一种模板法制备锂离子电池正极材料磷酸氧钒锂的方法,其包括以下步骤:将磷酸氧钒锂原料与模板剂溶于去离子水中;再调节pH至2~5;然后将上述溶液置于水浴中搅拌至凝胶状;再将该凝胶干燥,得到磷酸氧钒锂前驱体;然后将该前驱体置于空气气氛中于300~600℃下,烧结4~10h,冷却至室温,即得到锂离子电池正极材料磷酸氧钒锂;所述模板剂是聚乙烯吡咯烷酮与水合肼摩尔比为1∶10~20的混合物。本发明的反应温度低,反应时间短,步骤简单,原料易得,便于产业化;所制得的磷酸氧钒锂的形貌是均一的纳米棒;具有较高的比表面积,有利于离子的传输和电解液对电极材料的浸润,电化学性能有明显的改善。
一种表面改性的锂离子电池正极材料钴酸锂材料及其改性方法,所述的材料为锂离子电池正极材料钴酸锂表面包覆一层碳酸钙。所述方法包括以下步骤,按LI∶CO的摩尔质量比为1.038分别称取锂盐和钴盐;在球磨机中先加入锂盐,再加入包覆物质碳酸钙,然后加入钴盐,最后加入工业酒精,进行球磨;球磨后的物料经真空干燥后,接着进行首次烧成;烧成后的物料在破碎、粉碎后,用去杂质水水洗,二次烧成;分散处理即得。改善了钴酸锂一次粒子的粒度,可降低钴酸锂的比表面积,降低了生产成本。改善了钴酸锂的吸水性能,所得产品加工性能好。
一种锂离子电池正极材料锰酸锂及其前体锰氧 化物的制备方法,先将金属锰粉、锰化合物或掺杂其它金属元 素的含锰化合物、含锰混合物,在空气或氧化气氛中,700℃ -1050℃的温度范围内进行焙烧,得到锰氧化物或掺杂型锰氧 化物,再以金属锰粉或制备的锰氧化物或掺杂型锰氧化物为锰 源,与碳酸锂或氢氧化锂锂源化合物按原子比 nLi∶ nM为0.9-1.5的比例混合均匀, 球磨,经600℃-1000℃的高温处理后,破碎,分级,即得纯 的或掺杂型锰酸锂正极材料。这种方法能得到具有高密度、良 好的微观结构与形貌的锂离子电池正极材料的前体锰氧化物, 进一步制得具有高密度、长循环寿命的锰酸锂正极材料,降低 了锰酸锂正极材料的生产成本。
本发明公开了一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法,包括以下步骤:(1)将报废电池的正极粉料在碱液中浸泡后焙烧得到中间产物;(2)对中间产物使用酸液进行浸出,对浸出液进行结晶或沉淀,即得到锂盐产品;(3)将浸出渣加入到磷酸溶液中,并加入高纯铁粉进行反应,得到Fe(H2PO4)2溶液;(4)向Fe(H2PO4)2溶液中通入氧化剂进行氧化反应,得到二水磷酸铁浆料;(5)对二水磷酸铁浆料进行后处理,即得磷酸铁产品。本发明通过一整套连续的流程同时实现了废旧磷酸铁锂电池中锂元素的回收以及铁、磷元素的再利用,最终回收得到了磷酸铁,提高了回收产品的经济效益、简化了回收流程、降低了回收成本,对环境友好。
核壳结构的锂离子电池正极材料磷酸氧钒锂的制备方法,包括以下步骤:(1)将锂源、钒源、磷源以锂离子、钒离子、磷酸根离子的摩尔比为1 : 1 : 1的比例混合,同还原剂一起溶于水中;(2)调节溶液pH至6-9;(3)将溶液移入到高压反应釜中,于200-400℃加热反应10-72h,得均一溶胶;(4)将溶胶取出过滤,真空60-120℃烘干,得前驱体;(5)将前驱体置于烧结炉中,在非还原气氛下于300-600℃烧结2-15h,随后在氧气气氛下于200-400℃热处理0.1-4.0h,最后自然冷却至室温,即成。本发明材料磷酸氧钒锂,核为LiVOPO4,壳为具有纳米厚度的V2O5薄层,结构特殊,电化学性能优异。
本发明公开了一种高镁锂比盐湖卤水提取锂盐的方法,是以溶有氨气的有机醇为萃取剂,对高镁锂比盐湖卤水经喷雾干燥—氨化转型处理后得到的固相进行萃取,萃取液经减压蒸馏得到无水氯化锂或碳化处理得到碳酸锂。该方法与现有技术比较,不用高温煅烧,也不用复杂的萃取体系,所用试剂低腐蚀性廉价易得且大部可循环利用,生产成本低且易于工程实现。
