本发明涉及应用于锂离子电池的复合电极片及其制备方法,属于电池制造领域。目的在于为锂电池领域提供一种新的隔膜与负极二合一电极片。本发明提供的复合电极片是由疏水性单体30~500份和亲水性单体0~200份在含有100份水溶性聚合物的水溶液中由1~5份引发剂引发接枝共聚合得到聚合物胶体乳液;然后按聚合物胶体乳液中固形物含量100%计,加入0~100%的无机填料和20~100%的增塑剂,所得浆料涂覆在碳负极极片上,干燥即得。该电极片具有优良的热稳定和电化学稳定性,吸液性高,吸液速度快,并在整个循环使用寿命期间保持较高的吸液率,电池具有可靠安全性和循环寿命,为锂电池领域提供了一条新的思路。
本发明提供一种磷酸锂生产氯化锂溶液的方法,其特征在于:反应槽内加水后,边搅拌边加入磷酸锂,之后再加入氯化钙,氯化钙加入完毕后加盐酸调节PH值,通蒸汽加热并保温至反应完全,后用碱溶液中和PH至7‑8,过滤,得到氯化锂溶液。该生产方法其反应过程中既不会产生有害的氢氟酸气体,也不会产生大量的热,其目标产物易处理,设备也不需要特殊设备,降低了生产成本。
本发明公开了一种利于锂离子电池快速充电的负极,包括负极,所述负极置于一个外电场中。所述负极为碳材料,优选的,所述碳材料为石墨、石墨烯和多孔碳中的任一种。该负极能够承受锂离子电池快速充电带来的冲击和破坏,进而提升锂离子电池充电速度,本发明还公开基于该负极的一种快速充电的锂离子电池。
本发明涉及一种锂电池用有机无机复合隔膜、制备方法及包含所述隔膜的锂电池,属于锂电池技术领域。复合隔膜,包括有中间的无机陶瓷层以及其两侧的有机层,所述有机层的原料中包括有按重量份计的如下组分:聚烯烃45~50份、石墨烯改性聚丙烯酸纤维12~18份、表面活性剂2~4份、抗氧化剂0.5~3份、润滑剂0.5~3份、填料2.5~6份、第一溶剂18~35份;所述的无机陶瓷层的原料中包括有按重量份计的如下组分:离子液体正电改性的颗粒25~40份、纳米氧化铝颗粒15~18份、粘合剂12~15份、非离子表面活性2~4份、第二溶剂15~24份。本发明提供的锂电池采用了有机无机复合隔膜结构,具有耐高温性能好、强度高的优点。
本发明公开了一种锂电池极耳及其包括该极耳的锂电池,属于锂电池领域,旨在解决锂电池使用寿命短,抗冲击性差的问题,包括位于中间的正极单元(2)和正极单元周围的负极单元(1),所述的正极单元和负极单元之间设有隔膜(3),所述的正极单元连接有正极耳(201),所述的负极单元连接有负极耳(101),所述的正极耳和负极耳均由导电高分子材料制成。
本发明为一种锂金属阳极表面石墨烯基保护层及相应锂硫电池,通过原位的电化学反应在锂硫电池的锂金属阳极表面构筑一层含石墨烯材料的复合保护层。制备保护层的所需的材料分为无机化合物和有机聚合物材料,该保护层中石墨烯的层状堆叠结构可以抑制锂阳极在反复沉积溶解过程中锂枝晶的产生,而石墨烯片层间的无机成分通过浸润电解液后同锂阳极的原位电化学反应在石墨烯层间形成锂离子通道,从而隔绝锂阳极同电解液的接触,起到保护负极的作用。在锂硫电池体系中使用具有该石墨烯基保护层的锂阳极,可获得较高的容量发挥和稳定的循环性能。
本发明公开了一种以废旧锂动力电池分离的活性物质为原料合成镍钴锰酸锂的方法,包括以下步骤:(1)拆解动力锂电池,得到正电极;将正电极浸没于溶剂中,过滤,离心滤液,得到固体沉淀物,烘干、破碎固体沉淀物,得活性物质;(2)将活性物质溶于无机弱酸中,加入双氧水,离心,向上清液中加入含镍离子的盐、含钴离子的盐和含锰离子的盐,调节上清液中镍离子、钴离子和锰离子的浓度;再加入络合剂、沉淀剂,离心分离,烘干,得镍钴锰酸锂前驱体;(3)所述镍钴锰酸锂前驱体中和含锂离子的化合物混合,煅烧、冷却、破碎、筛分。本发明可实现废旧动力锂电池中的集流体与活性材料的快速完全分离,并能够较好的保持集流体结构的完整性。
