本发明提供了一种钴酸锂材料及其制备方法、正极材料。一种钴酸锂材料,主要由掺杂有元素M的钴酸锂颗粒以及包覆在其表面的包覆物组成;所述钴酸锂颗粒的分子式为LiaCo1‑bMbO2,其中,0.95≤a≤1.15,0.003≤b≤0.01,M为Mg、Al、Ti、Zr、Ni、Mn、Cr、Mo、W及稀土元素中的至少一种或多种;所述包覆物选自ZnO或者SnO2或者两者的混合,重量为所述钴酸锂颗粒的0.5~5wt%,优选1~5wt%,优选2~5wt%,优选2~4wt%。所述的钴酸锂材料解决了现有材料高压下倍率性和循环性能差的问题。
本发明公开了一种具有界面纳米片保护层的锂负极,包括锂负极基体,锂负极基体表面上覆有一层石墨相氮化碳纳米片界面层。其制备方法为:将石墨相氮化碳纳米片粉末加入有机溶剂中进行分散,制备成石墨相氮化碳纳米片分散液;将石墨相氮化碳纳米片分散液滴涂在锂负极基体表面,待溶剂挥发后在锂负极表面形成石墨相氮化碳纳米片界面层,得到具有界面纳米片保护层的锂负极。本发明在锂负极基体表面上覆有一层石墨相氮化碳纳米片界面层,石墨相氮化碳纳米片中丰富且均匀分布的氮原子可以与锂离子发生相互作用形成瞬态Li‑N键,从而调节锂离子通量并实现稳定的沉积过程,有助于减少锂枝晶和死锂的生成,减少极化。
本发明公开了一种锂硫电池隔膜的制备方法,包括:将干燥后的EVOH和叔丁醇锂分别溶解与溶剂中,在叔丁醇锂溶液中添加1, 3‑丙烷磺酸内酯,混合EVOH溶液,搅拌至反应结束用丙酮将溶液析出,干燥使丙酮挥发,得到EVOH‑SO3Li固体。将PVDF与丙烯酸酯单体,引发剂,添加剂溶于聚合物溶剂中,搅拌,脱泡,得到铸膜液,制成膜,得到PVDF/丙烯酸酯/SiO2锂硫电池隔膜。该隔膜与传统锂硫电池隔膜相比,EVOH‑SO3Li的加入提高了聚合物对溶剂的亲和力,有着良好电解液吸附性和较小的电化学阻抗。本发明制备的PVDF/丙烯酸酯/SiO2锂硫电池隔膜孔分布均匀,孔隙率高,具有选择透过性,并能够抑制多硫化物的穿梭效应,提高了离子传导率。用该膜组装成锂硫电池后显著改善了电池的能量衰减,提高了库伦效率。
本发明涉及一种选择性提取锂的离子筛及其应用,所述的离子筛为Li4Ti5O12、LixMeyTi5O12、Li4MemTinO12中的一种或几种的混合物;Me为V、Fe、Co、Mn、Al、Ba、Ag、Zr、Nb中的一种或几种的混合;3
本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料再生方法,包括以下步骤:将废旧正极材料、锂盐和添加剂混合后球磨,得到混合物,所述锂盐由锂盐LS1、锂盐LS2和锂盐LS3组成;所述添加剂为添加剂A1或其与添加剂A2组成;氧化性气氛下,以上述混合物为电解质,采用工作电极和对电极在(260‑500)℃条件下进行电解;电解后,撤出工作电极和对电极,继续在氧化性气氛下以(7‑12)℃·min‑1加热至(600‑680)℃,保持(0.3‑1)h;然后在氧化性气氛下或者惰性气氛下继续以(3‑6)℃·min‑1加热至(800‑1100)℃,并保持(3‑8)h;冷却后经洗涤过滤并干燥后得到再生正极材料。
