生态保护,强力推动对新能源锂电池、推动对锂资源的需求,我国绝大多数锂资源溶储于青藏高原盐湖中;西藏:盐湖锂资源浓度高、镁/锂比小,风、光资源优异,自然蒸发量巨大,又缺能源矿产资源,非常适宜晒盐提锂;生产中也采用了日光暖棚升温结晶析锂;然而,诸多困难致使产量一直很低;西藏盐湖晒盐提锂停滞不前,一是晒盐池成本极高,二是能量有效采集利用远远不足!满山偏野的光照+呼啸而过的风能,取之不尽,如何多采多用,科学合理利用才是要解决的根本问题。本文推出‘光电加热+连续逆流换热’提取锂精矿大型提锂系统专利,利用日光加热、用清洁电力(水、风、光)加热升温助结晶,配合自然蒸发结晶析锂及过程洗锂实现晒盐提取锂精矿产能新突破。
一种球形磷酸铁锂的制备方法,涉及一种锂离子电池球正极材料形磷酸铁锂的制备方法。其球形掺杂磷酸铁锂/炭复合粉体的分子式为:Li1-xMxFe1-yM’yPO4/C,M, M’代表掺杂离子;其特征在于其制备过程采用磷酸二氢锂和硝酸铁做原料,按照化学计量比称取所需原料并加入掺杂金属离子盐类和碳源,再将上述原料加入去离子水中,配成的混合溶液经喷雾干燥得到前驱体,前驱体在惰性气氛或弱还原气氛下进行前驱体煅烧,研磨后再进行煅烧,得到球形掺杂磷酸铁锂/炭复合粉体。本发明的方法合成外观呈类球型,具有良好电化学性能的磷酸铁锂材料,工艺流程简单。
本发明属于废旧动力锂离子电池回收技术领域,具体为一种废旧磷酸铁锂电池正极的绿色回收处理方法。本发明采用碳酸钠作为回收助剂对废旧磷酸铁锂进行回收,通过球磨混合、固相烧结、制浆过滤和蒸发结晶等一系列工艺路线,实现对废旧磷酸铁锂电池正极的资源化处理。该方法的特征在于能实现废旧磷酸铁锂电池正极全部元素的回收,回收产物分别为LixFeyO2(0.5≤x≤1,1≤y≤2.5,0.2≤x:y≤1)和Na3PO4·12H2O,具有操作简单、成本低、易实现产业化等优点。
一种废旧磷酸铁锂正极材料的再生方法,首先将废旧的磷酸铁锂电池放电、拆解后得到磷酸铁锂正极片,然后采用激光对正极片进行预处理得到失效的磷酸铁锂正极材料,再在失效磷酸铁锂正极材料中补充锂源、碳源并进行球磨混合,最后进行煅烧得到再生的磷酸铁锂正极材料。失效磷酸铁锂正极片在激光辐射的作用下,其中的粘合剂裂解碳化,可实现集流体与正极材料层的有效分离。失效磷酸铁锂正极材料经补锂后重新恢复富锂状态,实现再生和循环利用。
本发明公开了一类有机‑无机复合的锂单离子导电材料及制备方法,是将含活性氢基团的锂盐分散于DMSO中,滴加二异氰酸酯,搅拌反应制得异氰酸酯功能化的锂盐;聚合多元醇与硅烷偶联剂反应,制得单硅氧烷封端的聚合多元醇;然后向单硅氧烷封端的聚合多元醇中滴加异氰酸酯功能化的锂盐溶液,搅拌反应后加入去离子水混合均匀后涂膜,溶剂蒸干后继续干燥,所得固态膜即为锂单离子导电聚合物材料。本发明将高离域性的唑类锂盐和醚氧链通过异氰酸酯进行连接组成的梳状分子链,通过梳状的唑类锂盐‑聚氨酯片段‑分子状态硅氧烷相分子链的构建,提高链段的运动能力,增加锂离子的迁移性和提高电池相间膜的稳定性。
一种锂离子电池的电解液,由锂盐和有机溶剂组成,其中锂盐为双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂中一种或两种的混合物,有机溶剂由A、B和C三类组分组成,A为环丁砜;B为线性碳酸酯类化合物,或线性亚硫酸酯类化合物,或它们的混合物,C为环状碳酸酯类化合物;所述电解质锂盐的摩尔浓度为0.4~1.5mol/L;所述环丁砜SL,在电解液中所占的体积百分数为11%~70%;所述线性碳酸酯类化合物为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或几种的混合物,其在电解液中所占的体积百分数为0%~70%;所述线性亚硫酸酯类化合物为亚硫酸二甲酯、亚硫酸二乙酯中的一种或两种混合物,其在电解液中所占的体积百分数为0%~70%。
