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本发明公开了一种锂离子电池材料及其制备方法。该锂离子电池材料的组成为Li[Cu3-xLix][Ti3-xB1+x]O12，其中B为Nb或者Ta或者Sb，0.1≤x≤0.4。用醋酸锂和醋酸铜混合溶于乙二醇单甲醚中，制得溶液。以上面加入的醋酸铜为基准量取钛酸丁酯和乙醇铌或乙醇钽或乙醇锑溶于无水乙醇中，制得溶液。将前溶液滴入后溶液中，边滴入边搅拌，滴完后，再搅拌得到溶胶；加入去离子水稀释的乙醇，一边加入一边搅拌，得到凝胶。将此凝胶静置，热处理，即制得锂离子电池材料。该材料结构稳定，对CO2和水不敏感，降低了材料制备的温度，且作为锂离子导体材料，具有较高的电导率和稳定性，有望满足实际使用要求。
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本发明涉及一种锂离子电池正极材料及其制造方法。所述锂离子电池正极材料，由以下质量百分比组分组成：添加剂8.0‑14.0％、稀土金属离子2.0‑5.0％和余量的正极活性材料；制备时，按比例称取正极活性材料、添加剂和稀土金属离子，并加入去离子水，获得浆料；将浆料涂敷在正极集电体上；进行干燥、压延，制得锂离子电池正极材料。本发明所制得锂离子电池正极材料用于锂离子电池具有更好的防过放性能；当电池过放时，因为有部分预留的锂存在，负极电位上升缓慢，不至于快速升到析铜电位，导致短路，从而起到防止或延缓过放的作用，本发明的锂离子电池正极材料能够明显提到锂离子电池的防过放性能。
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本发明提供了一种改性镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法与应用。所述改性镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法包括的步骤有：将镍钴锰前驱体与锂源和第一稀土氧化物按一定比例进行混合研磨处理，在氧气存在的环境中进行第一烧结处理，获得第一稀土掺杂的三元正极材料；将所述第一稀土掺杂的所述三元正极材料与第二稀土氧化物和稀土氮化物按照一定的比例进行混合处理，后于氮源气氛中进行第二烧结处理。本发明制备方法制备的改性镍钴锰酸锂三元正极材料在‑40℃以下超低温条件下具有很高的容量发挥，且倍率性能也有极大的改善。而且本发明制备方法工艺条件易控，制备的改性镍钴锰酸锂三元正极材料性能稳定，而且效率高。
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本发明公开了一种回收利用废旧锂离子电池负极材料的方法，具体为：将废电池的负极片粉碎，所得粉碎料经过处理，分别得到黑色粉末和回收的铜箔；将黑色粉末燃烧，收集燃烧过程中产生的气体，送入冷却器冷却；再将冷却器出口排出的气体通入反应釜中，同时加入含锂溶液以及碱液，搅拌反应；反应所得物料进行结晶，之后进行固液分离，收集滤渣即为碳酸锂。本发明所述方法将负极材料转变为碳酸锂产品，可直接销售或用于锂离子电池的制备，回收的铜箔可重复利用。
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本发明公开了一种锂空气电池纳米复合隔膜的制备方法。以溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅颗粒，加去离子水配制质量分数为20~70%的分散液；玻璃纤维膜裁剪到适当尺寸，在二氧化硅水分散液中充分浸渍，然后在120~160℃干燥1 h，重复此操作三次；配制浓度为0.01~0.1 g/ml的聚氨酯溶液，按照1:50的体积比滴加碳酸丙烯酯后混匀。在无水环境下，将纳米二氧化硅浸渍处理后的膜放入聚氨酯溶液中浸渍，然后120~160℃干燥1h，重复此操作三次，最终得到复合隔膜。本方法制备的隔膜能够阻挡有机电解液中微量水份与溶解氧气向负极传质，防止正负极之间的交互影响，防止锂片的腐蚀，提高锂空气电池的循环性能；同时，制备工艺简单，生产成本低，便于推广和应用。