本发明涉及化工技术领域中的高纯化合物的制备领域,具体为一种用锂辉石精矿制取片状高纯氢氧化锂的制备方法。该方法将得到的单水氢氧化锂的粗产品进行溶解,使Li2O的质量浓度为 : 65-70g/L,然后用有机溶液进行浓缩结晶,最后将液固分离烘干得到片状高纯的单水氢氧化锂产品。该制备方法可处理不同类型矿石,有机溶剂水合反应起到了浓缩作用,使氢氧化锂更易更快析出,杂质不能随氢氧化锂结晶出来,提高了氢氧化锂的纯度,纯度均在99.8%以上,透光率达到99%。结晶出来的颗粒分布窄且易控制,产品质量稳定,超国标电子级标准,结晶为片状,有机溶剂便于反复应用,在常温下操作,降低了能耗。
本实用新型公开了一种能够较好的利用锂矿焙烧烟气的硫酸法制备碳酸锂工艺中的锂矿焙烧烟气处理系统,包括:高温烟气除尘设备、洗涤水加热装置以及风机;高温烟气除尘设备的待除尘烟气输入端与锂矿焙烧炉的高温烟气输出端相连;洗涤水加热装置具有实现间壁换热的第一流路和第二流路,第一流路的输入端与高温烟气除尘设备的已除尘气体输出端相连,第一流路的输出端与风机相连,第二流路的输入端与洗涤水供应源相连,第二流路的输出端与硫酸法制备碳酸锂工艺中的碳酸锂洗涤设备相连。由于采取了先除尘后换热的方式,从而避免了洗涤水加热装置中的换热壁被高温粉尘击穿的问题,且使从锂矿焙烧炉排放的高温烟气传导到洗涤水的热量得到更充分的利用。
一种用于制备锂电池负极材料的钛酸锂及制备方法和应用,涉及锂离子电池的负极材料制备技术领域。所述钛酸锂通过调控酸化处理的偏钛酸与锂源的比例,碳源的添加量和种类,将偏钛酸,锂源,碳源,混合均匀后,经煅烧后得到优良性能的钛酸锂。在钛酸锂颗粒表面包覆一层碳层有利于提高颗粒表面的电子导电性,表面包覆碳层这种改性方法得到具有优异循环和倍率性能的钛酸锂负极材料,且制备方法简单,成本低廉,绿色环保。
本发明公开了一种掺杂富锂尖晶石型钛锂氧化物吸附材料,吸附材料为Li4Ti5O12晶格中掺杂金属元素M及在Li4Ti5O12微晶表面包覆氧化物MO2,表示为Li4MyTi5‑yO12/MO2,y的取值范围0.01~0.2,MO2含量为0.1wt%~1wt%。本发明提供的一种掺杂富锂尖晶石型钛锂氧化物吸附材料的制备方法:获得钛源、M盐、锂源的混合粉料;将混合粉料通过煅烧获得吸附材料Li4MyTi5‑yO12/MO2。本发明提供的掺杂富锂尖晶石型Li4Ti5O12吸附材料,能在高镁锂比的卤水中吸附高效提取锂,且易回收,循环使用寿命长。
本发明属于锂离子电池正极材料制备领域,提供一种锂离子电池正极材料及其制备方法,该正极材料具有如下化学式LiMn2-3xM(II)xAlxSixO4,其中M(II)=Mg、Ni、Co、Zn、Cu,0≤x≤0.15。其制备方法是将一定量的柠檬酸和锂源原料溶解于去离子水中,在所得溶液中按比例缓慢地加入锰源原料、掺杂元素原料,采用溶胶凝胶工艺得到红棕色湿凝胶,待干燥后放于马弗炉中于400℃~450℃温度下预烧4h~6h,最后取出研磨后再次放于马弗炉中于700℃~850℃温度下预烧15h~24h,即得到目标产物。该方法制备的锂离子电池正极材料无杂相,结晶品质高,产物粒径分布均匀,具有较高的放电比容量和优异的循环稳定性,能够满足大倍率充放电需求,而且操作工艺简单,原料来源广泛,制造成本低,易于实现规模化工业生产。
本发明公开了一种废磷酸铁锂电池磷酸体系浸出液中回收磷酸二氢锂的方法,使用萃取剂对废磷酸铁锂电池的磷酸或磷酸及双氧水浸出液进行杂质元素的萃取,其中,杂质元素为Cu、Al、Fe元素,萃取剂为Cu、Al、Fe元素的酸性有机萃取剂经氢氧化锂皂化和有机溶剂稀释获得;经水油相充分混匀、静置、分层,获得含锂离子、磷酸根离子和磷酸二氢根离子的萃余液;对萃余液经蒸发浓缩获得磷酸二氢锂。本发明通过短流程、高效率的方式一步解决了磷酸铁锂电池的磷酸体系浸出液中Cu、Al、Fe等杂质高效去除过程的方法以及参数调控技术问题,同时获得了高的Cu、Al、Fe等杂质去除率和低的Li等有价元素损失率。
