本发明提供了一种三氟化铁/六氟铁酸锂复合正极材料,由三氟化铁和其表面的六氟铁酸锂层组成。本发明还提供了一种三氟化铁/六氟铁酸锂复合材料的制备方法,包括以下步骤,将氟化铁粉末、无机锂盐和有机溶剂混合在一起,连续搅拌一定时间,低温处理后即可得到三氟化铁/六氟铁酸锂复合材料。本发明针对氟化铁在充放电过程中所发生的活性物质的损失以及氟化铁与电解液直接接触所发生的副反应等问题,将氟化铁颗粒的表层在有机溶剂中原位转化为六氟铁酸锂层,该保护层可以有效地减少氟化铁在循环过程中的容量损失,增强正极材料的循环稳定性,而且本发明提供的方法制备过程简单,成本较低,有利于工业化生产。
本发明公开了一种快离子导体和导电聚合物双重修饰的锂离子电池三元正极材料的制备方法。该材料是以锂离子电池三元正极材料为核心,快离子导体为第一包覆层,导电聚合物为第二包覆层,快离子导体为钒酸锂,偏铝酸锂,锆酸锂中的任意一种。先将快离子导体与三元正极材料混匀后研磨,然后用高温固相法将快离子导体包覆在三元正极材料上,之后将导电聚合物与包覆了快离子导体的三元正极材料混匀球磨,将导电聚合物包覆在快离子导体包覆的三元正极材料上,最终获得快离子导体和导电聚合物双重修饰的锂离子电池三元正极材料。本发明将快离子导体和导电聚合物结合起来对三元正极材料进行改性,使其既具有优异的循环性能,又具有良好的倍率性能。
本发明公开了一种从锂离子电池电极废料中综合回收有价金属的方法,包括以下步骤:(1)将锂离子电池电极废料经酸浸‑除杂处理,得到含镍钴锰锂的净化溶液;(2)将含镍钴锰锂的净化溶液、沉淀剂和还原剂混合,选择性沉淀分离镍钴锰,得到镍钴锰沉淀渣和富锂溶液;(3)将步骤(2)中得到的富锂溶液采用双极膜电渗析法处理,得到氢氧化锂溶液和稀酸溶液;(4)将步骤(3)中得到的氢氧化锂溶液经蒸发浓缩处理,即得到浓缩母液和电池级单水氢氧化锂产品。本发明的方法,工艺流程简单、处理成本低、无三废排放,含镍钴锰锂的混合溶液中镍、钴、锰、锂的回收率均大于99%。
本发明公开了一种原位包覆纳米石墨烯膜的磷酸铁锂正极材料及其制备方法,以锂源、铁源、螯合膦源及氧化石墨烯为原料,利用水热反应,制备前驱体粉末,然后将得到的前驱体粉末气氛保护烧结获得一种原位生长石墨烯膜包覆的,具有核壳结构特征的纳米石墨烯膜/磷酸铁锂材料。此外,本发明还提供了所述的制备方法制得的纳米石墨烯膜/磷酸铁锂复合材料在锂离子电池正极中的应用。本发明所制得的产品中石墨烯原位生长并包覆于磷酸铁锂表面,形成具有原位合成效应、纳米效应以及核/壳结构特征的石墨烯膜/磷酸铁锂锂离子电池正极材料,该正极材料提高了锂离子电池的能量密度、高倍率充放电特性及循环性能,同时本发明所用原料成本低廉,工艺路线简单,适于大规模工业化生产和应用。
本发明公开了一种废旧电池中磷酸铁锂材料的绿色修复再生技术,具体包括以下步骤:1)废旧磷酸铁锂电池的前期处理,包括废旧磷酸铁锂电池中的剩余电量释放,包装和外壳拆解,正极、负极和隔膜的分离;2)对磷酸铁锂正极进行热处理,使电极材料磷酸铁锂与集流体铝箔之间分离;3)通过添加合适的锂、源铁源和磷源将锂、铁、磷的摩尔比调整为(1~1.1)∶ 1∶ 1,加入适量的碳源,经球磨后在惰性气氛中煅烧得到修复的磷酸铁锂正极材料。本发明不使用酸碱等腐蚀性化学品,不产生废液污染,工艺过程可实现零污染。本发明的回收工艺简单,成本低,回收利用率高,对于降低磷酸铁锂生产成本、节约资源、保护环境都能起到积极的作用。