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本发明公开了一种高电压锂离子电池负极极片的制备方法，是在传统的锂离子电池的负极浆料中加入有机酸脂，人为地在负极表面形成初态的SEI膜，当电池活化时直接参与到形成SEI膜的反应中，修饰电解液和负极材料的界面构造，重整SEI膜组分以提高其SEI膜稳定性和锂离子传输性，达到阻止高电压下电解液在负极表面持续不断的分解等副反应产生。该电池负极极片可以很好的应用到高电压锂离子电池中，提高高电压下全电池的循环性能，解决新型高电压正极材料缺乏兼容性良好的石墨负极材料问题，更重要的是突破高电压下高能量密度锂离子电池难以产业化发展的瓶颈，使得从提高电压角度来提升目前锂离子电池的能量密度成为现实。
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本发明公开了一种多孔纳米棒状钛酸钴掺杂氢化铝锂储氢材料，由氢化铝锂和多孔纳米棒状钛酸钴CoTiO3混合机械球磨制得；呈现均匀分散的多孔纳米棒状结构；微观尺寸为长1‑4μm，宽0.5‑2μm；多孔纳米棒状钛酸钴CoTiO3由乙酸钴、钛酸四丁酯和乙二醇反应制得。其制备方法包括：1、多孔纳米棒状钛酸钴CoTiO3制备；2、多孔纳米棒状钛酸钴CoTiO3掺杂氢化铝锂储氢材料的制备。作为储氢领域的应用，当多孔纳米棒状钛酸钴CoTiO3添加量为5 wt%时，体系放氢温度降至61℃，放氢量达到8.13 wt%；当多孔纳米棒状钛酸钴CoTiO3添加量为10 wt%时，体系放氢温度降至63℃，放氢量达到8.32 wt%。本发明具有以下优点：1、高放氢性能、高储氢容量和高放氢速率；2、放氢条件温和。
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本发明提供了一种高功率长寿命磷酸钒钠锂/碳正极材料的制备方法，包括以下步骤：将锂源、钠源、钒源、磷源和碳源为原料按一定比例加入去离子水中混合均匀，将所得溶液进行喷雾干燥得到磷酸钒钠锂/碳前驱体粉末，然后将所得的前驱体粉末进行微波烧结，得到磷酸钒钠锂/碳的正极材料。本发明工艺简单、合成时间短、生产成本低、易操作、适于实现工业化生产。本发明制备的磷酸钒钠锂/碳正极材料具有高功率、长寿命等特点，适合锂离子动力电池。
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本发明公开了一种新能源船用锂离子电池‑锌空气电池混合动力系统，其特征是，包括并行接入到混合动力船舶能量控制单元的锂离子电池控制单元和锌空气电池控制单元，所述锂离子电池控制单元设有一组锂离子电池组，锂离子电池组通过双向DC/DC变换器连接电机控制模块；所述锌空气电池控制单元设有一组锌空气电池组，锌空气电池组通过单向DC/DC变换器连接电机控制模块，电机控制模块顺序连接推进电机和螺旋桨。这种系统，由两种具有不同特性的电池组构成，充分发挥锂离子电池比功率较大、储能效果佳以及锌空气电池比能量相对较高等优势，从根本上解决新能源船舶动力不足、续航里程不足以及制动能量浪费问题。
本发明公开了一种含碘化银和氯化银的硫化锂系固体电解质材料及其制备方法。所述的制备方法包括以下步骤：1)在气氛保护条件下，按质量百分比计，称取35?50％的硫化锂和余量的硫化磷，混合均匀，得到锂硫磷三元混合物；2)在气氛保护及安全红光条件下，取锂硫磷三元混合物、相当于其质量2?6％的碘化银以及相当于其质量1?5％的氯化银，球磨，得到含碘化银和氯化银的非晶态锂硫磷混合物；3)所得碘化银和氯化银的非晶态锂硫磷混合物在气氛保护及红光条件下密封后，于真空或气氛保护条件下升温至80?180℃进行热处理，即得。本发明所述方法可有效提高所得硫化锂系固体电解质材料的离子传导性能。
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本发明涉及一种环境友好型锂电池电解液，按重量份计，包括以下组分：二甲基亚砜21‑25重量份、羟基脲1‑5重量份、二甲基呋喃25‑31重量份、甲苯5‑11重量份、甲基磺酰亚胺钾15‑21重量份、磷酸锂1‑5重量份、二氯乙烷1‑5重量份、甲基氨基酸盐1‑5重量份、对二甲苯1‑5重量份、对苯二胺1‑5重量份。本发明提供一种环境友好型锂电池电解液，从而使锂电池的使用容量能够达到其理论容量的85％以上。