本发明属于锂电池制备的技术领域,具体涉及一种锰酸锂包覆高镍三元锂电池正极材料的制备方法。将NCM811前驱体与Mn2O7和Na2S2O8球磨,NCM811前驱体被氧化为NCMOOH,表面被由Mn2O7还原形成的MnO2和Na2SO4包覆,通过无水乙醇洗脱Na2SO4和Na2S2O8,分解产物中的水和酸分别被Mn2O7和表面的残碱吸收,形成MnO2包覆的NCMOOH材料,通过加入的锂源烧结形成LiMn2O4包覆NCM811(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)的正极材料。表面的氧化物层与锂源结合形成锰酸锂包覆层,提高锂离子容量的同时提高NCM材料的稳定性。
本发明公开了一种钛钪锑酸铅铋锂系弛豫铁电陶瓷及其用途,其特点是该弛豫铁电陶瓷的通式为:(1-x)(Bi1-yLiy)(Sc1-ySby)O3-xPbTiO3,其中x、y表示复合离子中相应元素材料在各元素中所占的原子数,所有元素的原子数总和为1,式中0.60≤x≤0.65,0.01≤y≤0.15。该弛豫铁电陶瓷由以下原料组分组成,按重量计为:三氧化二铋23.37~34.37份,三氧化二钪6.92~10.17份,二氧化钛14.55~17.52份,氧化铅40.64~48.96份,三氧化二锑0.17~3.34份和碳酸锂0.04~0.85份。钛钪锑酸铅铋锂系弛豫铁电陶瓷铁电-顺电相变温度为300~341℃,压电常数d33可达545pC/N,平面机电耦合系数kp可达58%;该弛豫铁电陶瓷用于大功率超声器件,高温物体超声波,以及高温物体的振动、加速度和压力测试领域。
本发明公开了一种高效快速沉锂生产电池级碳酸锂工艺,属于湿法冶金‑锂盐生产领域,以解决现有的沉锂工序耗时长,生产效率低下的问题,包括如下步骤:同时向管道混合器中加入经预热的碳酸钠清液与硫酸锂清液;形成浆料并输送至碳化反应釜反应,后将料液输送至热析反应釜;热析反应后,离心固液分离,碳酸锂热析粗品再次形成料浆,将浆料输送至热析搅洗釜;固液分离后,干燥,粉碎后得到电池级碳酸锂。同时泵入硫酸锂清液和碳酸钠清液,提前混合,减少了碳酸锂沉淀反应的时间,提升了碳酸锂设备的利用率,释放生产系统生产潜能;碳化‑热析工艺精制碳酸锂粗品,减少快速沉淀生产的碳酸锂中硫酸根和钠离子等可溶性杂质量,最终产品满足品质。
本发明提供一种提高锂空气电池能量密度和输出功率的方法及基于该方法的锂空气电池。该方法是在传统的锂空气电池结构的基础上,在空气极中加入嵌锂型电极材料,形成空气/嵌锂混合型电极。使用的嵌锂材料具备ORR催化剂的作用,同时具备高倍率嵌锂特性,同时具备工作电压低于ORR反应电压的特性。在放电过程中,通过嵌锂型电极材料的ORR催化作用来提高锂空电池的能量密度,通过嵌锂型电极材料的高倍率嵌锂特性来提高电池的输出功率。此外,经过高功率放电后,嵌锂材料可通过自发的氧化反应恢复到初始状态,在不需要充电的情况下,确保了电池的功率可再生使用。本发明对需求高比能‑高功率型储能电源领域,尤其在电动汽车领域拥有巨大的应用价值。
本申请实施例提供一种用于制备磷酸铁锂的组合物、磷酸铁锂及其制备方法、电池正极材料,属于锂电池技术领域。一种用于制备磷酸铁锂的组合物包括磷铁源和锂源,磷铁源为二水磷酸铁,锂源为碳酸锂和草酸锂中的至少一种,该组合物能够在一定程度上解决目前干法混合方式存在的物料混合不均问题,从而保证磷酸铁锂的性能。此外,本申请还涉及一种磷酸铁锂及其制备方法。