本发明提供一种石墨烯包覆掺氟钛酸锂纳米线的制备方法及其应用,属于锂离子电池能源材料生产技术领域。本发明以成本低廉的工业级TiO2为原料,以水热法为基础,通过两步转换,将廉价的工业级TiO2转化为了具有特殊形貌的钛酸锂纳米线,大幅的降低了钛酸锂纳米线的形成成本,有利于工业化生产应用。同时本发明通过液相氟掺杂和石墨烯原位包覆钛酸锂纳米线,从形貌,离子掺杂以及石墨烯包覆三方面协同作用提高钛酸锂材料的导电率。所得石墨烯原位包覆掺氟钛酸锂纳米线具有接近理论值的充放电比容量,并且显著提高了材料的倍率性能。
一种软包锂离子电池模块,所述模块包括软包锂离子电池层单元、底板、上盖、紧固螺栓;所述软包锂离子电池层单元包括软包锂离子电池、框架、散热板,所述框架为矩形结构,由至少一个矩形腔体构成,所述散热板设有形状及数量与所述框架的矩形腔体数量相同的凹坑,所述散热板卡装在所述框架中,散热板上的凹坑陷入框架的矩形腔体中;所述软包锂离子电池设置在所述散热板的凹坑中,整体构成软包锂离子电池层单元;至少两个软包锂离子电池层单元沿厚度方向叠置通过紧固螺栓固定安装在底板与上盖之间,构成软包锂离子电池模块。电池的一个表面与散热板实现贴合,便于散热,框架上布置的散热风道增强了散热功能。软包锂离子电池层单元可以横向进行扩展,也可以多层叠压实现厚度方向的扩展,便于布置,具有结构紧凑,能量密度高的特点。
一种多孔磷酸锰钒锂复合正极材料及其制备方法,所述多孔磷酸锰钒锂复合正极材料的分子式为Li3-2xMnxV2-2x(PO4)3-2x,其中,0<x<0.4;所述制备方法包括以下步骤:(1)将锂源化合物、钒源化合物、磷源化合物和锰源化合物加入去离子水中,然后加入草酸进行超声搅拌反应0.5~2h,得混合溶液;(2)将步骤(1)所得混合溶液进行真空冷冻干燥12~36h,得固体粉末;(3)将步骤(2)所得固体粉末在保护气氛中,于500~800℃下,焙烧6~10h后,随炉冷却至室温,即得多孔磷酸锰钒锂复合正极材料。本发明方法制作过程简单,成本低廉,所制得的多孔磷酸锰钒锂复合正极材料电化学性能优异。
本发明提供了一种预锂化剂、制备方法及其用于制备电容器的方法,预锂化剂制备方法包括将将锂盐与钴盐溶于溶剂中搅拌均匀,再加温搅拌至溶剂蒸干,最后在氮气或氩气气氛下进行高温固相反应,得到Li6CoO4预锂化剂。电容器的制备方法包括将正极活性材料、Li6CoO4预锂化剂、导电剂与粘结剂混合制备正极极片,再将负极活性材料、导电剂与粘结剂混合制备负极极片,最后容量匹配后组装成电容器。本发明制备得到的Li6CoO4预锂化剂在充放电过程中不仅对负极起到预锂化作用,还会对正极贡献容量,添加预锂化剂Li6CoO4的超级电容器拥有更高的能量密度与功率密度。
本发明公开了一种复合型锂离子电解液及包含该电解液的电池,该电解液包括以下原料:复合锂盐、添加剂和溶剂;上述复合锂盐包括二草酸硼酸锂和四氟硼酸锂;上述添加剂包括N‑甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐和双三氟甲磺酰亚胺锂;上述溶剂包括含硅溶剂。上述复合型锂离子电解液的粘度较低,而以该电解液制备的电池,在常温和高温下,都有较好的稳定性。
