本发明公开了一种氧化铝修饰的石墨烯锂离子电池负极材料及其制备方法,属于锂离子电池负极材料技术领域。所述的氧化铝修饰的石墨烯锂离子电池负极材料包括以下原料:纳米硅粉、碳纤维、石墨烯、碳纳米管、碳酸乙烯酯、氧化铝、聚丙烯酸;所述的锂离子电池负极材料是经过超声处理、磁力搅拌、微波处理、高温煅烧等步骤制成的。本发明通过以碳酸乙烯酯、氧化铝、聚丙烯酸构成的补强体系,提高氧化铝修饰的石墨烯锂离子电池负极材料的嵌锂容量、脱锂容量、首次库伦率和循环性能。
本发明属于废旧锂离子电池回收领域,具体公开了一种废旧锂电池正极材料的亚临界预提锂方法,将包含废旧锂电池正极粉、水和多羟基醇的混合溶液加热,使其中的水处于亚临界状态,维持在该亚临界状态,进行预提锂处理,处理完成后经固液分离,获得提锂液;所述的多羟基醇中的醇羟基数大于或等于2;所述水和多羟基醇中,多羟基醇的体积分数大于或等于30%。研究表明,本发明方法,锂的浸出率高达100%,而其它金属几乎全部留在渣相中。此工艺极大地减少了锂金属的损失,为废弃锂资源的循环利用提供了新的途径。
本实用新型公开了一种高绝缘性防止锂电池正负极接触的软包锂电池放置箱,包括放置箱和盖子,所述放置箱的底端固定连接有外壳,所述放置箱的内部左右两侧均开设有通槽,所述外壳的内部底端左右两侧均固定安装有电动伸缩杆且电动伸缩杆的顶端固定连接有顶板,所述外壳的内部位于电动伸缩杆的两侧均固定连接有滑杆且滑杆的外侧壁上均滑动连接有滑套,所述放置箱的左右两侧均固定连接有连接块且连接块的内部均开设有开口槽,所述盖子的底端左右两侧均固定连接有插入块且插入块的底端均开设有螺孔,本实用新型方便取出和放入软包锂电池,并且高绝缘能很好的防止锂电池正负极接触,而且盖子的关闭十分牢靠。
本发明公开了一种镍钴锰酸锂和磷酸铁锂混合废料选择性回收工艺,包括以下步骤:将镍钴锰酸锂和磷酸铁锂混合废料干燥,粉碎,过筛,得到混合粉料;将混合粉料加入酸溶液中,再加入转化剂,酸浸处理,过滤,分别得到磷铁石墨渣和含镍钴锰磷铁锂滤液;将沉淀剂和转化剂加入含镍钴锰磷铁锂滤液中,调节pH,过滤,分别得到磷酸铁渣和含镍钴锰锂滤液;调节含镍钴锰锂滤液的pH,过滤,分别得到镍钴锰渣和含锂滤液,对镍钴锰渣水洗、干燥,得到镍钴锰碳酸盐或氢氧化物;将磷酸钠加入含锂滤液中,提锂,过滤,分别得到沉锂后液和磷酸锂。本发明可对含镍钴锰的磷酸铁锂废料进行选择性回收,锂浸出率可达99%,镍、锰浸出率超过95%。
一种磷酸铁锂废料提锂残渣再生磷酸铁的方法,涉及废旧锂离子电池回收利用技术,按以下步骤进行:将在PH1.5‑2.0条件下的提锂残渣按质量比1/3‑5的量加水调成料浆,将料浆用盐酸调PH0.5‑1.0,搅拌反应,使料浆固相的铁溶解,将所得料浆经压滤、洗涤,将压滤所得液体,加入磷酸三钠或氯化铁,再用氢氧化钠溶液沉淀磷酸铁;然后后进行压滤洗涤,滤饼为粗制磷酸铁,再逆向洗涤三次,得到纯净的磷酸铁滤饼,经烘干、粉碎为电池级磷酸铁产品。本发明克服了现有技术缺陷,工艺流程简单,物耗小,产品纯度高,磷酸铁直接收率93%以上,废水量减少75%以上,生产成本降低25%左右,并投入到产业化运用。
