本发明属于锂离子电池材料回收利用技术领域,公开了一种锰酸锂电池废料制备锂离子筛的方法及其锂离子筛。本发明方法通过对锰酸锂电池废料进行处理得到粉料,再加酸酸化得到含锂溶液和锂离子筛。本发明还提供上述方法制备得到的锂离子筛,其吸附容量达25.0mg/g以上,首次合成锰损失率为5~10%,后期单次循环溶损率≤1.50%,性能优异。本发明方法采用酸浸法对热处理及活化后的锰酸锂电池废料进行处理,锂的回收率可达79.68%以上,所制得的锂离子筛吸附容量大,在回收锂资源的同时实现锂离子筛的制备,无环境污染,经济效益可观。
本发明属于锂离子电池材料领域,具体公开了一种Li2CuO2@Li5FeyCuxO4复合材料,包括核以及包覆在其表面的壳,所述的核为Li5FeyCuxO4,所述的壳为Li2CuO2;其中,y=1‑2x/3,0.09≤x≤0.4。本发明还包括所述的材料的制备及其在正极补锂中的应用。本发明提供了一种高比容量补锂材料,其具有优异的空气稳定性,还具有优异的电化学性能。
本发明属于锂离子正极补锂技术领域,具体涉及一种LixMn0.54Ni0.26O2正极补锂材料,具有放射状形貌,且1.24≤x≤1.6。本发明还提供了所述的补锂材料的制备及其在正极补锂中的应用。本发明所述的材料具有优异的补锂性能和耐空气稳定性。
本发明公开了一种锂硫电池正极材料,由金属氧化物微纳米管和硫复合制成,所述金属氧化物微纳米管的直径为200nm~700nm,长度为10μm~50μm,金属氧化物微纳米管的中空部分与金属氧化物微纳米管的直径比值为0.1~0.6∶1。将本发明还提供一种上述锂硫电池正极材料的制备方法以及应用上述锂硫电池正极材料制备的锂硫电池正极和锂硫电池。本发明的锂硫电池正极材料中添加了金属氧化物微纳米管,与相应的块状或纳米颗粒相比,孔隙率高、比表面积大、孔径大,能够较好抑制多硫化物的溶出,保持锂硫电池充放电稳定性。
本发明公开了一种从废旧锂离子电池回收过程产生的含锂废液中提取锂的方法,包括以下步骤:(1)以碳酸钠为沉淀剂,将碳酸钠加入到含锂废液中进行搅拌反应,然后过滤得到沉锂后液和粗制碳酸锂;(2)将步骤(1)得到的粗制碳酸锂与碳酸锰混合均匀,然后进行焙烧处理,得含钠尖晶石型锰酸锂。该方法提锂回收率高,清洁环保,产品种类丰富多样。
本发明公开了一种由层状富锂锰基和尖晶石型锰酸锂构成的核壳异构锂离子电池复合正极材料及其制备方法,属于锂离子电池电极材料领域。锂离子复合正极材料以尖晶石型锰酸锂LiMn2O4为内核,层状富锂锰基xLi2MnO3·(1–x)LiMO2(0< x≤1,M=MnaNibCo1–a–b,0< a, b< 1)为外壳;其制备方法是先制备尖晶石型锰酸锂内核,再通过PVP辅助燃烧法或者湿化学法制备层状富锂锰基外壳。制备的锂离子电池复合正极材料在室温和55℃高温下均具有良好的电化学循环稳定性。此外,本发明方法工艺简单,操作方便,与高温固相法制备锰酸锂有很好的兼容性,易于工业化生产。
本发明涉及锂电池技术领域,具体是一种锂电池负极材料,其技术要点是:包括以下按照重量份的原料:铜10‑20份、硅10‑25份、铝5‑10份、钛1‑2份、铁2‑5份、镍1‑3份、钴2‑4份、锰3‑5份、碳5‑8份、乙炔黑4‑6份、粘结剂4‑6份。本发明还公开了所述锂电池负极材料的制备方法。本发明制备的锂电池负极材料振实密度高,比表面积小,材料性能好,能够满足市场需求,具有广阔的市场前景。
一种高镁锂比含锂盐湖老卤提锂的生产工艺,其包括以下步骤:(1)盐田摊晒高镁锂比含锂盐湖老卤;(2)摊晒固液产品与上批固体混合矿洗涤液混合物,升温溶解;(3)蒸发浓缩;(4)冷却浓缩混合物,结晶析出固体混合矿;(5)过滤分离,得浓缩饱和低镁锂比母液和含锂固体混合矿;(6)饱和低镁锂比母液进行除镁沉锂,制碳酸锂;(7)含锂固体混合矿加适量淡水,充分搅拌,进行洗涤;(8)固液分离,得洗涤液和固体盐,固体盐丢弃或用作生产镁盐原料;(9)洗涤液返回步骤(2)。本发明工艺与普通工艺相比,老卤中镁锂比从10以上降至3以下,老卤中锂含量达到1.5%以上;大幅度降低了提锂过程中除镁的成本,提高锂的收率;能耗低,操作简便,生产成本低。