本发明公开一种高比容量复合负极材料及制备方法和锂离子电池,涉及锂离子电池技术领域,该复合负极材料包括石墨、钒酸钴锂纳米线、碳包覆层,其中所述石墨为所述高比容量复合负极材料的主材,所述钒酸钴锂纳米线与所述石墨相粘结,所述碳包覆层包覆于所述石墨与所述钒酸钴锂纳米线的外部。本发明提供的高比容量复合负极材料,以石墨作为主材,以与石墨相粘结的钒酸钴锂纳米线作为高容量提供者,进一步在石墨与钒酸钴锂纳米线的外部包覆一层碳包覆层,使得复合负极材料同时具备比容量高、循环寿命长、倍率性能好、可加工性强、安全性能好的特点,该复合负极材料的比容量可轻易达到1000mAh/g以上,满足锂离子电池对复合负极材料的需求。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料磷酸钒锂的制备方法,属于锂离子电池领域。本发明解决的技术问题是现有制备锂离子电池正极材料磷酸钒锂的生产工艺复杂、周期长、耗能大。该方法的步骤包括:a、液相混合反应:将硝酸锂、偏钒酸铵、磷酸二氢铵、碳源、胺类有机物和添加剂溶解到水中,配制成溶液;b、前驱体的制备:将步骤a中所述溶液加热并搅拌,加热至溶液蒸发,浓缩形成胶状物质,反应完成后得到前驱体粉末磷酸氧钒锂;c、碳热还原反应:前驱体粉末磷酸氧钒锂在惰性气体的保护下,650‑800℃保温4‑8小时,制得锂离子电池正极材料磷酸钒锂。本发明方法工艺步骤简便、用时短、节约了能耗、降低了成本。
本发明涉及化工技术领域,具体为一种新型锂渣粉及其制备方法和应用。该新型锂渣粉包括酸法锂渣和碱法锂渣,以占新型锂渣粉的质量百分含量计,酸法锂渣的含量为75%?97%,碱法锂渣的含量为3%?25%。本发明利用碱法锂渣中的Ca(OH)2中和酸法锂渣中的残余硫酸,利用碱法锂渣中的Ca(OH)2与酸法锂渣中的无定型形态的Si、Al发生化学反应,生成固态的水化硅酸钙和铝酸钙,适量的水化硅酸钙和铝酸钙填补酸法锂渣被硫酸侵蚀后留下的表面孔洞和内比表面积大产生的微孔,从而解决纯酸法锂渣做水泥掺合料加入水泥中导致水泥初凝时间延长及水泥3天强度大幅降低的问题。
本发明属于锂离子电池领域,具体为一种锂离子电池负极片快速预嵌锂的方法。本发明通过配制高极性溶剂与稀释剂的混合试剂,在还原性Li‑芳香烃络合物溶液加入稀释剂实现局部高浓,更多的还原性Li‑芳香烃络合物附着在极片上,使得混合试剂与Li‑芳香烃络合物的预锂化试剂会在局部以高浓度保护极片上附着的锂不被损耗;实现了在相同时间ICE更高,在相同ICE所需要时间更短,可以有效地缩短极片的预锂时间,提高电池的ICE,锂半电池的首圈库伦效率可达到99.11%;并且缩短了极片清洗时间,有利于商业规模处理提高生产效率,最大限度地保护电池的可逆容量。
本发明提供一种液态金属‑硅酸锰锂壳核结构的锂电池正极材料及制备方法,该方法利用镓铟锡三元合金液态金属低温体积微膨胀、高温微收缩的特性,与硅酸锰锂纳米颗粒通过电镀从而使硅酸锰锂纳米颗粒由镓铟锡液态金属均匀的包裹,赋予锂离子快速迁移的通道,镓铟锡液态金属低温体积微膨胀、高温微收缩的特性将硅酸锰锂维持在稳定的结构,防止晶格塌陷,从而提高锂离子电池的安全稳定性和高倍率性能。
本发明公开了一种水热法表面改性的包覆型镍锰酸锂材料、锂电池及其制备方法,所述材料为采用水热法在LiNi0.5Mn1.5O4表面包覆一层尖晶石结构的Li4Ti5O12。本发明提供了一种水热法表面改性的包覆型镍锰酸锂材料、锂电池及其制备方法,表面改性的包覆有Li4Ti5O12的镍锰酸锂材料粒径小而均匀,有利于提高LiNi0.5Mn1.5O4的电化学性能,制备的表面改性的包覆型镍锰酸锂材料表面改性的包覆有电化学惰性的Li4Ti5O12,不但可以保证LiNi0.5Mn1.5O4在充放电过程中具有良好的尖晶石结构,而且可以抑制LiNi0.5Mn1.5O4与电解液发生副反应;制备该表面改性的包覆型镍锰酸锂材料的方法具有操作简单,制备方便、成本低,适用于工业化大规模生产。