一种从预分离钙镁后的盐湖水中提锂的工艺。采用低碳链有机化合物,如乙醇、丙醇或丙酮作为提锂的溶剂,与由盐湖水脱钙镁后得到的固体混合盐或者它们的饱和溶液充分混合,使LiCl进入有机溶剂而其它盐则留在固相中,达到分离、提取、纯化锂的目的。得到的含锂有机溶液用碳酸铵沉淀碳酸锂,再用氢型与氢氧型树脂组成的连续离子交换系统脱盐,或者使含氯化锂的有机溶液直接通过氢型与氢氧型树脂组成的连续离子交换系统脱除氯化锂。经脱盐处理后得到的有机溶剂只含水不含盐,本工艺选择采用渗透汽化法分离回收水及有机溶剂返回流程使用。
高纯纳米氟化锂的制备方法,以工业氯化锂和氟化氢铵为原料,氯化锂经水溶解、萃淋树脂色层法纯化、浓缩、喷雾干燥得到高纯无水氯化锂;氯化锂经氟化氢铵干法合成氟化锂。本发明相对于提纯碳酸锂、氢氧化锂等锂化合物而言,工艺简单、操作方便;采用干法合成氟化锂,引入杂质少,含水量低;合成与分离纯化在同一设备中分步完成,缩短了工艺流程,操作方便。采用本发明获得的高纯氟化锂产品为具有纳米介孔结构的类球形纳米晶聚结体,活性高。
本发明公开了一种废旧锰酸锂材料回收处理的方法,其将废旧锰酸锂材料进行还原处理,分解得猛产品和锂化合物。本发明以废旧锰酸锂材料为原料,利用锰酸锂中锰的高价态而存在的氧化性,通过还原处理将锰酸锂中的高价锰元素还原成低价态,从而打破锰酸锂的分子结构,使锰酸锂分解成为锂产品和锰化合物。再利用锂化合物的性质,使其与水反应生产氢氧化锂溶于溶液中,进而简单有效地实现锂和锰分离。本发明工艺流程短、生产成本低、能耗低、经济效益明显,有利于促进废旧锰酸锂电池的回收发展。
本发明公开了一种低温环境下锂离子电池的内部快速加热方法。包括以下步骤:实时采集锂离子电池的温度、端电压、充放电电流,将上述采集值作为控制系统的输入;控制系统根据电池温度、电流等参数,采用扩展卡尔曼滤波估计锂离子电池的实时SoC;访问根据实验数据辨识出的锂离子电池电热耦合模型的参数数据库,获得实时的电池参数;采用遗传算法求解加热时间和能耗的优化问题,输出脉冲充放电电流幅值。本发明能显著缩短锂离子电池的加热时间,降低加热过程中锂离子电池的能量损耗,有效恢复低温环境下锂离子电池的性能,提高电动汽车在低温环境下的续航里程。
本发明属于无机化工技术领域,公开了一种一水硬铝石型铝土矿溶出液中锂铝分离的方法,铝土矿溶出液成分为Na2Ok:160~171g/L、Al2O3浓度:180~194g/L、αk:1.4~1.5、Li2O浓度:60~70mg/L的铝酸钠溶液,方法包括:S1.离子筛合成:使用锂源和钛源合成钛酸锂,钛酸锂经酸洗改性后得钛系锂离子筛;S2.铝锂分离:将S1所得到钛系锂离子筛加入铝土矿溶出液中,控制温度80~110℃,反应1~4h后过滤得富锂渣和脱锂滤液,脱锂滤液进入制备氧化铝产品的后续工序;S3.解析:使用稀盐酸对S2所得富锂渣进行解析,得富锂解析液和解析后的钛系锂离子筛,解析后的钛系锂离子筛返回S2循环使用,富锂解析液用于回收锂盐产品。本发明为工业生产上铝酸钠溶液中锂离子的净化去除和锂的资源化回收提供了新的思路。
