本发明公开了一种采用硫酸锂粗矿制备电池级碳酸锂并回收副产物的方法,包括以下步骤:电池级碳酸锂的制备;石膏、水氯镁石和硼酸盐混盐的制备;芒硝的制备。在本发明中,一级浆洗采用沉锂产生的氯化锂母液和硫酸钠溶液进行浆洗,可以降低硫酸锂的损失,提高回收率;二级浆洗含碳酸锂的再循环溶液L4作为浆洗液,除去可溶性的钙镁离子的同时,回收再循环溶液中的锂;二级浆洗固液分离的滤液L5含锂,返回一级浆洗补液,溶解可溶性杂质离子的同时,降低一级浆洗的损失;二级硫酸锂精料采用制芒硝母液L6溶解,溶解过程析出NaCl混盐后沉锂;在本发明中,粗碳酸锂采用含碳酸锂的再循环溶液浆洗,减少系统外排的同时,又可以提高锂的收率。
一种锂离子电池正极材料硼酸亚铁锂的制备方法,包括以下步骤:(1)将锂源、铁源、硼源、螯合剂按照相应原子Li、Fe、B、C的摩尔比为1-1.05:1:1:0.5-1.5的比例混合,加入水中溶解,控制金属离子的浓度在0.1-0.8mol·L-1,得溶液;(2)恒温水浴中搅拌,形成溶胶;(3)恒温静置,形成凝胶;(4)往凝胶中加入水,搅拌;(5)喷雾干燥,得前驱体;(6)将前驱体在非氧化性气氛中于250-350℃烧结1.5-2.5h,然后升温至450-550℃烧结5-12h,自然冷却到室温,即得LiFeBO3。本发明所用原材料来源广泛,操作简便易行,可控性强,烧结温度低,生产成本低。
本发明提供了一种锂离子电池磷酸铁锂正极材料的回收再利用方法,包括:将退役的磷酸铁锂电池进行放电处理、破碎和浸出;将所得的浸出液进行过滤,得到滤液和滤渣;调节所得滤液的pH并加入沉淀剂,得到除杂后的溶液;向所得的溶液中加入锂源、磷源或铁源,得到混合溶液;调节所得混合溶液的pH为10~12,得到磷酸铁锂的前驱体沉淀;将所得前驱体与碳源混合后在惰性气氛下进行固相烧结,得到磷酸铁锂正极材料。本申请采用的回收方法实现了资源有效利用,简化了操作步骤,降低了成本且易大规模推广。
本发明一种3D锂金属负极的亲锂性多孔复合碳骨架及其制备方法和应用,为具有内部连通孔结构的薄壁多孔碳骨架,所述薄壁多孔碳骨架中原位内嵌有Ni2P纳米粒子,且表面掺杂有含磷官能团。本发明得益于该亲锂性多孔复合碳骨架中的连通孔形成的腔体结构、良好的导电性和优异的亲锂性,有效地降低了锂沉积的形核过电位和局部电流密度,极大地缓解体积效应并抑制锂枝晶生长,实现均匀的锂沉积/溶解,明显提高了锂金属电池的库伦效率和循环稳定性。
本发明提供了一种利用磷酸铁锂电池正负极废粉制备电池级碳酸锂和电池级磷酸铁的方法,具体为:将磷酸铁锂正负极废粉和水混合制成料浆,加热,加入无机酸、氧化剂和调整剂A,进行反应,经过滤、洗涤得到含锂溶液和磷铁渣;对含锂溶液进行深度除杂,采用得到的高浓度锂溶液作为原料制备电池级碳酸锂产品;将磷铁渣和水混合制成料浆,加热,再加入无机酸、氧化剂和调整剂B,进行反应,经过滤、洗涤得到磷铁溶液;对磷铁溶液进行深度除杂,采用得到的高纯度磷铁溶液作为原料制备电池级磷酸铁产品。该方法达到了高效综合回收利用锂、铁、磷的目标,且可操作性强,既能提高回收磷酸铁锂电池废粉的经济效益,又能解决环保难题,适于大规模化生产。