本方案公开了一种锂复合材料的制备方法,锂复合材料的化学通式为yLi3PO4/LiMnxFe1‑xPO4,其中,0.01≤y≤0.05,0.5≤x≤0.95。配置硫酸亚铁和硫酸锰溶液A与磷酸钠溶液B,使其在pH中性环境下连续共沉淀反应,将沉淀物(MnxFe1‑x)3(PO4)2·mH2O去结晶水后与磷酸锂高温固相反应,然后与碳源经过砂磨、喷雾干燥、烧结得到碳包覆磷酸锂/磷酸锰铁锂产物。本发明不会产生氨气、二氧化碳等对大气污染的气体,反应在pH值中性环境下进行,使反应过程完全并容易控制,其中磷酸锂起到了既是原料又是包覆剂的作用,增强了碳包覆磷酸锂/磷酸锰铁锂的电化学循环稳定性。
本发明提供了一种亲锂性负极的制备方法、亲锂性负极和锂电池,(1)将MXNO3溶解于有机溶剂混合液中制成MxNO3溶液,其中M为金属活泼性比Li低的金属;(2)制备亲锂性负极:将上述MxNO3溶液滴加至锂片表面,发生反应,生成M或M/Li合金,得到亲锂性的M/Li复合电极,蒸发掉溶剂,所述LiNO3沉积在所述复合电极的表面。其目的是优化亲锂性基质的制备方法,采用该方法不仅能得到亲锂性负极,同时能够得到LiNO3。该亲锂性负极不仅能够调节锂形核,降低过电位。而且能均匀化锂离子分布,实现均匀的锂沉积。
本发明公开了一种两段氯化焙烧‑碱液浸出法从锂云母中提锂制备碳酸锂的方法,包括以下步骤:(1)将锂云母矿与氯化钙磨细后投加到氯化铵溶液中混匀造球得到生球;(2)将步骤(1)中得到的生球在150‑300℃下进行一段焙烧,再在500‑800℃下进行二段焙烧得到熟料;(3)将步骤(2)中得到的熟料用水浸出,过滤得到浸出液;(4)向步骤(3)中得到的浸出液中加入碳酸盐溶液,搅拌过滤得到母液与滤渣,收集滤渣得到碳酸锂。本发明中各步骤相互配合、协同作用,从锂云母中提锂制备碳酸锂的过程绿色环保、能耗低、成本低、提取效率高,具有广阔的工业应用前景。
本发明公开了一种从废钴酸锂中回收钴锂并制备钴酸锂的方法,包括以下步骤:(1)用酸和还原剂将废钴酸锂中的钴锂浸出,得到浸出液;(2)用化学法除去浸出液中的铜、铁、铝、钙和镁;(3)用碳酸盐沉淀除杂后溶液中的钴锂得到碳酸钴锂;(4)干燥碳酸钴锂,并根据钴锂比,配入相应的钴盐和/或锂盐;(5)煅烧,得到钴酸锂产品。利用本发明方法所得钴酸锂性能优良,钴、锂回收率分别以99%和96%以上,且本发明方法过程简单,成本低,易于工业化生产,具有较高的经济效益。
本发明公开了一种利用锰酸锂废料制备锂离子筛的方法及该锂离子筛。本发明对锰酸锂废料先进行除铁除铝等操作后,与锂源进行高温煅烧,得到锂离子筛前驱体,后进行解析得到锂离子筛。锂源的加入能使锂离子筛前驱体中锰的化合价发生变化,使锂离子筛在吸附解析时的结构更加稳定,使得在解析时酸对其结构造成的破坏降低,从而提高离子筛的循环性能。另外,该锂离子筛能够有效回收含锂废水、高盐废水中的低含量的锂,能将溶液中锂浓度富集到吸附前的3~5倍,同时首次锰溶损率在5%左右,循环8次的锰溶损率≤1%,具有较高的循环利用率,并且其锂离子筛的吸附时间短。本发明的制备工艺简单、设备要求及能耗成本低,制备时间较短,环境友好。