本发明公开了一种氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法,包括以下步骤:1)将铝盐、钛酸锂、第一醇类溶剂和分散剂混合反应,真空干燥,得到铝盐包覆的钛酸锂前驱体;钛酸锂与第一醇类溶剂的质量比为1:0.5~1:4。2)将铝盐包覆的钛酸锂前驱体烧结冷却,得到氧化铝包覆的钛酸锂。铝盐在第一醇类溶剂和分散剂作用下和钛酸锂充分混合均匀,钛酸锂表面形成的氧化铝膜厚度适中,均匀、粒径小,使得制备的氧化铝包覆的钛酸锂降低了钛酸锂的吸水性,降低了Ti-O键对电解液的分解作用,使得其在过电位的情况下也不会与电解液反应,从而改善钛酸锂电池的胀气问题。
本发明公开了一种掺杂改性锂离子筛,所述掺杂改性锂离子筛的分子式为:HMxMn2‑xO4,其中,M为Co或Ni,0.020≤x≤0.095,所述掺杂改性锂离子筛的晶型为单一纯相的尖晶石晶型,所述锂离子筛为球形,且其平均颗粒直径为2μm‑5μm。本发明还相应提供上述掺杂改性锂离子筛的制备方法及应用。本发明的掺杂改性锂离子筛通过镍或钴掺杂改性,其晶胞结构更加稳定,解决了传统HMn2O4锂离子筛易溶损的难题,可多次重复循环使用。另外,本发明的掺杂改性锂离子筛形貌优异,颗粒平均粒径小,比表面积较大,其特定形貌有利于含锂液的充分接触,便于锂离子的嵌入与脱出,并且有利于保持材料的循环稳定性能。
本发明提供了一种金属锂合金及其制备方法与应用,制备方法包括:从锂矿石浸出液或净化后的锂卤水中提取碱金属盐固体;将碱金属盐固体在惰性气体下加热至全部融化;将融化后碱金属盐固体在惰性气体下熔融电解1~10h,得到金属锂合金。本发明提供的锂合金的制备方法工艺简单、便于操作,能实现资源的综合利用,制备得到的锂合金具有良好的电化学稳定性,以及优良的锂离子传输能力和机械性能,将其应用在金属锂电池中能够提高金属锂电池的库仑效率、比容量和循环稳定性。
本发明涉及一种含钠锂冶金废水综合回收工艺,含钠锂冶金废水综合回收工艺包括一下步骤:a.萃取;b.反萃取;c.结晶;d.蒸馏;e.氯萃取;f.除油;g.冷冻结晶;h.精滤;i.膜过滤;j.反萃取氯;l.浓缩结晶;所述a.萃取的步骤为:含锂钠的废水在专用萃取槽中先经过P204萃取,目的是能通过有机相的选择性萃取将锂萃取到有机相中,而钠留在水相中,同时使得硫酸钠得到了提纯,萃取了锂离子有机相称为负载有机相,被萃取了锂离子之后的水相称业萃余液。本发明的有益效果是:该含钠锂冶金废水综合回收工艺,工业废水在内部进行闭路循环,实现废水的零排放,没有采用直接的蒸发浓缩结晶,节约了能耗,将锂、钠等资源进行了回收利用,达到资源循环。
本发明公开了一种固态聚合物电解质薄膜、全固态锂电池以及氨基酸‑淀粉‑PEO聚合物固体电解质的制备方法,其中,所述固态聚合物电解质薄膜包括聚合物和锂盐,所述聚合物和锂盐的质量比为1‑3:1;所述聚合物为氨基酸、淀粉和PEO的共聚物,所述锂盐为LiClO4、LiPF6、LiBF4、LiTFSI、LiAsF6、Li B(C2O4)2(Li BOB)、Li SO2CF3(Li Tf)的一种以上。本发明提出的固体电解质有更高的热稳定性、离子电导率,相应的电池的倍率和循环性能好。