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本发明公开了镍锰酸锂正极材料的一种固相反应制备方法。(1)将锰源与镍源和PEG‑400混合放入球磨罐中，球磨之后进行煅烧，得到镍锰氧前驱体；(2)将前驱体与适量锂源混合，进行二次煅烧，并进行退火处理，冷却至室温，得到镍锰酸锂正极材料。本发明制备出的镍锰酸锂正极材料具有无杂质相，尖晶石结构发育完整，不易团聚，Mn3+含量低，电化学性能良好等特征。
本发明公开了一种利用废旧磷酸铁锂电池正极材料制备的碳基电催化剂及其制备方法和应用，所述制备方法，包括以下步骤：将废旧磷酸铁锂电池正极片于保护气氛下热处理，收集废旧磷酸铁锂电池正极材料并研磨获得废旧正极粉末，将废旧正极粉末加入碱溶液中处理，固液分离获得粉末A，将粉末A加入酸溶液中，反应，固液分离获得粉末B，再将粉末B与氮源混合，煅烧，即得碳基电催化剂。本发明采用废旧磷酸铁锂电池的正极材料为原料，使制备催化剂的成本降低，保护环境的同时提高了资源利用率，既有社会效益又有经济效益。本发明方法工艺简单，操作容易，合成的催化剂具有三维网络结构和较多的催化活性位点，可广泛应用于燃料电池领域。
本发明公开了一种新型锂离子电池负极材料Al@MIL‑53的制备方法及应用。以铝粉和对苯二甲酸为原料，首先将铝粉和对苯二甲酸混合均匀，将其加入不同体积比的无水乙醇和去离子水的混合溶液中超声1h，然后将其转移到100mL反应釜中，放置在恒温烘箱中150℃保温12h。将所得的沉淀物经过滤收集，用去离子水多次洗涤，将其在120℃真空烘箱中干燥12h，然后在氩气气氛中330℃活化48h，得到Al@MIL‑53复合材料。该Al@MIL‑53复合材料作为锂离子电池负极材料应用于制备锂离子电池。本发明方法简便、成本低、产率高、制备条件易于控制，适用于大规模生产，并且制备的Al@MIL‑53复合材料作为锂离子电池负极材料具有较好的可逆放电比容量、出色的循环稳定性和倍率性能。
本发明公开了一种分离废旧锂离子电池正极片中铝箔和正极活性物质的方法，包括以下步骤：1)收集从废旧锂离子电池中拆解出来的正极片；2)配制浓度为0‑0.01g/L或大于0.01g/L的电解质水溶液；3)以步骤1)所得正极片为阳极，以铝片、铜片或铂片为阴极，将阳极和阴极垂直插入电解质水溶液中，通电后于1‑4000A/m2条件下电解，直至正极片上的活性物质完全脱落；或者是以步骤1)所得正极片为阴极，以铝片、铜片或铂片为阳极，其它操作不变；4)电解完成后，收集正极片，即得到回收的铝箔；对电解后的溶液进行过滤，滤渣为脱除了锂的正极活性物质，滤液为含锂溶液。本发明所述方法成本低、分离周期短且分离程度高。
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本发明公开了一种水热活化的剑麻炭纤维制备锂离子电池负极材料的方法。将剑麻纤维进行去屑、水洗和烘干预处理，然后直接进行炭化，炭化后所得的剑麻炭纤维经过水热活化处理后即可制得锂离子电池负极材料。以锂片为正极材料、以水热处理制得的剑麻活性炭纤维样品经研磨后做为负极材料组装成锂离子电池，进行恒流充放电测试，结果显示，经过水热活化处理后的剑麻炭纤维相比于未经处理的剑麻炭纤维和市售活性炭有着更加优良的电化学性能。
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本发明的层状结构的锂电池负极材料，其在层状石墨烯上沉积镍层，然后再在镍层的表面沉积锡层，构成Sn-Ni-graphene复合材料，该材料锡层的锡颗粒尺寸大小为90～110nm，材料中锡、镍、氧、碳的质量分数分别为4%～12%、5%～10%、30%～50%、40%～50%。该复合材料避免了金属锡在高温热处理后存在巨大的团聚现象，抑制了金属锡的体积膨胀收缩，复合材料在较高的热处理温度后，颗粒的尺寸明显比单独镀锡的Sn-graphene复合材料的颗粒小。当该复合材料用作锂离子电池负极时，表现出良好的循环性能。本发明还涉及上述材料的制备方法。
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本发明公开了一种大容量的纳米硅碳材料锂电池，包括外壳，所述外壳内部中心位置设有纳米硅碳电极，所述纳米硅碳电极外部设有正极片，所述正极片外部设有隔膜，所述隔膜外部设有负极片，所述纳米硅碳电极的上端为正极端，所述纳米硅碳电极的底端为负极端，所述外壳的上端内嵌顶部垫片，所述外壳的底端内嵌底部垫片，所述纳米硅碳电极延伸至正极端与外壳接触位置设有密封圈。该大容量的纳米硅碳材料锂电池，由于纳米硅碳材料对与锂电池的高吸收率，将纳米硅碳材料用于锂电池可以大幅度提高锂电池的容量，可以有效的降低单纯硅吸收锂离子时的膨胀，同时可以加大与电解液的亲和力，易与分散，提高循环性能。