微米级截角八面体结构正极材料镍锰酸锂的制备方法,其步骤为:(1)在室温下,以摩尔比为2.1 : 1 : 3,将锂盐、镍盐和锰盐溶于无水乙醇溶液,其中锰离子的摩尔浓度为0.2~1.2 mol/L,超声搅拌获得澄清透明溶液;(2)向上述溶液中加入石墨,石墨的摩尔量为锰离子的0.04倍,持续超声搅拌1~6 h;(3)在60—80℃温度下将所得溶液加热蒸干,回收溶剂并制得黑色膏状物;将此膏状物于60~100℃温度下干燥6~15 h;(3)将干燥后的膏状物球磨处理1~5 h,然后在700—900℃煅烧8~15 h,即可获得微米型截角八面体结构的镍锰酸锂。
一种复合碳膜包覆磷酸铁锂粉体的制备方法,先将铁源、锂源、磷源和掺杂离子化合物高速球磨形成均匀混合的浆料;浆料经干燥得到磷酸铁锂前驱体;前驱体在弱还原性气体保护下煅烧得到磷酸铁锂粉体;磷酸铁锂粉体与碳源混合后,再在惰性气体保护下煅烧得到复合碳膜包覆的磷酸铁锂粉体。
本发明提供了一种纳米硅导电聚合物复合材料,属于锂离子电池技术领域。本发明以硅纳米颗粒为活性物质,以吡咯与苯胺为单体,以水为反应溶剂,以对甲基苯磺酸钠与无水乙醇为分散剂,以过硫酸铵为氧化剂,以稀盐酸为质子酸掺杂剂,通过化学氧化法原位聚合得到由导电聚吡咯-苯胺均匀包覆硅纳米颗粒而形成核壳结构的硅基复合材料,内核硅纳米颗粒具有储锂活性,外壳导电聚吡咯-苯胺明显提高了硅基材料的导电性。因此,作为锂离子电池的阴极材料,具有较好的充放电循环性能。另外,本发明复合材料的制备工艺简单,原料易得,安全环保,在锂离子电池的生产中有很大的商业化前景。
本发明涉及一种适用于退役锂电池中电解液的浸取溶剂以及利用其从退役锂电池中分离回收电解液的方法,其包括:四氟丙烯。本申请以四氟丙烯作为退役锂电池的电解液浸取溶剂,其具有低毒、不易燃的特性,能溶解六氟磷酸锂等电解质,其沸点低于六氟磷酸锂的热解温度,在浸取分馏过程中电解液不会释放有害物质,因此能够充分回收六氟磷酸锂等电解质,且不会对环境造成污染。
草酸二氟硼酸锂和四氟硼酸锂的联产方法,其步骤为:(1)将含有锂盐、BF3类的化合物,按锂、硼、氟元素摩尔比为1∶1∶3~1∶1.25∶3.75,在非质子非极性或非质子极性较小的溶剂中混合均匀;(2)在30℃~100℃的温度下回流1~48小时后,再进行固液分离,对所得固体物质进行干燥,即得LiODFB和LiBF4粗产品;(3)所得粗产品再经一次纯化分离,或者再经多次纯化。
草酸二氟硼酸锂和四氟硼酸锂的分离方法,其步骤为:(1)将质量比为1 : 99~99 : 1的LiODFB和LiBF4的混合物、BF3类化合物、非质子非极性或非质子极性较小的溶剂,按质量比为1 : 1 : 50~1 : 31 : 31混合均匀;(2)在10℃~80℃的温度下搅拌1~10小时后,进行固液分离,对上层固体进行洗涤、干燥,即得LiODFB,纯度为99.9%;(3)将下层液体经一次蒸发结晶,溶剂回收,所得固体是纯度为99.9%的LiBF4产品。分离后两者的产率均在95%以上。
