LiCoO2,其中0.01≤x≤0.10。本发明的表面包覆Li2TiO3的钴酸锂基复合正极材料在高电压下化学性能优异,电压范围为3.0-4.6V,电流密度为20mA/g时,首次放电比容量达到200mAh/g以上;电流密度为1A/g时,放电比容量达到190mAh/g;在电流密度为200mA/g时,充放电循环50次后容量保持率高于90%。
一种用软锰矿氧化石煤钒矿制备锂电池复合前驱体的方法,包括以下步骤:(1)将含锰量≥28wt%的软锰矿与含钒量≥0.8wt%的石煤钒矿按Mn∶V元素物质的量之比为1∶0.5~1混合,再加入钒源使锰钒元素物质的量之比为1∶2,按固液质量比为1∶1~2加入酸液;(2)将混合液置于水浴锅中,于60~90℃下保温2~12h,然后过滤;(3)调节滤液的pH至5~7,得到砖红色沉淀;将所得沉淀洗涤3~5次,过滤、烘干,即得。本发明原料价格低廉,来源广,产品利用率高且稳定;适合为锂离子电池复合正极材料磷酸锰锂-磷酸钒锂的大规模生产提供优质的钒锰源,实现钒锰资源的综合利用。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法,包括以下步骤:将镍盐溶液和钴盐溶液混合均匀,再将络合剂溶液、沉淀剂溶液与所述混合后溶液一起并流加入装有底液的反应釜中进行一次沉淀反应,充分反应后进行固液分离,再洗涤;将洗涤后的固体料加入到反应釜中,再缓慢滴加铝盐溶液和沉淀剂溶液进行二次沉淀反应,使铝元素逐渐沉淀到该固体料表面,整个过程不断搅拌,反应结束后进行固液分离,固体料经洗涤、烘干后,得到锂离子电池正极材料前驱体;将前驱体与锂源混合,在通氧条件下进行两段烧结,两段烧结后的焙烧料经破碎及后续处理,得到锂离子电池正极材料镍钴铝。本发明的方法具有设备要求低、自动化程度高、操作简单、环境友好、浪费少、产品质量好等优点。
本发明公开了一种层状富锂锰基正极材料,其化学式为:本发明所提供的层状富锂锰基正极材料,硼和铝元素可以进入层状富锂锰基的晶体结构中,起到稳定结构的作用,从而提高循环过程的稳定性,硼铝共掺杂既可以抑制首次充放电结束时氧空位的消失,从而提高首次充放电效率;掺杂原子占据材料四面体结构间隙位置,阻断过渡金属离子的迁移路径,从而缓解了平均放电电压下降,并且部分掺杂元素沉积在材料颗粒的表面,增大离子传输的动力学,而改善了层状富锂锰基正极材料的倍率性能;硼铝共掺杂可以发挥两种金属元素的协同作用,使得层状富锂锰基正极材料在动力电池及储能领域具有广泛的应用前景。本发明制备方法工艺简单,操作方便,降低了设备要求及制作成本,能够满足工业化生产要求。
本发明公开了一种基于科琴黑的锂硫电池硫基纳米正极材料,包括硫纳米颗粒和科琴黑,科琴黑孔径为2nm-20nm,硫纳米颗粒位于科琴黑孔道内,硫基纳米正极材料中硫与科琴黑的质量比≥1。本发明还公开了上述锂硫电池硫基纳米正极材料的制备方法:将科琴黑、表面活性剂、水与酸混合,形成溶液A;将含硫化合物和表面活性剂溶于水,形成溶液B;将溶液B通过蠕动泵逐滴加入溶液A中进行反应,蠕动泵的转速为0.5-1r/min,反应时间为10~20h,形成锂硫电池硫基纳米正极材料前驱体;将前驱体用超纯水洗至中性、过滤、烘干,即得到基于科琴黑的锂硫电池硫基纳米正极材料。本发明的锂硫电池硫基纳米正极材料成本低、容量大、寿命长。
本发明公开了一种采用烧结的方法,先将锰源材料在烧结炉中,以1~4℃/min的速度升温至600~900℃,烧结3~20h,得到低SO42-质量百分含量的锰酸锂前躯体。再以此锰酸锂前驱体与碳酸锂按Mn︰Li=2︰1.05的摩尔比配料混合,在烧结炉中以1~5℃/min的速度升温至700~900℃,烧结12~20h,得到SO42-含量≤0.2%的锰酸锂产品。本发明制备的锰酸锂正极材料中SO42-含量低,装配的锂离子电池1C倍率下循环1000次容量保持率>80%,在提高首放容量的同时,显著提高了锂离子电池正极材料锰酸锂的循环性能和储存性能,为锰酸锂材料在锂离子动力电池行业的快速发展奠定了良好基础。
本发明属于锂二次电池负极材料领域,具体公开了一种二次电池用金属锂负极,包括集流体,复合在集流体上的锂铋合金基底层,以及复合在锂铋合金基底层表面的锂化合物层。本发明还公开了所述的二次电池用金属锂负极的制备方法,将铋的化合物、导电剂和粘结剂浆化后复合在集流体表面,随后再将复合在集流体上的铋的化合物和金属锂反应,制得所述的二次电池用金属锂负极。本发明独创性地发现,通过所述铋的化合物与金属锂的化学反应,生成有效的锂铋合金;促使金属锂在铋骨架中均匀生长,同时生产有效的SEI膜,保护金属锂,避免锂枝晶产生,从而提高金属锂负极的充放电库伦效率及循环寿命。