一种利用熟石灰活化压浸锂辉石提锂盐的方法,包括如下步骤:(1)晶型转化;(2)活化超磨;(3)压力浸出;(4)分离提纯。本发明采用熟石灰活化压浸工艺,实现锂辉石中锂的高效浸出,与传统工艺相比,本发明锂盐浸出率高,锂盐浸出率为92%以上,可得到纯度大于99.50%锂盐产品,浸渣中Li2O含量≤0.12%,浸出液中Si含量小于7mg/L,钙含量小于20mg/L,镁含量小于4mg/L,钠含量小于500mg/L,钾含量小于500mg/L,铁含量小于0.01mg/L。另外,本发明所用原料廉价、成本低,产渣量小、渣质量较好,可对浸渣回收利用,且工艺流程中无废水、废气、废渣排放。
本发明属于锂二次电池负极材料技术领域,具体公开了一种锂二次电池锂硼硅合金负极活性材料,其包括多孔硅骨架,以及复合在多孔硅骨架中的以合金形态存在的活性锂与Li‑B‑Si团簇。本发明还公开了所述的锂硼硅合金负极活性材料的制备方法,以及包含所述的锂硼硅合金负极活性材料负极和锂二次电池。本发明发现,所述特殊结构和成分的负极活性材料具有优异的首次可逆容量、库伦效率和循环稳定性。
一种制备锂离子电池正极材料焦磷酸铁锂的方法,包括以下步骤:以锂源化合物、铁源化合物、磷源化合物和螯合剂为原料,混合溶于水中,在室温下搅拌0.5-2h得到溶胶,然后升温到50-100℃并保持2-10h,使之形成凝胶,接着将此凝胶在真空干燥箱中以100-120℃烘干,将得到的干凝胶球磨1-4小时,研磨均匀后,再在保护气氛下于500-700℃烧结2-16小时,自然冷却到室温,即得成品焦磷酸铁锂。本发明合成的焦磷酸铁锂的颗粒均匀一致,结晶度高,颗粒的分散性好。使用本发明合成的焦磷酸铁锂制成的电池,具有较高的充放电容量和充电平台,循环寿命优良,能满足锂离子电池实际应用的各种需要。
本发明公开了一种低浓度锂离子电池电解液及其制备的锂离子电池。该低浓度锂离子电池电解液由锂盐、非水系有机溶剂和惰性共溶剂组成;其中:锂盐的浓度为0.1~0.8mol/L,非水系有机溶剂和惰性共溶剂的体积比为(20~80):(20~80)。本发明的低浓度锂离子电池电解液具有优异的抗氧化稳定性,能够与正极材料之间形成稳定的界面,从而提高锂离子电池的循环性能;而且该电解液具有独特的锂离子溶剂化结构和较低的粘度,使其与隔膜和正负极材料间均有良好的浸润性能,能够有效提高锂离子电池的倍率性能。本发明的电解液具有良好的阻燃性能,能够提高锂离子电池的安全性能,降低着火爆炸的风险;而且减少电解液中锂盐的用量,从而大幅度减少电解液和锂离子电池的成本。
本发明公开了一种石墨烯包覆硼酸铁锂制备锂离子电池正极材料的方法,它涉及锂离子电池正极材料的改性制备技术领域;制备方法为:将锂源Li,铁源,硼源B,石墨烯和聚合物反应,制得粘稠物后置于干燥箱中烘干,研磨制得前驱体粉末;前驱体粉末用水分散,于超声清洗器中超声5?20min,随后取出,抽滤,水洗后,用乙醇清洗;清洗后的前躯体粉末置于真空干燥箱中烘干;置于管式炉中的惰性气氛中,自然冷却到室温,得高性能锂离子正极材料LiFeBO3包覆石墨烯复合材料。制得的均匀石墨烯包覆的硼酸锰锂的粒径在亚微米级别,颗粒的分散性好、结晶度高,物质为纯相无杂质,具有较高的首次可逆充放电比容量,电化学性能有明显改善。