本发明涉及一种利用乙醇从锂云母沉锂后液中回收钾钠盐的工艺,属于工业水处理技术领域。本发明包括矿石焙烧、水浸、净化、沉淀碳酸锂、沉锂母液与乙醇混合沉降、诱导结晶、晶浆离心分离、MVR蒸发分离醇水混合液等工艺步骤,本发明利用乙醇的盐析效应使硫酸钾和硫酸钾钠盐过饱和析出、而硫酸锂不析出的特点,通过添加不同体积的乙醇及硫酸钾晶种,实现了钾钠盐的分级回收以及乙醇、水的循环利用,具有能耗低、环保高效、易于工业化的优点。
本发明公开了一种制备锂离子电池正极材料镍钴铝酸锂的方法,该方法包括以下步骤:(1)将镍钴金属盐水溶液、偏铝酸钠溶液、络合剂和沉淀剂混合,调节反应体系的pH值为9-12,然后保持搅拌、30-80℃下反应20-200小时,得到镍钴铝氢氧化物沉淀;(2)将镍钴铝氢氧化物沉淀用50-100℃纯水洗涤、干燥,筛选能过300目筛的部分,加入锂源,混合均匀后在600-1000℃下烧结,期间通入氧气,烧结5-50小时后得到镍钴铝酸锂。本发明的方法中,铝源采用偏铝酸钠,能使镍钴铝元素均匀形成共沉淀,使铝均匀分布在镍钴铝酸锂材料中,能提高材料电性能,尤其是循环性能。
本发明属于锂离子电池材料回收技术领域,公开了一种磷酸铁锂废料中锂的回收方法及其应用,该方法包括以下步骤:(1)将磷酸铁锂废料加水制浆,磷酸铁锂浆料;(2)在磷酸铁锂浆料中加入可溶性铁盐,反应,过滤,得到含Li+、Fe2+的滤液和磷酸铁渣;(3)在滤液中加入氧化剂,过滤,得到含Li+、Fe3+的滤液和氢氧化铁;(4)将滤液与磷酸铁锂电池粉进行多级逆流循环浸出,得到锂溶液。本发明采用可溶性铁盐,可溶性的铁盐属于强酸弱碱盐,可加快磷酸铁锂转化,再结合氧化剂氧化,一次转化磷酸铁渣直回收率在98.5%左右,锂直收率在98.5%左右。
本发明属于湿法冶金领域,公开了一种从含锂废水中回收锂的方法,包括如下步骤:(1)调节含锂废水的pH至酸性或中性;(2)先配制有机相,再皂化,加入含锂废水进行萃取,再分离出水相,即得含锂离子的负载有机相;所述调节含锂废水的pH的溶液为硫酸;所述有机相包括以下组分:萃取剂、协萃剂和稀释剂。本发明的组合萃取剂体系不需要加入三氯化铁作为共萃剂,避免Fe3+水解造成的乳化现象发生;本发明的组合萃取剂体系锂钠选择性好,负载量高,经4级逆流萃取,废水中的Li可以由3.7g/L降到0.126g/L,萃取率可以达到96.6%。
本发明提供了一种LNCM锰系三元锂离子电池电解液、锂电池及其制备方法。该电解液制备原料包括:电解液添加剂、锂盐和溶剂,电解液添加剂在电池电解液中的占比为1~10 wt%,电解液添加剂为碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和硼酸三甲酯的混合。电解液中,将介电常数高的EC和粘度低的DEC、EMC混合使用,满足了电解液工作温度范围、电导率等多方面的要求。通过减少高熔点溶剂EC(熔点35‑38℃)的含量,而增大低熔点的共溶剂DEC(熔点‑43℃)和EMC(熔点‑55℃)的含量,拓宽了电解液的工作温度范围。
本发明公开了一种从含锂多金属混合溶液中高效回收锂的方法,包括以下步骤:(1)调节含锂多金属混合溶液的pH至3‑7,然后采用皂化有机相萃取,得到负载有机相和富锂萃余液;(2)所述负载有机相加酸反萃处理,得到反萃液和反萃有机相;所述反萃液根据其中金属离子种类及含量,选择性回收利用,反萃有机相经洗涤、皂化后返回到步骤(1)中再利用;(3)所述富锂萃余液经深度除油处理后进入双极膜电渗析系统,产出氢氧化锂溶液和酸溶液;(4)所述氢氧化锂溶液经蒸发浓缩,得到单水氢氧化锂粉料和浓缩母液。本发明的方法,实现酸碱的一次性投入、全流程闭路循环,生产运营成本低、过程自动化可控;采用本发明的方法,可使含锂多金属混合溶液中锂的回收率大于95%。