本发明提供了一种一步对锰酸锂掺杂、包覆双重改性的方法,通过本发明的方法得到的产物中,四氧化三锰表面的铝源在热处理的过程中部分铝会进入外层锰酸锂形成LiMn2-xAlxO4固溶体,其余的铝以氧化物的形式存在,对锰酸锂达到了包覆、掺杂双功能改性。氧化铝层可以有效地隔开锰酸锂与电解液的直接接触;LiMn2-xAlxO4固溶体在不阻碍锂离子通过的条件下具有比LiMn2O4更稳定的结构。双功能改性有效的抑制了二价锰的溶解,提高了锰酸锂的循环性能和高温性能。
本发明属于电池材料技术领域,具体涉及一种磷酸铁锂正极材料及其制备方法。本发明提供的磷酸铁锂正极材料具有多孔结构,化学通式为LixFeyNzPO4/C,1C放电容量为146‑151 mAh/g,10C放电容量为133‑138 mAh/g,压实密度为2.4‑2.6 g/cm3。本发明通过原料的选择以及合成工艺的优化,直接合成磷酸铁锂材料,并实现N的掺杂以及C的包覆。在原料选择方面,本发明选用磷酸锂作为主要锂源,选用碳酸锂作为补充锂源;选用铁粉作为主要铁源,选用硝酸铁作为补充铁源;磷酸锂和磷酸作为磷源。上述原料的选择,大大降低了生产成本,同时,硝酸铁作为补充铁源的同时,提供可掺杂的N元素。
一种从硫酸钠亚型盐湖卤水提锂的工艺,包括以下步骤:(1)将硫酸钠亚型含锂卤水经预处理后,进行纳滤膜分离,分别得到含锂渗透液及二价截留液;(2)含锂渗透液经浓缩,并作为高锂母液备用;(3)所得二价截留液通过冷冻进行脱硝处理,得脱硝液;(4)将脱硝液与高锂母液进行兑卤,结晶反应得到碳酸锂粗产品和结晶母液;(5)将所得碳酸锂粗产品经再浆洗涤和脱水、干燥,得工业级碳酸锂产品。本发明克服传统蒸发浓缩工艺成卤率低、母液夹带量大和锂收率低的技术缺陷;膜浓缩工艺高效快捷,生产周期短,克服卤水浓缩对盐湖所在地盐田建设条件的局限,大大降低提锂成本。
本发明公开了一种基于锂电池功率估计的混合储能控制系统及其能量管理方法,其中能量管理方法为:采集锂电池组的开路电压、电流和SOC;根据锂电池组的开路电压、电流,对锂电池组进行参数辨识,估计当前锂电池组的最大充放电功率;将当前锂电池组的最大充放电功率作为自适应控制的上限和下限,进而采用自适应下垂控制策略对锂电池组的分配功率进行限制;根据混合储能系统的总需求功率和锂电池组的分配功率,对超级电容组进行功率分配;生成锂电池组和超级电容组各自DC/DC模块的控制信号,以各自输出功率为各自的分配功率,综合为电动汽车提供总需求功率。本发明可以保护锂电池组受到尖峰充放电功率的影响,提高锂电池组的使用寿命。
本发明公开了一种小粒径补锂添加剂Li5FeO4的制备方法,包括以下步骤:(1)将草酸亚铁和锂源溶于溶剂中并混合均匀,干燥,得到粉状混合料;(2)将所述粉状混合料在氧气气氛中烧结,随炉冷却,粉碎,过筛,得到D50为0.8‑2.6μm的小粒径补锂添加剂Li5FeO4。本发明制备的Li5FeO4粒径在0.8‑2.6μm之间,粒径分布更均匀,结晶质量更好,纯度更高;利用该方法制备的粒度范围内的Li5FeO4,锂离子扩散的距离短,倍率性能好,Li5FeO4材料无明显团聚现象,Li5FeO4与其它正极材料混料均匀,彼此充分接触,锂离子能最大程度从材料中脱出,显著提高锂离子电池首次效率和能量密度。
本发明公开了一种锂硫电池柔性正极的制备方法,该柔性正极由负载S1-xSex的掺氮多孔碳纤维分散在石墨烯片层之间组成的。具体制备方法是首先将硫和硒与掺氮多孔碳纤维复合形成掺氮多孔碳纤维/S1-xSex复合材料,然后将石墨烯和掺氮多孔碳纤维/S1-xSex复合材料加入到溶剂中,超声分散得到石墨烯和掺氮多孔碳纤维/S1-xSex复合材料复合悬浮液,真空抽滤复合悬浮液得到滤饼,烘干即可得到石墨烯/掺氮多孔碳纤维/S1-xSex复合材料的柔性正极。该制备方法得到的锂硫电池柔性正极具有导电性好、固硫固硒效果好、机械强度高等优点。同时,制备方法简单,无需复杂的涂布工艺,无需添加粘结剂、导电剂和集流体,制得的柔性正极应用于锂硫电池,表现出优异的电化学性能。
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