一种锂离子电池正极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)对钛硼颗粒在氧气气氛下进行热处理;(2)将步骤(1)中经热处理后的钛硼颗粒与锂镍金属氧化物混合后得到锂离子电池正极材料;其中,所述钛硼颗粒与锂镍金属氧化物混合时,所述钛硼颗粒的含量不大于钛硼颗粒与锂镍金属氧化物总量的1.5mol%。本发明还提供一种上述制备方法制备得到的锂离子电池正极材料。本发明中本发明经热处理后的钛硼颗粒与锂镍金属氧化物混合烧结后制备得到的正极材料的性能优异,使用此正极材料生产的锂离子电池在高压下具有优异的充放电特性与高温存储特性的同时还具有优异的循环特性。
本发明涉及一种镍钴锰酸锂材料前驱体及其制备方法、以及由该前驱体制备的锂离子电池。该镍钴锰酸锂材料前驱体呈球形,一次颗粒为发射条状,其化学分子式为Ni1‑x‑yCoxMny(OH)2,其中0<x<0.2,0<y<0.2,振实密度为1.6‑1.9g/cm3,中位粒度D50为6‑18μm,平均孔径为14‑18nm。该镍钴锰酸锂材料前驱体的制备方法是在传统一步法的基础上进行改进,由该方法制备的前驱体既具备单一防氧化条件下前驱体产品的特点,又具备单一氧化条件下前驱体产品的特点;由该前驱体制备生产的三元正极材料兼具高容量、高循环性能的优点,同时还具有压实密度高、热稳定性好、自放电率低等优点。
本发明公开了一种锂锰氧化物型锂吸附剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将锂源和锰源按照Li/Mn摩尔比为1~30∶1的比例加入含络合剂和氧化剂的水溶液中,然后于20℃~100℃的温度下恒温搅拌1h~72h,得到中间产物LiMnO2;(2)将中间产物LiMnO2在空气气氛下于300℃~1000℃焙烧1h~24h,得到前驱体Li1.6Mn1.6O4;(3)用无机酸对前驱体Li1.6Mn1.6O4进行洗脱,洗脱后经过滤、洗涤和干燥,得到锂锰氧化物型锂吸附剂H1.6Mn1.6O4。本发明的制备方法工艺流程简单、成本低廉、操作简便、且有利于实现工业化。
一种淬冷法制备磷酸铁锂-磷酸钒锂的方法。包括将钒源化合物、铁源化合物、锂源化合物和磷源化合物按复合材料的化学计量比混合均匀,再加入碳源搅拌混合,并均匀分散在溶剂中,经喷雾干燥制备出球形前躯体混合物,再置于非氧化性气氛中在500~900℃煅烧2~48小时,最后将高温粉末迅速转移至至-209℃~35℃的低温介质中淬冷1min~2h,制得磷酸铁锂-磷酸钒锂复合材料。本发明可制备出高振实密度、高倍率性能的复合正极材料,大大提高了材料的能量密度和倍率性能。
干法脱镁从高镁锂比盐湖卤水预脱镁富集锂的方法,以高镁锂比盐湖卤水为原料,采用卤水浓缩、喷雾干燥、造粒、焙烧、水浸取等工艺步骤,将卤水中大部分镁脱除,便于低成本提取锂。主要技术要点是,干法脱镁基于氯化镁高温水解原理,将可溶性镁化合物大部分转为难溶于水的镁化合物(MGO)和能遇水水解的氯氧化镁(MGOHCL),从而通过水浸取溶出可溶性氯化锂、氯化镁(主要由氯氧化镁在水浸取时水解产生),实现卤水的预脱镁富集锂。本发明综合利用盐湖镁、锂资源,具有脱镁效率高、锂盐富集效果好、回收率高、能耗少、成本低项目工程投资少等特点。整个工艺简要、清洁,对环境友好。本发明尤其适应大规模工业生产。