一种高密度磷酸铁锂的制备方法。是按照现有方法先将锂盐、铁盐、含磷化合物和含掺杂金属元素加入到分散剂中,经二次球磨;经干燥预分解3-10小时;粉碎后再加入预分解产物重量1-5%的结合剂磷酸二氢锂或磷酸二氢钾中的至少一种,球磨1-5h,再按照现有技术处理,得到高密度磷酸铁锂。本发明在第一步采用二次球磨;使颗粒更加细,晶粒粒径在300-2000nm之间可控,使原材料混合很均匀;尤其是通过结合剂的加入,强化颗粒之间的结合,提高产品的堆积密度和减少颗粒之间的接触电导,制备的产品结晶好,结构单一,不含杂相,粒度分布均匀,振实密度可达1.4-1.8g/cm3,比表面积5-11m2/g,极片压实密度达2.4-2.8g/cm3,室温下首次放电比容量可达140-160mAh/g。?
本发明公开的一种用于混掺三元材料的高压实高容量型锰酸锂复合正极材料的制备方法,包括以下步骤:步骤1.制备小颗粒、窄粒径分布锰酸锂正极材料;步骤2.制备大颗粒、宽粒径分布锰酸锂正极材料;步骤3.大小两种粒度分布的锰酸锂正极材料混合。本发明通过精细化控制两种不同粒度分布的锰源和锂源,充分考虑高温反应下晶粒的长大效应,分别制备宽窄两种分布的正极材料,最后按一定的比例混掺,解决了单一材料压实不足的缺点,同时避免了常规二次分级造成的形貌缺陷,从而获得1C克容量达到122~125mAh/g,压实密度达到3.15g/cm3以上的正极材料。
本发明提供了锂电池的控制系统和方法,包括:VCU用于当检测到车辆的第一工作信号,且锂电池的剩余容量大于第一预设容量时,向BMS发送加热指令信息;BMS检测锂电池的外部电压、内部电压、最低温度和最高温度,当锂电池满足加热条件且接收到加热指令信息,或锂电池满足加热条件且外部电压大于内部电压时,控制主继电器闭合和加热继电器闭合,加热器对锂电池进行加热;当检测到车辆的第二工作信号时生成随机数,对随机数进行校验,如果通过,则接收VCU发送的放电控制指令,根据放电控制指令控制放电继电器闭合,以使锂电池进行放电,在低温状态下对锂电池进行加热,提高锂电池的充放电能力,具有防盗功能,降低锂电池被盗的风险。
一种合成锂离子电池正极材料的防氧化方法及装置是将合成锂离子电池正极材料所需的原材料填充在反应容器底部,该区域称为载料区,在载料区以上的区域填充还原剂或者高温下不发生化学反应的惰性材料,该区域称为隔离区,将填充好的反应容器放入电炉中进行高温烧结,维持电炉内反应区的气氛含氧量在0.5-30%,即得到所需的锂离子电池正极材料。本发明工艺方法简单,操作方便,结构合理,可有效降低合成锂离子电池正极材料的生产成本,大大降低了对设备与保护气氛纯度的要求,可实现规模化生产,可替代现有锂离子电池正极材料的合成工艺。
