本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种功能材料和含有该功能材料的二次电池。所述功能材料具有核壳结构,即包括壳层和核芯;形成所述壳层的材料包括聚合物,形成所述核芯的材料包括无机纳米颗粒、发泡剂和任选地氧气结合剂。本发明的功能材料具有以下优势:1)本发明的功能材料在常温下相对稳定,功能材料的引入中不会导致二次电池及其模组器件内阻的增加;2)本发明的功能材料与现有二次电池及其模组器件相容性好,能直接加入到电池浆料中,并导入二次电池内部体系,制备成本低;3)本发明的功能材料的引入能够有效改善二次电池及其模组器件的安全性能,避免热失控引起的起火爆炸,提升二次电池及其模组器件的安全性能。
本发明一种含稀土的新型功能材料及其制备方法,属于稀土掺杂功能材料技术领域,并涉及该功能材料的组成及其制备方法。本发明涉及的功能材料的化学组成为:M3-a-xNaSi1+bO5+2b-0.5cXc﹕xEu,其中M为选自Mg、Ca、Sr或Ba中的一种或一种以上元素的组合,N为Ti或Zr中的一种或两种元素的组合,X为F、Cl、Br或I中的一种或一种以上元素的组合;其中a、b、c、x为摩尔分数,且0< a≤0.25,0≤b≤0.2,0≤c≤1.0,0< x≤0.3。按所需计量比称取相应的原料,经研磨、混匀、还原气氛焙烧、冷却、粉碎、水洗、过筛等操作后得到相应的功能材料。上述方法所制备的功能材料具有良好的光学特性和稳定性。
本发明公开了一种梯度功能材料快速模具及其制造方法,此快速模具包括工作层和背衬层,且工作层由成分和结构连续变化的梯度功能材料构成,背衬层材料亦呈梯度化的结构。其制造方法包括以下步骤:制备熔射模、在熔射模上熔射FGM工作层、在FGM工作层上熔射过渡背衬层、在过渡背衬层上浇铸后续背衬层、去除熔射模得到梯度功能材料模具。其工作层由成分和结构连续变化的梯度功能材料构成,背衬层材料亦呈梯度化的结构,使其达到连续渐变的连接,使不同材料得到合理使用,以适应在苛刻条件下模具性能的较好匹配,解决了以往快速模具材料成分分布突变且使用性能差和寿命低的问题。该模具使用性能高、寿命长,制造周期短、成本低,且实现了梯度功能材料成形和模具深加工一体化。
提出了一种用于制造功能材料的方法,其中,在至少一个混合步骤(14)中,将粉化的硬质泡沫(16)和至少一种粘合剂(18)混合成原料,并且其中,在至少一个压制步骤(22)中,将所述原料压制成所述功能材料,其中,所述方法至少从所述混合步骤(14)直到并包括所述压制步骤(22)连续地进行。
利用OM、XRD、SEM以及电子万能力学试验机等材料分析测试方法,研究了Mg-5Li-3Al-2Zn-xNd(X=0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0,wt.%)合金铸态和挤压态的显微组织和拉伸性能。研究表明:Nd元素对铸态合金的晶粒细化效果较明显,当Nd含量从0增加到2.0%时,合金的平均晶粒尺寸由113μm减小到76μm。随着Nd含量的增加,合金中不仅有块状的Al2Nd,还出现了针状Al11Nd3。挤压态合金发生了动态再结晶,由于变形强化和细晶强化的作用,挤压态合金的抗拉强度和塑性明显优于铸态合金。
目前,锂离子电池已得到广泛的应用,锂离子电池的正极材料有三元、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂等,锂离子电池的负极材料通常为石墨。钠离子电池目前已具备商业可行性,其电芯生产工艺与锂电池工艺设备高度相似,部分材料如隔膜、铝箔一致,主要是正极材料变为钠离子电池正极材料,负极材料变为硬碳,负极集流体由铜箔变为铝箔,电解液变为六氟磷酸钠。但现有的锂离子电池或者钠离子电池往往具有明显磁性以及存在析出枝晶的问题。这将为电池性能带来负面影响。
本发明的目的是克服硅基负极材料存在的问题,解决现有技术的不足,提供一种用于锂离子电池的C-SiC-Si复合负极材料制备方法,提高硅基负极材料的电导率,缓解充放电过程中的体积膨胀,可显著改善硅基负极材料的循环性能。
随着我国的经济持续发展和生活水平的持续增长,人们的环保意识逐渐提高,能源再利用至关重要。由于广泛使用铅酸电池,废旧的铅酸电池也越来越多,整个市场中废旧铅酸电池处理也成为了一大问题。对于铅酸电池来说,电池的外包装破裂会导致电池中的铅泄露出来,铅是重金属污染物,铅污染物流入土壤、空气、河流或者食物或是植物中,通过生物链的循环进行人体,从而对人类的生活和健康造成影响和危害。废旧铅酸电池的合理回收对于人的健康和环境保护有着重要的意义。
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