一种锂离子电池正极材料,锰镍钴复合嵌锂氧化物及其制造方法,其化学式为:Li0.7-1.0MnxNiyCozO2,其中x+y+z=1,x=0.2~0.5,x/y=0.8~1.2,z/x=0.1~1,晶体结构为六方晶系,其制造方法为:按摩尔比Mn∶Ni∶Co=1∶0.8~1.2∶0.1~1配制Mn2+、Ni2+、Co2+的混合溶液,加热,加入过量碱,沉淀分离其复合氢氧化物;焙烧分解得复合氧化物;按摩尔比Li∶(Mn+Ni+Co)=0.7~1.0∶1比例混合锂源物质与锰镍钴复合氧化物均匀、压实,在700℃-1000℃氧化气氛中焙烧合成6~36小时,冷却,粉碎得产品。锰镍钴复合嵌锂氧化物制造工艺简便,用做锂离子电池正极材料具有比容量大,循环性能好,成本低廉等优点,尤其适于大容量锂离子电池的制造。
本发明提出一种利用废旧锰酸锂电池正极分离锂并再生钠离子电池正极材料的方法。以废旧锰酸锂正极材料为原料,依次进行正极材料的碳热还原、还原产物的碳酸钠浸出、浸出渣的酸浸以及溶胶凝胶法制备前驱体,最后通过煅烧得到钠离子电池正极材料;本发明充分利用废旧锰酸锂正极材料中的有价金属成分,在定量分离锂的同时,利用锂对钠离子电池正极材料的掺杂改性制备出高性能的正极材料,提升了回收再生产品的价值。
本发明提供了一种锂离子电池,包括多组极板组,多组所述极板组依次排列且每组所述极板组均包括正极板1、负极板2和参比电极3,所述正极板1与参比电极3之间设置有第二隔板7,所述负极板2与参比电极3之间设置有第三隔板8,相邻极板组的正极板与负极板之间设置有第一隔板,所述参比电极3为富锂电极,多组所述极板组均浸泡在电解液中。本发明还提供了一种包括多组所述锂离子电池的单体电池和所述锂离子电池和单体电池的监测和维护方法,解决了当前锂离子电池电极荷电状态不能准确检测以及电池循环过程中锂离子损耗,导致电池实用寿命不长等问题。
五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂正极材料及制备方法,所述正极材料是由五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂形成的球形核壳结构颗粒;所述五氧化二钒/rGO与镍钴锰酸锂的质量比为0.01~0.05:1;所述镍钴锰酸锂的化学式为LiNixCoyMn(1‑x‑y)O2,其中0.75≤x≤0.85,0.05≤y≤0.15,1‑x‑y>0;所述五氧化二钒/rGO复合材料由五氧化二钒在rGO层间锚定形成整体包覆层,五氧化二钒与rGO的质量比为1~3:1。本发明还公开了五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法。本发明正极材料锂离子和电子导电率高,电化学性能好;本发明方法简单可控,成本低,适于工业化生产。
一种新型铁锂电池制备方法为:采用FeF3/V2O5复合材料与LiMn2O4组合作为正极活性物质,与碳负极组成新型铁锂型锂离子电池,正极活性物质由质量百分比5%~85%的LiMn2O4和95%~15%的FeF3/V2O5复合材料球磨1-8小时制成。正极活性物质制备前,先制备FeF3/V2O5复合材料,将占复合材料总质量1-50%的V2O5与占复合材料总质量99-50%的FeF3高能球磨1-8小时,然后在100-600℃退火1-12小时制备。本发明大幅度提高材料导电性能、电池寿命及放电平台,增强电池大电流放电能力、安全性能优越。
本发明公开了一种锂电池电源控制系统和高空作业车,在锂电池内安装有控制芯片,控制芯片可读取和发送锂电池内部的电压、电流、温度信息,锂电池内部的电压、电流、温度信息通过CAN总线发送给电源管理系统BMS;当锂电池内部的电压达到预设最大电压阀值时,电源管理系统通过充电继电器切断锂电池充电;当锂电池内部的温度达到预设最大温度阀值时,或者当锂电池内部的放电电流达到预设过载电流时,或者锂电池内部的电压达到预设最小电压阀值时,电源管理系统通过负载继电器切断锂电池放电。本发明通过电源管理系统来控制锂电池的充电和放电过程,有效的保护锂电池,避免锂电池因为过充和过放导致锂电池损坏。