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本发明公开一种动力锂电池均衡方法及装置，包括动力锂电池单体阵列、功率交叉连接双向开关DC/DC矩阵和MCU模块。上述功率交叉连接双向开关DC/DC矩阵包括由m×n开关矩阵、同步数据采集模块和PWM控制模块等组成。本发明采用随机耦合网络同步方法，提高系统同步速度，能使含锂电池单体数量较多的动力锂电池单体阵列快速达到均衡状态。同时，采用功率交叉连接双向开关DC/DC矩阵的均衡手段，解决能量逐层传递方法的局限性，锂电池单体均衡效率得到进一步提高，使本发明在动力锂电池单体均衡方法中更具优势。
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本发明公开了一种全回收废旧锂离子电池正负极材料的方法及装置，所述方法是将废旧锂离子电池芯粉碎，将所得黑色粉末加入空气于一段煅烧炉煅烧；一段煅烧所产生的气体送入二段煅烧炉的内室与外壳的环隙空间，一段煅烧渣送入二段煅烧炉和甘蔗渣或秸秆渣混合后，于惰性气体下煅烧；对二段煅烧产物进行磁选，得到混合物1为镍、钴、铁氧化物或镍、钴、铁金属；加水溶解锰锂混合物2，过滤，对所得滤液蒸发，得到碳酸锂；所得滤渣进行碳酸化得到碳酸锰。该方法仅通过两步就实现了正极材料中锂、镍钴和锰的分离，同时回收了废旧电池中的正极材料和负极材料，综合利用了回收过程的热能，比现有湿法处理废旧锂离子电池的工艺流程更短，成本更低。
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本发明公开了一种用于稳定锂离子电池高镍型正极片的镀膜处理方法，以氢氧化锂溶液为洗涤剂，对高镍层状氧化物材料表面的残锂进行洗涤。本发明抑制了纯水洗涤对高镍材料的结构破坏作用，既能有效地去除材料表面的锂残余，又能使材料免受在传统水洗过程中的化学脱锂作用。通过本发明改性的高镍层状氧化物正极材料，具有更好的加工性能及更好的电化学性能。
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本发明公开了一种水热法生长大尺寸磷酸铅锂单晶的方法，具体是以铅源和磷酸二氢锂作为水热反应物，置于高压釜中，以锂离子浓度为1‑5mol/L的磷酸二氢锂溶液和/或磷酸氢二锂溶液作为矿化剂，采用温差水热法使水热反应物产生化合反应以生长得到磷酸铅锂单晶。本发明将铅源和磷酸二氢锂在高压釜中在温差水热条件下直接化合反应生长得到磷酸铅锂单晶，反应基础原料无需压制和烧结，工艺更为简单；另一方面，采用磷酸二氢锂溶液和/或磷酸氢二锂溶液作为矿化剂，既不会引入其它杂质，原料利用率也高，矿化剂浓度兼容性好，还能获得大尺寸的磷酸铅锂单晶。
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本发明公开了一种锂离子电池正极材料LiFePO4/C的制备方法。本发明采用简单的溶剂热法合成出LiFePO4纳米颗粒，在利用溶剂热法制备前驱体时，提高溶剂中乙二醇和水的配比，以达到减小颗粒尺寸，提高材料电化学性能的作用，并在后期干燥过程中加入葡萄糖溶液作为碳源，通过冷冻干燥以及后续的煅烧过程对其进行碳复合处理，限制颗粒的二次生长，改善其颗粒间导电性，得到表面疏松多孔的纳米级锂离子电池正极材料LiFePO4/C。本发明方法操作简单、成本低廉，为锂离子电池正极材料LiFePO4/C的进一步改性研究提供了良好的条件，且制备的锂离子电池正极材料LiFePO4/C，结构稳定性好，电化学性能优良。
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本发明公开了钛酸镍掺杂氢化铝锂储氢材料，由氢化铝锂和钛酸镍NiTiO3混合机械球磨制得,所述钛酸镍NiTiO3由氯化镍和钛酸丁酯在乙二醇中反应生成的沉淀煅烧后制得，所述钛酸镍NiTiO3为长1‑4μm、宽0.5‑2μm大小的棒状形貌，钛酸镍NiTiO3的添加量占总质量的2‑8 wt%。其制备方法包括：1）棒状钛酸镍制备；2）钛酸镍掺杂氢化铝锂储氢材料的制备。作为储氢领域的应用，催化剂掺杂量为2 wt%时，体系放氢温度降至95℃，放氢量达到7.0 wt%；当催化剂掺杂量为6 wt%时，体系放氢温度降至73℃，放氢量达到7.2 wt%。本发明具有以下优点：1、有效地改善氢化铝锂的放氢性能，添加少量催化剂后储氢材料还具有高的放氢量；2、具有成本低廉、制备工艺简单、反应可控等优点。