本发明公开了一种用于锂离子电池正极材料钴酸锂的制备方法,其具体包括以下步骤:将钴盐与可溶锂盐按一定比例配制成A溶液;配制一定浓度的碳酸氢铵溶液为B溶液;配制一定浓度的氢氧化钠溶液为C溶液;配置一定浓度的双氧水为D溶液。采用并流的方法将A、B、C和D溶液同时加入反应釜中,在强烈搅拌下进行反应;反应完成后陈化、过滤,洗涤,干燥,煅烧,得到钴酸锂产品。本发明保证了在高温过程中物料中钴、锂含量分布均匀,生成的钴酸锂前驱体颗粒分布均匀,无团聚现象发生,本发明能够制备出激光粒度在5‑10µm,振实密度大于2.0g/cm3,比表面积0.2‑0.6m2/g的球形或类球形钴酸锂产品,能够很好的满足电池行业对钴酸锂的要求。
本发明公开了一种基于重离子径迹膜的锂金属/锂离子电池功能化隔膜及其制备方法。所述基于重离子径迹膜的功能化隔膜包括基膜和功能化层,基膜为重离子径迹膜,功能化层为沉积于基膜的表面和孔道壁面上的陶瓷层,重离子径迹膜的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺或聚丙烯;陶瓷层的材质为三氧化二铝、二氧化硅、氮化硅、碳化硅或氧化锆。本发明功能化隔膜采用有机聚合物材质作为基膜,因此厚度很薄,因此具有较低的内阻,从而具有较高的锂离子电导率;且具有聚合物材质拥有的柔性特质,可以随意发生卷绕、折叠而不变形,因此比无机类的隔膜更具有实际应用的价值。
利用废镍钴锰酸锂净化制酸尾气并回收镍钴锰锂的方法,其步骤为:将废锂离子电池进行放电、拆解获得废正极片,废正极片经焙烧、水溶解、过滤获得废镍钴锰酸锂;废镍钴锰酸锂与硫酸钠混合后球磨,球磨产物装入吸收装置;制酸尾气先经过转化后再通入吸收装置,吸收装置出来的符合排放标准的气体排至大气,吸收装置中的混合物取出用水浸出,再向溶液中加入碳酸钠溶液后过滤,滤渣中补充碳酸锂后球磨、压紧、焙烧,重新获得电化学性能良好的镍钴锰酸锂正极材料。滤液经结晶处理后获得硫酸钠。
本发明公开了一种利用电化学合成双氟磺酸亚胺锂的方法,其制备方法为:将电解池的温度调节至0‑18℃,以两个镍板分别作为阳极和阴极,在电解池中加入适量无水氢氟酸进行电解;待电解池内的电流稳定后,往电解池内加入适量的双氯磺酸亚胺,待双氯磺酸亚胺溶解后,调节电解池的工作电压至5‑8V;待电流降到5mA以下时,取出电解池内的溶液;将电解池内取出的溶液常压蒸馏,使双氟磺酸亚胺与无水氢氟酸分离,冷却后得到高纯度的无色液体的双氟磺酸亚胺。然后,用氢氧化锂与其反应,过滤后,重结晶得到高纯的双氟磺酸亚胺锂。本发明由于采用了电化学预除水和氯离子,同时用电化学来氟化没有引入金属卤化物为催化剂,因此本发明工艺简单,耗能少,成本低,且其制备的LiFSI的纯度高。
镍钴锰酸锂废锂离子电池中正极活性材料的再生方法,其步骤为:将废锂离子电池进行放电、拆解或收集正极边角料、正极残片,获得废正极片,废正极片经焙烧、水溶解、过滤获得废镍钴锰酸锂粉末;将废镍钴锰酸锂粉末与焦硫酸钠按一定比例混合后焙烧,焙烧产物用水浸出,然后向溶液中加入碳酸钠溶液后过滤,补充碳酸盐调整滤渣中Li、Ni、Co、Mn的比例后将其球磨、压紧、焙烧,重新获得镍钴锰酸锂正极材料。滤液用硫酸调整成分并进行结晶处理后获得硫酸氢钠。
本发明涉及一种用于锂离子电池的高结晶尖晶石型锰酸锂的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)原料选择:选择粒径为3~25um的电池级电解氧化锰;平均粒径≤8um的电池级含锂化合物,其杂质含量≤0.5%;(2)将氧化锰与含锂化合物按1∶0.56~0.58的锰/锂摩尔比均匀混合后,经球磨、压制成块状混合物;(3)将混合物入连续式烧结炉,于氧浓度≥30%的含氧气氛中,在730~810℃温度下恒温加热12~24h;焙烧反应完成后,在连续式烧结炉中自然冷却10~30h,分级检验即得到产品Li1+xMn2O4,其中0