本发明公开了一种碳酸锂生产中的沉锂系统及沉锂工艺,系统包括板式换热器和夹套式反应釜,原料管路、碱液管路、蒸汽管路和DCS控制系统;富锂溶液依次流经加料泵、板式换热器、温度传感器、原料流量计和加料阀后进入反应釜中;蒸汽管路分成两条支路分别与板式换热器和反应釜的夹套连通,两条支路上分别连接有蒸汽调节阀;碱液管路上连接有加碱泵、碱液流量计和加碱阀;碱液和经板式换热器加热至设定温度后的原料分别经相应管路送入反应釜的内腔中;反应釜的顶部连接有搅拌装置、液位传感器和温度传感器,底部连接有排料管路和冷凝水管路;各管路上的器件均与DCS控制系统连接,DCS控制系统控制各管路上的器件工作与否及如何工作。
本发明涉及锂离子电池用负极碳材料领域,具体涉及一种锂离子电池负极活性材料、锂离子电池负极、锂离子电池、电池组及电池动力车。其中锂离子电池负极碳微粒通过N2吸脱附测得的孔结构中,以孔径在2‑200nm之间的BJH测得孔体积总量为基准,孔径在2‑10nm之间的孔体积之和为5‑10%、孔径在10‑100nm之间的孔体积占比50‑65%、孔径在100‑200nm之间的孔体积占比30‑40%;所述碳微粒的BET比表面积为1‑4m2/g,优选1.4‑1.9m2/g。采用以上碳微粒制得的扣式电池,其充电容量达392‑403.65mAh/g,放电容量达360‑373mAh/g,组装成柱状电池,其在5C倍率下的放电容量保持在1985.7‑2029.8mAh之间。
锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法,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按照xLiVOPO4·Li3V2(PO4)3的化学计量比例配比混合,x满足:0.01≤x≤10,将混合物溶解于水中,再加入有机络合剂,控制钒离子浓度为0.01~1molL-1;(2)恒温水浴中搅拌1-48h,形成凝胶;(3)干燥;(4)置于管式烧结炉中,一段烧结于非氧化气氛下550-900℃烧结4-30h,降温至300-500℃,然后二段烧结于非还原气氛下300-700℃烧结0.1-10h,冷却至室温,即成。本发明所得复合正极材料倍率性能、循环性能优异。
锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂-氟磷酸钒锂的制备方法,包括以下步骤:(1)将含铁元素的铁源溶液和含钒元素的钒源溶液,按铁元素与钒元素的摩尔比为1 : 1,同时加入到反应器中反应,生成非晶态钒酸铁沉淀;(2)将非晶态钒酸铁沉淀在空气中400—650℃烧结4—10h;(3)将所得结晶态钒酸铁前驱体与锂源、氟源、磷源和碳源混合均匀;(4)将混合物经置于管式烧结炉中,于非氧化气氛下600℃-800℃烧结4-20h,冷却到室温。本发明所得正极复合材料,把磷酸亚铁锂的高比容量和氟磷酸钒锂的快速锂离子通道与相对较高的电子电导率以及良好的循环稳定性相结合形成新型正极复合材料,电化学性能优异。
本发明公开了一种锂阳极颗粒的制备方法与应用。所述的的锂阳极颗粒由碳层包覆的SiOx空心球(0<x<2)球和负载在SiOx空心球内部的金属锂组成。其优势在于,碳层作为导电层提供良好的电导率同时又可以有效避免熔融金属锂吸附在SiOx空心球的外表面,而SiOx空心球对金属锂有良好的润湿性使熔融的金属锂通过虹吸作用将金属锂吸附在内部空腔,有效的避免的金属锂与电解液的直接接触而引发副反应。得益于这种特殊的结构,C@SiOx@Li复合材料可以在超高的电流密度下和超高的面积容量下稳定循环800圈以上。此外,这种锂阳极可以通过传统石墨负极材料涂覆的方法来制备锂电池的负极,从而便于实现产业化。
本发明涉及一种电池正极材料的制备工艺及相关的车用电池,具体公开了一种锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法,该方法是以锂源、Mn3O4和纳米级掺杂金属添加物作为原料并同时进行配料,然后对Mn3O4或者经过球磨处理后的Mn3O4预烧,将预烧后的Mn3O4与配好的锂源及金属添加物进行混合;对混合原料进行一次烧结、二次烧结,最后对烧结后产物进行分级、筛选,得到所需粒径的尖晶石型锰酸锂产品。本发明还公开了一种车用锂离子电池,其是以本发明方法制得的尖晶石型锰酸锂作为正极、以石墨作为负极进行组装后得到。本发明的制备方法操作简单、环境友好,且制得的锰酸锂产品性能优异。