本发明公开了一种5V锂离子电池正极材料的制备方法,本发明的5V锂离子电池正极材料的制备方法是通过水热法原位共沉淀技术,使得镍或钴元素在原子层面上与主元素锰进行混排,在第一次煅烧过程中复合元素能够嵌入LiMn2O4晶胞中,从而制备得到纯相的具有类似LiMn2O4结构的尖晶石型结构的锂离子电池正极材料,不会产生杂相,采用退火二次煅烧进一步确保纯相。本发明制备得到的锂离子电池正极材料的放电电压平台在4.6V~4.9V之间,在1C条件下,其首次放电比容量在110mAh/g~130mAh/g,30次循环后,其容量保持率大于97%,为具有高电压性能的锂离子正极材料,本发明的制备方法简单,普适性强,产品一致性好,易于实现工业化。
本发明公开了一种用四氧化三锰制备锂离子电池正极材料锰酸锂的方法,包括以下步骤:先将四氧化三锰和锂盐按锂锰摩尔比0.5~0.6配制后混合均匀得前驱体,然后对前驱体进行预烧结;预烧结后进行球磨、喷雾干燥,随后进行二次烧结;最后,对二次烧结后的产物进行冷等静压处理,经破碎分级后得到锂离子电池正极材料锰酸锂。本发明具有工艺步骤简单实用、成本低、易于实现规模化工业生产、且产品性能优异等优点。
本申请涉及锂离子电池析锂诊断方法、装置、设备和介质,方法包括:调用训练好的概率机器学习模型;概率机器学习模型基于离线测试获得的离线电池老化数据训练得到,离线电池老化数据包括锂离子电池老化过程中的容量退化轨迹数据、交流阻抗退化轨迹数据以及电池析锂的标签数据;获取待诊断锂离子电池的在线监测容量退化轨迹数据和在线监测特征阻抗退化轨迹数据;根据在线监测容量退化轨迹数据和在线监测特征阻抗退化轨迹数据,通过概率机器学习模型对待诊断锂离子电池的析锂概率进行在线估计,得到待诊断锂离子电池的析锂在线诊断结果。能大幅度提高诊断结果的准确度,同时也具有更好的易用性。
本发明涉及一种高效分离含镁、锂溶液中镁锂的方法。调整含镁、锂溶液的pH值,将可溶性植酸盐加入到含镁、锂溶液中,使含镁、锂溶液中的Mg2+形成不溶于水的络合物沉淀,而Li+仍留在溶液中;固液分离后,含有Li+的溶液经浓缩后沉淀制备碳酸锂,所得含镁沉淀用盐酸溶解后,在弱酸性环境下用弱碱性阴离子吸附其中的植酸根离子,所得含Mg2+的交后液可用于制备镁盐;负载有植酸根离子的树脂用NaOH溶液进行解吸后实现再生,解吸液用于下一循环的含镁、锂溶液中Mg2+的沉淀。本方法流程短,操作简单,能高效实现含镁、锂溶液中镁锂的分离,而且植酸盐能循环利用,生产成本低,易于工业化应用。
本发明公开了一种用于锂硫电池的锂/碳纤维或多孔碳纸/铜箔复合负极的制备方法。将碳纤维与导电碳、粘结剂通过涂布法制备碳纤维/铜箔负极,再通过电化学方法嵌入和沉积锂,制成锂/碳纤维/铜箔复合负极;或者将铜箔与多孔碳纸叠合制备多孔碳纸/铜箔负极,再通过电化学方法嵌入和沉积锂,制成锂/多孔碳纸/铜箔复合负极。该锂/碳纤维或多孔碳纸/铜箔复合负极具有柔性,可轻松卷绕,将其用于锂硫电池,具有抑制枝晶生长、高库伦效率和高比容量的功能和电化学特点。