本发明公开了一种高容量的锂电池负极材料,其制备方法为首先通过水热反应制备好多孔Fe‑Sn‑La‑O‑B‑F初品,之后在多孔Fe‑Sn‑La‑O‑B‑F初品表面发生自由基聚合形成聚合物修饰的多孔Fe‑Sn‑La‑O‑B‑F,最后在氮气氛围下450‑550℃煅烧得到/F/B/Si/P共掺杂的碳层包覆的Fe‑Sn‑La‑O‑B‑F。本发明公开的容量高的锂电池负极材料制备价格低廉,能源密度大,电池容量高,循环寿命长,导电性好。
一种锂离子电池正极极片,包括集流体和正极膜片,正极膜片由正极活性材料、导电剂与粘结剂组成,膜片的表层喷涂有机高分子物质层,其主要组成物为聚酰亚胺、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈中的至少一种;该正极极片的制备包括:先将正极活性材料、导电剂、粘结剂混合加入有机溶剂中得到正极浆料;将正极浆料涂布在集流体上,烘干得到正极极片;将正极极片置于通风橱中的加热板上,在正极极片的表层喷涂可溶性有机高分子物质溶液,形成可溶性有机高分子物质层,再烘干得到锂离子电池正极极片。该正极极片可与负极、隔膜以及电解液组装成本发明的锂离子电池。本发明能适应高电压锂离子电池环境,并能提高锂离子电池的循环性能和倍率性能。
本发明公开了一种基于抗坏血酸的富锂锰基锂离子电池正极材料的改性方法,包括如下步骤:(1)将抗血酸溶于去离子水中,形成抗坏血酸溶液;(2)将需要改性的富锂锰基锂离子电池正极材料加入到所述步骤(1)后得到的抗坏血酸溶液中,进行加热搅拌处理,形成悬浊液;(3)将步骤(2)后得到的悬浊液进行过滤,洗涤,干燥,获得经抗坏血酸处理的正极材料粉体;(4)将步骤(3)后经抗坏血酸处理的正极材料粉体在空气中进行后续烧结处理,即获得改性的富锂锰基锂离子电池正极材料。该改性方法在改性过程中能够实现对富锂锰基锂离子电池正极材料体相微结构的调控,能够显著提高正极材料在循环过程中的稳定性和倍率性能。
本实用新型公开了一种锂离子电池拼接式层单元框架及其构成的锂离子电池模块,锂离子电池模块包括底板、顶板、多个层单元,层单元由拼接式层单元框架、软包锂离子电池、弹性调整垫、散热板组成,散热板冲有凹坑构成软包锂离子电池、弹性调整垫的容纳空间,散热板两端延设有凸耳,凸耳上设有通孔,多个散热板平行布置在拼接式层单元框架中,每一个散热板上设置的凸耳均夹装在拼接式层单元框架中的上端边框与下端边框之间,构成一个层单元,在底板与顶板之间叠置多个层单元,通过螺栓紧固定位。本实用新型模块结构紧凑,方便维修,容易扩展,实现电池单体的隔离,对电池起到保护作用,对提高电动汽车锂电池组使用寿命和能量密度具有显著的作用。
本发明提出一种双面不对称锂电池复合涂层隔膜、生产工艺及锂电池,提升陶瓷涂覆隔膜的耐高电压性能和热稳定性能,以及在高电压高能量密度的锂离子动力电池的应用性,提升锂离子动力电池的能量密度和安全性。所述一种双面不对称锂电池复合涂层隔膜,包括基体层1、上涂层2以及下涂层3;所述基体层1上具有微孔11,所述微孔11用于导通电解液中的离子;所述上涂层2包括涂覆在所述基体层1的一面的银纳米线层21和涂覆在所述银纳米线层21远离所述基体层1一面的离子导体涂层22;所述下涂层3包括涂覆在所述基体层1的另一面上的碳纳米管层31和涂覆在所述碳纳米管层31远离所述基体层1一面的陶瓷涂层32。
本发明涉及一种表面活性剂辅助制备锂离子电池正极材料磷酸钒锂的方法。该方法包括以下步骤:将磷源和表面活性剂按照适当的比例球磨混合,之后再加入石蜡球磨,再次加入钒前驱体、锂源继续球磨。所得到的混合物在惰性气氛保护中于600~900℃的温度下加热,得到Li3V2(PO4)3纳米颗粒。本发明合成的Li3V2(PO4)3颗粒尺寸小,用于锂离子电池正极,充放电容量高,循环稳定性好,是锂离子电池理想的正极材料。