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本发明适用于化学电源技术领域，提供了一种导电材料改性的富锂正极及其制备方法与应用，制备包括：将导电材料靶材与富锂正极材料靶材在工作气体和氧气的混合气氛下进行共沉积处理，在基体上生长复合富锂材料，进行退火后得到改性富锂正极。本发明通过共沉积处理在纳米尺寸上实现均匀复合，同时置入的导电材料在极片中形成良好的三维导电网络，在诱导形成稳定的CEI膜的同时起到缓冲结构的作用。本发明的改性富锂正极有高的储能密度、高的可逆容量，且复合于其中的导电材料作为电子良导体，能够大幅度降低固态电极的电阻，提高电池倍率性能。本发明的改性富锂正极与硅碳负极组装的锂离子电池能量密度高于350Wh/kg，电压区间在2‑5V，电池安全性好。
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本发明公开了一种基于FPGA控制的锰酸锂电池大电流均衡方法。设置一套锰酸锂电池控制系统，包括至少两个串联的锰酸锂电池、与锰酸锂电池数量相等的第一接触器和第二接触器、大电流放电电阻、锰酸锂电池电压检测模块、FPGA控制器和保护装置。FPGA控制器通过锰酸锂电池电压检测模块获得各个锰酸锂电池电压，当锰酸锂电池之间的均衡度大于设定阀值时，将电压最大的锰酸锂电池根据设定的时间通过大电流放电电阻放电。本发明采用FPGA作为主要均衡控制器，提高控制速度。本发明采用接触器矩阵方式，实现对锰酸锂电池的大电流放电，以提高均衡的可靠性，并实现大电流放电。本发明方法操作简单，安全可靠，均衡效果好。
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本发明公开了一种基于ARM控制的铁锂电池大电流均衡方法。设置一套铁锂电池控制系统，包括至少两个串联的铁锂电池、与所述铁锂电池数量相等的第一接触器和第二接触器、大电流放电电阻、铁锂电池电压检测模块、ARM控制器和保护装置。ARM控制器通过铁锂电池电压检测模块获得各个铁锂电池电压，当铁锂电池之间的均衡度大于设定阀值时，将电压最大的铁锂电池根据设定的时间通过大电流放电电阻放电。本发明采用ARM作为主要均衡控制器，提高控制速度与稳定性。本发明采用接触器矩阵方式，实现对铁锂电池的大电流放电，以提高均衡的可靠性，并实现大电流放电。本发明方法操作简单，安全可靠，均衡效果好。
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本发明公开了一种基于FPGA控制的铁锂电池大电流均衡方法。设置一套铁锂电池控制系统，该系统包括至少两个串联的铁锂电池、与铁锂电池数量相等的第一接触器和第二接触器、大电流放电电阻、铁锂电池电压检测模块、FPGA控制器和保护装置。FPGA控制器通过铁锂电池电压检测模块获得各个铁锂电池电压，当铁锂电池之间的均衡度大于设定阀值时，将电压最大的铁锂电池根据设定的时间通过大电流放电电阻放电。本发明采用FPGA作为主要均衡控制器，提高控制速度与稳定性。本发明采用接触器矩阵方式，实现对铁锂电池的大电流放电，以提高均衡的可靠性，并实现大电流放电。本发明方法操作简单，安全可靠，均衡效果好。
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本发明提供了一种复合钛酸锂材料及其制备方法与应用。所述复合钛酸锂材料制备方法包括如下步骤：配制含有锂源、钛源和次氯酸盐的混合溶液；对所述混合溶液40～90℃并进行保温处理，再对所述混合溶液烘干处理后进行烧结处理，得到前驱体；将所述前驱体于惰性气氛中进行煅烧处理，后进行研磨处理，获得烧结粉体；将所述烧结粉体于含氮气氛中进行氮掺杂热处理，得到复合钛酸锂材料。本发明复合钛酸锂材料的制备方法利用氮取代了钛酸锂中的氧以及生成氮化的次氯酸盐改善材料的界面电导，使得锂离子传输通道更为通畅，利用氮化的钛酸锂提高所述复合钛酸锂材料表面的电子电导，提高所述复合钛酸锂材料中电子的传输速率。
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