本发明涉及一种磷酸铁锂与镍钴锰酸锂复合正极材料的制备方法,正极活性物质包括磷酸铁锂与镍钴锰酸锂,将它们两者分别与导电剂进行混合球磨,进行预包覆,预包覆之后将两者混合,然后再采用干法(或湿法)球磨,进行干燥、粉碎、分级,后获得表面包覆磷酸铁锂与镍钴锰酸锂的复合正极材料。本发明提高了镍钴锰酸锂锂离子电池的循环性能与过充过放电的问题,延长了电池的使用寿命。该正极材料是磷酸铁锂与镍钴锰酸锂混合,无需制备新材料,只要将这两种正极材料进行混合均匀即可,因此不会明显增加成本。
一种反溶剂法制备硅酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的方法,包括以下步骤:(1)将氢氧化镍钴锰分散于含有硅源的水溶液中,加入锂源,搅拌,得悬浊液;(2)向悬浊液中加入无水有机溶剂,搅拌,使硅酸锂沉积于氢氧化镍钴锰表面,搅拌,蒸干,得粉末;(3)将粉末与锂源混合,烧结,得硅酸锂包覆的镍钴锰酸锂正极材料。本发明通过反溶剂法合成硅酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料,有效减小镍钴锰酸锂正极材料中的一次颗粒间间隙,空间结构布局更加合理,稳定性更强,且制备流程简单,成本低,适用于工业化生产。
本发明提供一种废旧磷酸铁锂正极料制备锂的草酸盐的方法,包括:将废旧磷酸铁锂正极料A加入到草酸溶液B中进行反应,得到固液混合物C;对固液混合物C进行液固分离,获得滤液D;将滤液D进行冷却;对冷却后的滤液D进行液固分离,获得锂的草酸盐滤饼F和滤液H;滤液H循环使用。与相关技术相比较,本发明提供一种废旧磷酸铁锂正极料制备锂的草酸盐的方法,通过使用草酸溶液浸出锂,再通过冷却析出锂的草酸盐,过滤获得锂的草酸盐滤饼F和滤液H,滤液H循环使用,从而使得在制备的过程中不引入其他杂质离子,制备的锂的草酸盐纯度高、结晶度好以及粒度可控,实现了资源的循环利用,而且整个工艺流程实现闭路循环,净化工艺简单,成本低。
本实用新型涉及一种改进的磷酸铁锂锂离子动力电池结构,包括箱体,所述箱体顶部通过转轴连接箱盖,所述箱盖一侧设有卡扣,所述箱体一侧设有卡槽,所述卡槽与卡扣配套连接,所述箱体一端设有控制盒,所述控制盒一侧设有正电极和负电极,所述控制盒内腔设有控制器,所述箱体底部设有连接件,所述连接件上设有固定孔,所述箱体内腔设有固定架,所述固定架内设有磷酸铁锂电池,所述磷酸铁锂电池之间设有支撑件,所述箱体内腔两端均设有温度传感器,所述箱体由内到外依次设有金属散热层、电热膜、隔热层、支撑层,通过设有电热膜,可以电池所处的箱体内部环境进行加温,解决了磷酸铁锂电池在低温环境下性能变差的问题。
本发明涉及一种锂离子电池,特别是电动车用动力型锂离子电池。其特征在于:首先设计制造一种电池极片盒9,然后将电池极片装入极片盒9内,由电池盖4联接极片盒9固定后装入电池壳;再将电池盖4与电池壳焊接为一整体,构成为性能良好的动力型锂离子电池。生产过程的合格品率由传统技术的66%提高到100%;电池容量增加,内阻明显下降,电池的充放电性能明显改善,最大脉冲放电电流倍率可达15CA;电池容量和内阻分布均比较一致和集中,显著提高应用于电动车或电动工具上的电池组的性能。