本发明涉及一种新型锂离子二次电池用正极材料—NbOx(x=1~2)。含有此活性物质的正极材料与负极为锂片制成的锂离子二次电池的特征在于其充放电电压平台分别为1.8V和1.6V,具有良好的充放电循环性能和环境友好无污染等特性。NbOx(x=1~2)是一种具有应用前景的高容量、高安全新型锂离子电池正极材料。
本发明公开了一种锂离子电池隔膜的制备方法、锂离子电池及其制备方法,包括以下步骤:(1)、配置具有粘结性的浆料;(2)、将步骤(1)的浆料通过喷射装置喷射到旋转的圆盘上,浆料从旋转状态的圆盘甩出流经调节区域至陶瓷隔膜的一侧或两侧,以形成分布均匀的浆料附着区和浆料非附着区,浆料附着在陶瓷隔膜表面的面密度为0.2g/m2~1g/m2;(3)、将步骤(2)的带有浆料的陶瓷隔膜进行涂布,烘干,获得锂离子电池隔膜。本发明的锂离子电池隔膜的制备方法,将浆料转移到旋转的圆盘上,圆盘将浆料均匀分散成小液滴甩向陶瓷隔膜表面,由于浆料为局部均匀附着,浆料非附着区给予锂电池极膨胀提供膨胀空间,防止锂电池极片受热膨胀与陶瓷隔膜发生错层。
一种锂离子电池用钴酸锂正极材料,包括钴酸锂基体及表面的包覆层,金属氧化物均匀包覆在基体的外表面,纳米纤维素均匀分散在金属氧化物形成的包覆层中,纳米纤维素中心空心以形成电子传导的通道。该正极材料的制备包括以下步骤:将锂源、钴源和掺杂氧化物混合,烧结,粉碎;将粉碎后得到的物料与纳米纤维素按配比混合均匀,在惰性气体保护下烧结;将烧结后得到的物料与金属氧化物按配比混合均匀,在惰性气体保护下烧结,过筛得到锂离子电池用钴酸锂正极材料。本发明的正极材料具有高电压下循环寿命长、阻抗低、能量密度高等优点。
一种制备锂钛氧化物型锂离子筛吸附剂及其前躯体的制备方法,涉及一种用于从盐湖卤水、海水等液态锂资源中吸附富集锂的无机吸附剂的制备方法。其特征在于以二氧化钛和锂盐为原料,采用球磨机研磨,干燥,高温固相焙烧法制备出离子筛前躯体Li2TiO3;然后再经无机酸洗脱锂得到离子筛H2TiO3。本发明的方法工艺简单,获得的离子筛具有溶损小、吸附容量高的优点。
本发明公开了一种高容量锂离子电池硅基负极材料及其制备方法、锂离子电池,该材料包括纳米硅、石墨、有机物热解碳和氟化锂,制备过程为将纳米硅、石墨和热解碳有机物前驱体进行混合、干燥和真空烘烤,得到复合材料前驱体,然后将复合材料前驱体进行焙烧得到热解碳包覆的复合材料,再利用锂盐溶液和氟化物溶液在复合材料的表面原位反应生成氟化锂包覆层,即得高容量锂离子电池硅基负极材料。本发明通过在硅基复合材料表面原位生成氟化锂,有效改善了材料的界面特性,提高了材料在首次嵌锂过程中形成的固体电解质膜的致密性和稳定性,从而改善了材料的电化学性能,电池首次充放电效率在80%以上,50次充放电循环后的容量保持率在85%以上。
本发明公开了一种四氧化三钴的预处理方法,包括:先使含钛有机物与有机溶剂混溶得混合液;在搅拌条件下将四氧化三钴粉末加入混合液中形成悬浊液,在悬浊液中加入去离子水,再充分搅拌至形成均匀浆状流体物料,烘干,得到四氧化三钴复合物。将获得的四氧化三钴复合物、锂源及掺杂物进行充分混合,进行高温固相烧结和包覆高温处理,即得到高电压钴酸锂。本发明制得的高电压钴酸锂,其振实密度达3.0g/cm3以上,压实密度在4.2g/cm3以上,在2.8V~4.35V的范围内,1C首次放电克容量达164mAh/g以上,300周循环容量保持率为89%以上,具有加工性能好、振实密度高、循环性能好、比容量高等优点。