多孔球状锰酸锂正极材料及其制备方法,多孔球状锰酸锂正极材料由纳米级30-400nm的颗粒堆积而成,所述的球状的球直径为500nm-2μm,所述的孔为平均孔径为10-100nm;制备方法的步骤为:(1)将锰盐溶于水溶液,并加入一定摩尔量的双氧水:(2)在搅拌条件下,将碳酸钠和氢氧化钠的水溶液加入到上述溶液中,并对所得到的沉淀进行离心分离、洗涤、烘干;(3)将烘干后的沉淀物与碳酸锂混合均匀后,在700℃下进行焙烧3~10个小时,即可得到多孔的锰酸锂材料。
报废锂离子电池正极片上钴酸锂与铝箔的分离方法,其步骤为:将废锂离子电池进行放电、拆解,然后把废正极片放入箱式电阻炉中并在500~600℃进行焙烧,经过焙烧的正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器进行搅拌,然后将容器里的物质用筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛上物铝箔用水清洗,经自然干燥获得铝箔;筛下物为含有正极活性物质的混合液,筛下物进行抽滤,将经自然干燥后的滤上物装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中进行高温处理,获得钴酸锂。本发明与现有技术比较具有易操作、对分离设备要求低、钴酸锂与铝箔分离效率高且成本低、处理工序不需使用任何有机溶剂、分离过程中不产生二次污染的优点。
从镍钴锰酸锂正极材料的废锂离子电池中回收金属的方法,其步骤为:将废锂离子电池进行放电、拆解或收集正极边角料、正极残片,获得废正极片,废正极片经焙烧、水溶解、过滤获得废镍钴锰酸锂粉末;将废镍钴锰酸锂粉末与硫酸氢钠按一定比例混合后焙烧,焙烧产物用水浸出,然后向溶液中加入碳酸钠溶液后过滤,补充碳酸盐调整滤渣中Li、Ni、Co、Mn的比例后将其球磨、压紧、焙烧,重新获得镍钴锰酸锂正极材料。滤液用硫酸调整成分并进行结晶处理后获得的硫酸氢钠能够被再次利用。
锂离子电池正极材料锰酸锂废料的再生方法,其步骤为:将废锂离子电池进行放电、拆解或收集正极边角料、正极残片,获得废正极片,废正极片经焙烧、水溶解、过滤获得废锰酸锂粉末;将废锰酸锂粉末与硫酸氢钠按一定比例混合后焙烧,焙烧产物用水浸出,然后向溶液中加入碳酸钠溶液后过滤,滤渣中补充一定量的碳酸锂后将其球磨、压紧、放入电阻炉中焙烧,重新获得锰酸锂正极材料。滤液用硫酸调整成分并进行结晶处理后获得的硫酸氢钠能够被再次利用。
本发明公开了一种报废锂离子动力锂电池带电破碎组合装置,其结构包括原料斗、破碎机防护外壳、锂电池破碎分离装置、外接电源、支撑架、防滑底板、收集箱,原料斗底端采用焊接的方式固定连接于破碎机防护外壳顶端并且相互垂直,锂电池破碎分离装置通过嵌入方式安装在破碎机防护外壳内部,外接电源一端通过嵌入方式安装在破碎机防护外壳侧面,破碎机防护外壳底端采用焊接的方式固定连接于支撑架顶端并且相互垂直,本发明一种报废锂离子动力锂电池带电破碎组合装置,本设计采用磁极分类设计,通过将锂电池充分破碎后将其有效材料与废弃材料进行有效区分并收集,对于废旧锂电池的处理步骤简单,所耗费的时间需要较短,且提取物收集度较高。