本发明公开了一种用钒磁铁矿制备磷酸铁锂-磷酸钒锂复合前驱体的方法,将钒磁铁矿用酸浸出,过滤,在滤液中溶解一定量的其它钒源,使混合溶液中V的浓度为0.01-3.0mol/L,V与Fe的摩尔比为0.5~2.5;再加入0.01~6.0mol/L碱性水溶液控制体系的pH=1.0~12.0,在30-100℃反应3min~24h,再将沉淀经洗涤、过滤、烘干,烧结即得磷酸铁锂-磷酸钒锂的复合前驱体—钒酸铁和掺杂钒酸盐的混合物。本发明原料来源广、工艺流程简单、产品质量好且稳定、成本低;特别适合于为锂离子电池复合正极材料磷酸铁锂-磷酸钒锂的大规模生产提供优质的钒铁源,并实现钒磁铁矿资源的综合利用。
本发明属于电池材料领域,具体公开了一种金属锂@碳复合材料,包括带有密闭的装填腔室的中空碳颗粒,以及填充在装填腔室内的金属锂;所述的中空碳颗粒的壳材料为石墨化碳。其优势在于,中空碳颗粒巨大的内部空腔提供了金属锂存储的位点,而中空碳颗粒表面的碳壁有效防止了金属锂与空气,电解液的直接接触,避免的界面反应的发生。得益于这些优势,中空碳颗粒保护的金属锂阳极可以在空气中稳定100h以上。本发明还公开了所述的金属锂@碳复合材料的制备和应用。
一种用含锂盐湖卤水制备碳酸锂的工艺,包括以下步骤:(1)配制石灰乳悬浮液,将石灰乳悬浮液与含锂盐湖卤水混合均匀;(2)蒸发相当于含锂盐湖卤水混合料质量10~70%的水分,再进行固液分离;(3)继续蒸发相当于35~60%的水分,再进行固液分离;(4)继续蒸发35~60%的水分,再次进行固液分离;(5)加入碱或碱的溶液,调整pH值至11~14,过滤;(6)加入草酸或草酸盐溶液,除钙,过滤,留取滤液;(7)往滤液中通入二氧化碳,或加入碳酸盐,固液分离,滤渣为碳酸锂。本发明实现高镁锂比的盐湖卤水提锂、制备工业级碳酸锂的工艺;工艺流程短,设备简单,生产成本低。
本实用新型属于锂电领域,具体公开了提升锂电过充稳定性的热敏极耳以及锂离子电池,其特征在于,包括前端极耳、后端极耳、用于将前端极耳和后端极耳导电连接的夹心热敏电阻、以及用于将前、后端极耳与夹心热敏电阻接触部位封装固定的绝缘胶;所述的夹心热敏电阻包括依次复合的金属层A、热敏电阻材料层和金属层B;所述的夹心热敏电阻的金属层A与前端极耳接触,金属层B与后端极耳接触;前端极耳、后端极耳一端封装在绝缘胶内,另一端延伸出绝缘胶。将本实用新型所述的极耳应用至锂离子电池的组装中,可以获得具有优异抗过充性能的锂离子电池。
本发明公开了一种高电压镍钴锰酸锂前驱体,该镍钴锰酸锂前驱体的一次颗粒呈簇拥的“花瓣”结构,所述“花瓣”为片状;二次颗粒为内部疏松的球形结构。本发明还公开了制备高电压镍钴锰酸锂前驱体的方法,该制备方法通过独特的反应气氛设计结合高、低pH相分离的工艺优势,以及输出功率及流量的恰当匹配,制备出了一次颗粒呈“花瓣式”,薄片状,二次颗粒为球状,多孔形镍钴锰酸锂前驱体;该前驱体相对于常规前驱体而言,一次颗粒结构独特,二次颗粒内部疏松,多孔,为小粒度镍钴锰酸锂前驱体形貌研究以及制备工艺优化提供了重要的指导意义。将该镍钴锰酸锂前驱体制成高电压镍钴锰酸锂正极材料,该高电压镍钴锰酸锂正极材料呈单晶结构。
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