一种锂钴金属氧化物粉末,所述锂钴金属氧化物粉末为包覆结构,所述锂钴金属氧化物粉末包括锂钴金属氧化物基体,所述锂钴金属氧化物粉末还包括Co3O4包覆层,所述锂钴金属氧化物粉末的通式为LiaCo1‑x‑yMxNyO2·rCo3O4,其中,0.002<r≤0.05,1≤a≤1.1,0<x≤0.02,0≤y≤0.005,且a<1+3r,M为掺杂元素,N为包覆元素。本发明还提供了上述锂钴金属氧化物粉末的制备方法。本发明制备得到的材料的电化学性能优异。
本发明公开了一种高库仑效率和循环寿命的锂离子电池负极材料。将有机锂盐和微晶石墨通过湿法球磨混合后,干燥,得到前驱体;所述前驱体置于空气气氛中煅烧,即得锂掺杂微晶石墨。锂掺杂微晶石墨能够弥补SEI膜形成时造成的锂损失,同时能够降低电解液的分解,作为锂离子电池负极材料具有优异的库伦效率和循环寿命,且锂掺杂微晶石墨的制备方法简单,原料成本低,经济效益高,适合工业化生产应用。
本发明公开了一种矿石中锂的化学物相分析方法,包括以下步骤:步骤一,以盐酸为浸取剂将矿石样品中铁锂云母中的锂进行浸出,以电感耦合等离子发射光谱法测定其锂含量;步骤二,以10%HCl‑5%HF为浸取剂,对步骤一的滤渣浸出,以电感耦合等离子发射光谱法测定其锂含量;步骤三,将步骤二的滤渣煅烧,加入浓盐酸、浓硝酸、浓氢氟酸、高氯酸,以电感耦合等离子发射光谱法测定容量瓶液体中的锂的含量。该化学物相分析方法能够对矿石样品中的多种物相的锂的含量进行准确分析,设备成本低。
一种碱性配合氧化制备六氟锑酸锂的方法,锑白在高浓度氢氧化锂水溶液中配合溶解,使锑以亚锑酸锂形式溶解,料浆采用真空抽滤方式液固分离,向亚锑酸锂溶液中加入双氧水氧化沉淀,沉淀物经过洗涤后得到焦锑酸锂前驱体;焦锑酸锂用水浆化后加入氢氟酸中和至要求pH数值,然后向溶液中加入双氧水,使焦锑酸锂中残存的少量三价锑氧化为五价,料浆采用真空抽滤方式液固分离后,向六氟锑酸锂溶液中通入硫化氢气体净化脱除重金属杂质,净化后液经过浓缩、结晶和干燥得到六氟锑酸锂产品。本发明的实质首先是利用亚锑酸锂溶解度大的原理,在高浓度氢氧化锂溶液中配合溶解锑白,然后再利用焦锑酸锂溶解度小的原理,加入双氧水氧化制备出焦锑酸锂前驱体,最后利用Sb‑F键长比Sb‑OH键长短且结合力强的原理,在水溶液中用F‑取代焦锑酸锂中的OH‑生成六氟锑酸锂产品。本发明具有工艺过程短、产品质量好和成本低的优点。
本申请属于锂离子电池领域,具体涉及一种锂离子电池隔膜浆料、其制备方法及隔膜。锂离子电池隔膜浆料以100重量份计,包括如下重量份的组分:A组分27.11~61.80份;其中,所述A组分包括:无机填料25~50份、第一粘结剂2~10份、分散剂0.1~1.5份和润湿剂0.01~0.3份;所述无机填料具有微孔结构,所述微孔结构中填充有第一粘结剂的疏水基团、分散剂的疏水基团和润湿剂的疏水基团中的一种或多种;B组分0.5~3份,所述B组分为第二粘结剂;C组分40~70份,所述C组分为溶剂,该锂离子电池隔膜浆料和隔膜具有超低水分,将隔膜应用在锂离子电池上提升了锂离子电池性能的一致性和稳定性。
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。
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