本发明涉及环境保护技术领域,具体而言,涉及一种从磷酸铁锂正极材料中回收锂的方法及碳酸锂产品。本发明从磷酸铁锂正极材料中回收锂的方法工艺简单,锂的浸出率和回收率高,能够有效实现废旧磷酸铁锂正极材料的回收和利用,适于大规模生产推广。本发明碳酸锂产品的浸出率和回收率高,纯度高,成本低。
一种锂云母精矿混合碱压煮法制取碳酸锂,是将精矿通入水蒸汽进行焙烧,然后将焙料配入混合碱(如氧化钙、碳酸钠或氢氧化钠)进行研磨调浆、溶液净化、蒸发浓缩、碳酸化提锂,混合碱回收循环使用,钾、铷、铯综合回收等过程。本发明具有溶出过程压力、温度低,生产过程简单,生产设备易解决,操作安全可靠,能耗低,碱用量少(每吨碳酸锂仅消耗0.6吨碳酸钠),生产成本低,金属回收率高等特点,在工业生产中值得推广应用。
本发明提供一种利用废旧磷酸铁锂和锰酸锂材料制备磷酸铁锰锂的方法,包括如下步骤:(1)废旧锰酸锂回收处理得滤液A;(2)废旧磷酸铁锂回收处理得滤液B;(3)对滤液A、滤液B进行ICP测试,得到两组滤液中各主要元素的含量;(4)按照两组滤液中Fe、Mn元素的摩尔数x+y=1,确定滤液A、滤液B的比例,其中:x=(0.9~0.1),y=(0.1~0.9);之后按照所需P、Li、Mn、Fe摩尔比补入磷源、锂源,经反应后得到磷酸铁锰锂前驱体;然后再高温焙烧热反应得到磷酸铁锰锂正极材料。本发明提供的方法,工艺较为简单、操作方便,两种废旧原料来料广泛、价格低、能减少资源的损耗以及辅料的加入,还能提高材料回收率,降低设备、生产、原料等成本。
本发明提供一种锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池正极、锂离子电池和用电设备。锂离子电池正极材料,包括三元正极材料以及包覆三元正极材料的包覆层材料;包覆层材料的原料包括包覆物A、包覆物B和包覆物C;包覆物A、包覆物B和包覆物C包括相应元素的氧化物、氟化物、碳酸盐和草酸盐中的一种或多种。制备方法:将包覆物A、包覆物B和包覆物C混合后进行烧结得到包覆层材料;将包覆层材料和三元正极材料混合,在含氧气氛中进行烧结。锂离子电池正极使用锂离子电池正极材料制成。锂离子电池包括锂离子电池正极。用电设备包括锂离子电池或使用锂离子电池供电。本申请提供的锂离子电池正极材料,包覆层稳定、循环性能好。
本发明提供了一种锂离子电池负极活性材料,由碳包覆的分子式为Li4+xTi5O12的化合物而形成的粉体复合材料,其中0<x≤3。制备上述材料的方法是将锂源、钛源和碳源三种粉体材料充分混合在惰性气体保护气氛,进行高温固相烧结;最后冷却到室温。本发明的负极活性材料在常温常压条件下是一种在空气中结构稳定的富锂钛酸锂材料,便于制造、使用和储存,并可以大规模推广应用;采用本发明的锂离子电池负极活性材料制作的锂离子电池,其首次循环库仑效率超过理论值100%,消除了电池的首次循环不可逆容量损失。本发明的材料制备方法条件适中,工艺流程简单,非常容易工业化生产且绿色环保。
磷酸钒锂/磷酸锰锂包覆富锂锰基正极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)富锂锰基正极材料的制备;(2)富锂锰基@磷酸钒锂/磷酸锰锂前驱体的制备;(3)富锂锰基@磷酸钒锂/磷酸锰锂材料的制备。本发明通过喷雾干燥在富锂锰基正极材料表面原位包覆磷酸钒锂/磷酸锰锂,在还原性气氛下高温处理后,形成磷酸钒锂/磷酸锰锂包覆富锂锰基正极材料。其表面包覆的磷酸钒锂/磷酸锰锂材料层,为在包覆复合过程中生成的新相,其具有稳定的结构和较快的锂离子传输速率,包覆后的材料展现出了优良的电化学性能。