本发明提供一种废旧三元锂电池正极材料直接修复方法,包括如下步骤:通过低温预处理后,将活性材料放入蒸馏水中超声,与铝箔集流体分离,获得正极粉末材料;将获得的正极粉末材料与一定量的三元熔盐及助溶剂均匀混合,在低温度下同时进行补锂和除杂操作;其中,三元熔盐及其混合摩尔比为LiNO3:LiOH·H2O:CH3COOLi·2H2O=0.6x:0.4x:(1‑x),x=0.6‑0.8;且加入的三元熔盐总的锂离子量与正极粉末锂离子损失量摩尔比为1:1‑5:1;将洗涤、干燥后的补锂粉末在氧气和高温条件下进行热处理,获得修复后的正极材料。本发明提供的废旧三元锂电池正极材料直接修复方法,简单、高效、成本低。本发明还提供一种由该修复方法制备得到的三元锂电池正极材料,以及三元锂电池正极材料的应用。
本发明属于离子提取技术领域,本发明提供了一种从含锂钠钾铝硫酸盐溶液中选择性萃取回收铝的方法,包含如下步骤:将锂钠钾铝硫酸盐溶液和萃取有机相混合,经过萃取、分层,得到负载有机相和锂钠钾硫酸盐溶液;将负载有机相和反萃液混合,经过反萃、分层,得到有机相和硫酸铝溶液;将硫酸铝溶液顺次经过蒸发、浓缩、冷却结晶,得到Al2(SO4)3·18H2O。本发明的方法能够在较广的pH值范围内实现铝离子和锂、钠、钾离子的高效选择性分离,对铝离子具有很高的萃取率和反萃率,得到高纯Al2(SO4)3·18H2O;本发明的萃取有机相易于反萃再生,萃取剂无需皂化处理,具有较高的经济效益和环境效益。
一种本发明的凝胶聚合物包覆的锂离子电池正极及其制备方法,锂离子电池正极包括正极集流体以及由正极活性材料、导电剂、粘结剂组成的正极活性层,正极活性层表面包覆一层聚磷酸三(2-丙烯酰氧乙基)酯凝胶聚合物;其制备方法包括:先将正极活性材料、导电剂、粘结剂混合,以N-甲基吡咯烷酮作溶剂搅拌均匀后涂于铝箔上,干燥后得到正极片A;将正极片A置于含磷酸三(2-丙烯酰氧乙基)酯单体和光引发剂的丙酮溶液中,待丙酮挥发完后得到正极片B;将正极片B置于紫外光中照射,得到本发明的锂离子电池正极。本发明的锂离子电池正极在较高的截止电压下具有优异的循环性能和热力学稳定性。
本发明公开了一种包覆改性的锂离子电池正极材料,包括富锂三元材料基体LixNi1‑a‑bCoaMbO2,基体的外表包裹有纳米缺锂型的尖晶石型锂锰氧化物包覆层Li1‑cMn2O4,M为Mn、Al中的至少一种;该正极材料的制备方法包括:将镍钴三元前驱体和锂源混合,经高温煅烧处理得到富锂三元材料基体;通过酸浸渍将纳米级锂锰氧化物中的部分锂离子浸出,得到缺锂型的尖晶石型锂锰氧化物;将富锂三元材料基体与缺锂型的尖晶石型锂锰氧化物混合均匀,经过煅烧热处理后得到包覆改性的锂离子电池正极材料。本发明的制备方法加工性好、工艺简单、节能环保,且产品结构稳定、锂镍混排低、电化学性能更好。
本发明提供了一种具有散热功能的软包锂离子电池模组,涉及软电池模组技术领域,包括主体,主体为内部开设有放置腔的方形结构,且放置腔内部放置有内框架,开设于内框架内部用于放置软包锂电池的空腔,且内框架内空腔结构的两侧内壁上设置有气垫。该种锂电池模组通过检测组件对内框架内部的软包锂电池进行检测,当软包锂电池损坏鼓包的同时将会被感应并发出灯光警示使用者,让使用者能够更快的对软包锂电池进行更换,以保证整个模组的正常使用,同时通过连接组件与降温组件配合,在震动的过程中制造不断通过的气流,利用气流带走软包锂电池上的热量,以此对软包锂电池进行降温,避免软包锂电池温度过高损坏。
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