本发明涉及锂辉石提锂母液的回收方法,具体涉及从锂辉石提锂母液中提取铷铯盐的方法。本发明解决的技术问题是提供一种低成本的从锂辉石提锂母液中提取铷铯盐的方法。该方法以锂辉石提锂母液为原料,先将提锂母液中的铷铯沉淀出来,固体富集后再溶解、萃取分离铷铯,对铷铯有价金属进行了综合利用,降低了铷铯萃取的成本,可产生较为可观的经济效益。且本发明方法提取铷铯,低温常压就可进行,操作简单,能耗低,处理量大,利于连续作业,生产成本低,废水返回提锂车间,工艺上实现了闭路循环,废水零排放。
本发明涉及锂电池领域,尤其涉及一种集流体、锂电池电芯及锂电池,所述集流体包括集流体本体和均匀设置于所述集流体远离电解质的面上的导电触点和/或栅电极;所述锂电池电芯包括,依次堆叠设置的负极集流体、负极层、电解质层、正极层和正极集流体,所述负极集流体和正极集流体为上述的集流体;所述锂电池包括一个或多个上述的锂电池电芯。所述集流体具有电流分布和热分布均匀,电流密度低的有效;所述锂电池电芯和锂电池具有工作电压高和充放电效率高的优点。
本发明属于锂离子电池领域,具体提供一种锂离子电池正极材料LiNi0.6?xCo0.2Mn0.2AlxO2?yFy及其制备方法,其中0< x, y≤0.05;用以克服现有镍钴锰酸锂三元正极材料电化学性能差的缺点。本发明通过极少量的铝、氟共掺杂使得该锂离子电池正极材料具有较高的放电比容量和优异的循环性能;在室温环境下,当电压范围在2.7~4.3V,恒电流充放电倍率为0.5C时,该材料的首次放电比容量可达到187.9mAh?g?1,循环20次以后仍可达到192.1mAh?g?1,容量保持率高达102.2%;当电压范围增加到2.7~4.5V,恒电流充放电倍率为0.5C时,该材料的初始放电比容量可达到225.8mAh?g?1,循环20次以后仍可达到190.2mAh?g?1,容量保持率为84.2%。同时该材料制备工艺简单可控,产品纯度高、化学均匀度高、结晶品质高、产物颗粒细小且粒度分布均匀。
本发明涉及一种锂盐杂化电解二氧化锰及其制备方法和在锂电池中的应用。所述锂盐杂化电解二氧化锰,由含锂无机化合物与Γ型电解二氧化锰以LI∶MN=1∶11.0~12.0的摩尔比混合均匀,于360~380℃煅烧6~10小时,自然冷却至室温制得,实现了锂盐与电解二氧化锰杂化,并使Γ型电解二氧化锰转变为Γ-Β混合型电解二氧化锰。以本发明锂盐杂化电解二氧化锰生产的电池极片及由其制成的锂/二氧化锰电池,可显着改善电池的低温放电性能,不仅有高于未经锂盐杂化电解二氧化锰制成的锂/二氧化锰电池的常温放电容量,而且在高倍率放电、低温放电工况下有良好的性能表现。
本发明提供了一种稳定的铝锂合金粉末作为锂离子储能器件正极的预锂化材料、制备工艺及其使用方法。上述正极预锂化材料为铝锂二元合金粉末,其主要结构式为AlxLiy,其中1<x<4,1<y<9。本发明采用传统高温固相熔融法合成了上述材料,其制备方法简单,可用于大规模制造。本发明采用溶液喷涂的方法将预锂化试剂应用于锂离子储能器件正极极片表面,具有与传统锂离子电池产工艺相兼容的特性。本发明的预锂化试剂是一种锂贡献能力优异,导电性能良好,化学稳定性强的阴极牺牲合金化合物。应用本发明制备的含有正极预锂化剂铝锂合金的锂离子储能器件容量显著提升,并且具有良好的循环稳定性,能够提升锂离子储能器件的能量密度,具有非常好的应用前景。
本发明涉及锂电池领域,公开了一种用于锂电池负极的防气胀钛酸锂复合材料及制备方法。通过预制石墨烯复合的钛酸锂微粒,并进一步将其分散在硫酸钙分散液中,通过硫酸钙逐步转晶形成硫酸钙晶须从而将硫酸钙晶须均匀稳定的分散于钛酸锂的微粒间。石墨烯赋予钛酸锂良好的电导性,硫酸钙晶须赋予钛酸锂良好的膨胀稳定性。
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