一种Li5FeO4预锂剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将铁盐和聚乙烯吡咯烷酮溶于有机溶剂中,混合均匀后置于高压反应釜中反应,随后冷却,再洗涤、过滤、干燥后得到纳米Fe2O3;(2)将步骤(1)中得到的纳米Fe2O3和氢氧化锂混合均匀后进行球磨,随后在惰性气体氛围中烧结,冷却后得到Li5FeO4。本发明还提供一种采用Li5FeO4预锂化的锂离子电容器的制备方法。本发明中Li5FeO4对环境要求不苛刻,可以和正极材料一起进行涂覆,操作简单,负极极片的预锂化程度可控,效果明显,并且可在现有锂电制造条件下实现,可大大降低生产成本。
本发明涉及电力系统技术领域,公开了一种锂离子电池热失控抑制剂组合物、锂离子电池热失控抑制剂及制备方法和应用、锂离子电池。该组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分:第一组分、第二组分、分散剂和驱动气体;以所述组合物的总重量为基准,第一组分的含量为10‑35重量%,第二组分的含量为15‑35重量%,分散剂的含量为10‑35重量%,驱动气体的含量为1‑25重量%。本发明将特定量的第一组分、第二组分、分散剂和驱动气体协同复配,形成的组合物用于锂离子电池中,不但能够扑灭电池可燃物的明火,还能防止发生复燃。
本发明属于锂二次电池技术领域,具体公开了用于锂离子电池正极的补锂添加剂,为Li2AO2、Li2BO3、Li2CO4、Li3DO4、Li5EO4、Li6FO4、LixGyO2中的一种或多种,其中1<x<2,0<y<1;A、B、C、D、E、F、G的平均价态低于其最高氧化价态的金属。本发明还提供了添加有所述的补锂添加剂的正极、以及该正极的制备方法和应用。所述正极在电池首次充电过程中可以通过所述的补锂添加剂提供过量锂源,弥补正极和负极形成SEI膜对锂的消耗,从而提升电池首圈库伦效率和循环性能。此外,本发明提供的可补锂正极制备工艺简单,对操作环境要求低;尤其适用于含高比容负极的锂离子电池体系,如合金类(硅、锡、铝),氧化物(氧化硅,氧化锡,氧化钛)和无定型碳负极。
本发明公开了一种球形锂离子电池复合正极材料氟磷酸钒锂-磷酸钒锂的制备方法,其特征在于:采用化学还原-喷雾干燥法制备球形锂离子电池复合正极材料氟磷酸钒锂-磷酸钒锂。具体包括以下步骤:将锂源、钒源、氟源与磷源按xLiVPO4F·Li3V2(PO4)3的比例混合,加入还原剂进行化学还原,将高价钒还原成三价钒,并得到均一的溶液、溶胶或悬浊液,然后进行喷雾干燥,最后将所得产物在非氧化性气氛中加热到500~900℃,恒温2~24h,即得氟磷酸钒锂-磷酸钒锂球形复合正极材料。本发明制备的氟磷酸钒锂-磷酸钒锂球形复合正极材料倍率性能和循环性能优异。
本发明公开了一种从废旧锂电池钴酸锂中分离钴锂制备磷酸钴的方法,该方法包括以下步骤:1)对废旧锂电池进行拆解、剥离,得到正负极活性物质;2)将所述正负极活性物质进行煅烧和研磨,得到含LiCoO2的粉末物料;3)所述含LiCoO2的粉末物料采用H3PO4和H2O2的混合浸取液进行浸出,所得浸出液通过中和,固液分离,得到磷酸钴沉淀和含锂溶液。该方法以典型废旧锂电池钴酸锂为原料,采用焙烧结合浸出方法有效分离Co和Li,并回收其高附加值钴制备磷酸钴(钴紫),实现废旧锂电池钴酸锂的资源化回收和利用。
中冶有色为您提供最新的湖南长沙有色金属材料制备及加工技术理论与应用信息,涵盖发明专利、权利要求、说明书、技术领域、背景技术、实用新型内容及具体实施方式等有色技术内容。打造最具专业性的有色金属技术理论与应用平台!