以LiBF2SO4为基础锂盐的锂离子电池电解液,电解液的组分包括电解质锂盐和非质子溶剂。电解质锂盐可以是单一的LiBF2SO4,也可以是LiBF2SO4和其他常见锂盐的混合物。非质子溶剂为常见碳酸酯、亚硫酸酯、砜类化合物等中的一种或者几种的混合物。本发明所述的锂离子电池电解液可以改善电解液与电极材料的兼容性,并可以有效提高锂离子电池的倍率性能、高温性能以及循环性能。
从报废锂离子电池正极片中回收钴锂铝的方法,其步骤为:将废锂离子电池进行放电、拆解,废正极片在箱式电阻炉焙烧并经水溶解、过滤,获得废钴酸锂粉末与铝箔,废钴酸锂粉末与硫酸氢钠或焦硫酸钠按一定比例混合后置于球磨机中球磨,球磨后的混合物放入箱式电阻炉中在低温下焙烧,焙烧产物用水浸出,浸出液经沉钴和沉锂操作获得草酸钴和碳酸锂。
废锂离子电池中锰酸锂正极活性材料的修复再生方法,其步骤为:将废锂离子电池进行放电、拆解或收集正极边角料、正极残片,获得废正极片,废正极片经焙烧、水溶解、过滤获得废锰酸锂粉末;将废锰酸锂粉末与焦硫酸钾按一定比例混合后焙烧,焙烧产物用水浸出,然后向溶液中加入碳酸钾溶液后过滤,滤渣中补充碳酸锂后将其球磨、压紧、放入电阻炉中焙烧,重新获得锰酸锂正极材料。滤液用硫酸调整成分后进行结晶处理获得硫酸氢钾。
本发明涉及一种用于锂离子电池的高性能尖晶石锰酸锂的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)原料选择:选择粒径为3~20um的动力电池级的电解氧化锰;平均粒径≤6um的电池级含锂化合物,其杂质含量≤0.1%;(2)制备环境选择:选择海拔高度为1500~2500米,环境温度为15~40℃,相对湿度≤30%的环境;(3)将氧化锰与含锂化合物按1∶0.56~0.58的锰/锂摩尔比均匀混合后,经球磨、压制成块状混合物;(4)将混合物入连续式烧结炉进行焙烧,反应完成后,经自然冷却、分级检验后即得到产品Li1+xMn2O4,其中0
制酸尾气与废钴酸锂协同治理并回收钴锂的方法,其步骤为:将废锂离子电池进行放电、拆解获得废正极片,废正极片经焙烧、水溶解、过滤获得废钴酸锂;废钴酸锂与硫酸钾混合后球磨,球磨产物装入吸收装置;制酸尾气先经过转化操作后再通入吸收装置,吸收装置出来的符合排放标准的气体排至大气,吸收装置中的混合物取出后用水浸出,再向溶液中加入碳酸钾溶液后过滤,滤渣中补充碳酸锂后球磨、压紧、焙烧,重新获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料。滤液经结晶处理后获得硫酸钾。
一种锂电池前驱体制备产生的高盐含锂废水处理方法,其步骤为:(1)含锂高盐废水负压蒸发;(2)负压低温饱和蒸汽通过MVR双级压缩机二次升温后循环利用;(3)分离高温不溶性高品位碳酸锂;(4)分离结晶钠钾盐;(5)低品位锂盐和钠钾盐分离回收。应用蒸发釜和MVR系统取代传统列管式多效蒸发器,显著降低废水处理能耗,不仅有效的解决锂行业生产废水排放的难题,同时极大的提高有价锂产品回收率,环境和企业生产效益显著。
从锰酸锂正极材料的废锂离子电池中回收金属的方法,其步骤为:将废锂离子电池进行放电、拆解或收集正极边角料、正极残片,获得废正极片,废正极片经焙烧、水溶解、过滤获得废锰酸锂粉末;将废锰酸锂粉末与硫酸氢钾按一定比例混合后焙烧,焙烧产物用水浸出,然后向溶液中加入碳酸钾溶液后过滤,滤渣中补充一定量的碳酸锂后将其球磨、压紧、放入电阻炉中焙烧,重新获得锰酸锂正极材料。滤液用硫酸调整成分并进行结晶处理后获得的硫酸氢钾能够被再次利用。
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