本发明公开了一种三维石墨烯-空心碳球/硫复合材料及其制备方法和在锂硫电池中的应用。该三维石墨烯-空心碳球/硫复合材料包括纳米单质硫和三维石墨烯-空心碳球纳米复合物,纳米单质硫分布在三维石墨烯-空心碳球纳米复合物中。制备方法包括将三维石墨烯-空心碳球纳米复合物分散在醇和水组成的混合溶剂中,得到悬浊液;将Na2S·9H2O和Na2SO3的水溶液加入到所得悬浊液中,然后加入酸性溶液,经反应后,得到三维石墨烯-空心碳球/硫复合材料。本发明的复合材料具有高的比容量、稳定的循环性能、优异的倍率性能和库伦效率,制备方法简单方便,效果好,该复合材料可应用于制备锂硫电池正极材料。
本发明涉及一种锂盐溶液中回收锂的方法及其反应系统,方法包括以下步骤:(1)将含锂盐溶液注入碳化装置,开始搅拌与加热,持续通入CO2,反应完全后进行固液分离,得到沉锂母液和Li2CO3;(2)将沉锂母液泵入碳化装置,加入磷酸,排出反应产生的气体;(3)当反应溶液pH值到7.8‑9时,固液分离,得到二次沉锂母液和Li3PO4。本发明的回收方法,使用特殊的装置以及反应系统,锂的回收率能达到99.8%,副产物能作为液体肥料变现销售,综合回收效率高,适用于进行工业化生产。
本发明属于锂硫电池技术领域,具体公开了一种硫梯度分布的锂硫电池正极极片的制备方法,将碳材料和硫粉混合均匀,得到硫碳粉末;加热所述硫碳粉末,得到硫碳复合材料;将所述硫碳复合材料与导电剂、粘结剂、溶剂混合,得到浆料;将所述浆料涂覆在集流体上,加热后形成正极极片;将步骤S3得到的所述正极极片以集流体在上、涂覆浆料在下的方式置于加热装置中加热,即可得到具有硫梯度分布的锂硫电池正极极片。本发明仅通过控制锂硫电池正极极片的加热方式,即构建了一种具有硫梯度分布的锂硫正极极片,方法简单、效率高,处理过程环保,适用于大规模工业化生产。本发明另公开了上述制备方法制备得到的正极极片在锂硫电池中的应用。
本发明提供了一种锂硫电池用功能化隔膜,该功能化隔膜依次包括正极侧功能层、中间基膜层和负极侧功能层;正极侧功能层和负极侧功能层均由包括内核和外壳的核壳结构材料堆积而成,其中,内核为高导电性碳材料,外壳主要由高分子聚合物组成;外壳的表面还吸附有功能化修饰基团;正极侧功能层和负极侧功能层的厚度均为0.5‑10μm。本发明的功能化隔膜,能够有效抑制聚硫锂向负极侧穿梭的现象,有效提高锂硫电池体系中硫的利用率,提高锂硫电池的循环性能、电池寿命和工作稳定性。本发明还提供了该功能化隔膜的制备方法,以及一种由该功能化隔膜制得的具有良好电化学性能的锂硫电池。
石墨烯/碳包覆磷酸锰锂‑磷酸钒锂正极材料及制备方法,所述正极材料中,片状石墨烯/碳以厚度5~20nm包覆在颗粒的表面,形成表面具有褶皱的,粒径为1~3μm的球形颗粒;所述磷酸锰锂与磷酸钒锂的摩尔比为1:2;石墨烯/碳的质量分数为5~8%,石墨烯的含量为石墨烯/碳的15~80%;振实密度为1.6~1.8g/cm3。所述方法为:(1)将钒源、锰源、磷源、锂源和有机碳源加入水中,加热搅拌;(2)加入氧化石墨烯水分散液,加热搅拌,喷雾干燥;(3)在保护性气氛下,烧结,冷却,即成。本发明正极材料包覆均匀,电子电导率和离子电导率较高,放电比容量高,循环稳定性好;本发明方法简单,适宜于工业化生产。
本发明涉及一种从锂精矿生产电池级碳酸锂的方法,包括将球磨后的锂精矿矿浆加热到90℃以上并过滤;在碳化塔碳酸氢化;加入硫代乙酸胺、草酸和8-羟基喹啉去除碳酸氢锂液中杂质钙、镁、钡、铁、锌、铜、铅、铝、锰和镍;热解;加入EDTA络合中杂质离子钙、镁、钡、铁、锌、铜、铅、铝、锰和镍进行精制;烘干并粉碎。本发明提供的方法流程短、能耗低、金属回收率高、得到的电池级碳酸锂杂质含量低、产品质量满足国标要求。
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