本发明涉及一种锂离子电池LiCoO2正极薄膜的制备方法,技术特点在于:以金属钴、硝酸钴、氯化钴作为钴源,以氢氧化锂作为锂源,在金属钴、镍、钽、铌或铂等基体上制备出LiCoO2薄膜电极。整个反应在水溶液中进行,钴离子和锂离子扩散、吸附、反应和晶化速度快,同时可通过调节电极电位可改变生成LiCoO2的电极反应速度,达到提高反应速率和效率的目的。可实现在密闭的反应釜中,低于200℃下,一步制备出纯度高、粒度分布均匀、电性能优良的LiCoO2薄膜电极。这种低能耗、环保的制备工艺,为制备LiCoO2薄膜电极及其它薄膜电极材料提供了新的研究思路,具有较大的实用价值。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂前驱体磷酸铁的制备方法。是按亚铁离 子和磷酸根离子的化学计量比为0.8-1.2∶1,将浓度为0.05-2mol/L的亚铁离子水溶液和磷 酸根水溶液以400-1000mL/h的速度同时加入反应器中,在反应温度为50-90℃、搅拌速度为 400-1200rpm条件下,反应0.2-2h;再加入化学计量过量的双氧水,反应0.2-2h,再经陈化 2-8h、过滤和洗涤、干燥;得到带两个结晶水的磷酸铁粉末。所得磷酸铁的总铁含量(Fe) 为29.5-30.5%,P为16.0-16.9%,粒径为0.1-1μm,D50为1-5μm。本发明操作过程简便、设 备简单、易于控制、能耗低,粒径分布均匀、细小,反应活性高,适用于制备锂离子电池正 极材料磷酸铁锂。
本发明提供一种磷酸硅铝‑硫复合材料及其制备方法、锂硫电池正极和锂硫电池。磷酸硅铝‑硫复合材料的制备方法:拟薄水铝石浆液与磷酸溶液混合进行反应得到第一溶液;将铝盐溶液与硅源溶液混合后调节pH至碱性,加入第一溶液、环己胺和氢氟酸得悬浊液,加热进行反应,调节pH至中性或弱碱性,继续反应得到磷酸硅铝模板;将磷酸硅铝模板与硫‑水悬浮液混合,加热反应得复合材料,将复合材料热处理。磷酸硅铝‑硫复合材料,使用所述的制备方法制得。锂硫电池正极,使用磷酸硅铝‑硫复合材料制得。锂硫电池,包括所述的锂硫电池正极。本申请提供的磷酸硅铝‑硫复合材料,能很好解决锂硫电池体积膨胀问题,能量密度更高,电化学循环稳定性能好。
为克服现有锂离子二次电池存在形成SEI膜过程中容量损失以及现有补锂方式操作要求苛刻,补锂效果不理想的问题,本发明提供了一种锂离子电池正极片,包括第一集流体、补锂层和正极活性层;所述补锂层位于所述正极活性层和所述第一集流体之间;所述补锂层中包括还原性锂化合物,所述还原性锂化合物包括L‑抗坏血酸锂、D‑异抗坏血酸锂、焦亚硫酸锂、亚硫酸锂和植酸锂中的一种或者多种。同时,本发明还公开了上述正极片的制备方法及应用该正极片的锂离子电池。本发明的技术方案减少了首次充放电过程中正极活性层的锂损失,提高了电池的能量密度。
本发明属于锂金属电池技术领域,尤其涉及一种锂金属负极片及其制备方法以及锂金属电池,一种锂金属负极片的制备方法,包括以下步骤:步骤S1、将含氮化合物溶解于有机溶剂中得到氮化液;步骤S2、将锂金属材料浸泡于氮化液中制得锂金属负极片。本发明的一种锂金属负极片的制备方法,先对锂金属材料进行预活化,使含氮化合物与锂金属充分接触形成富含锂氮化物且致密的SEI层,显著提升电池的首次库伦效率和循环寿命,有效抑制锂枝晶的形成。
本发明公开了一种锂电池负极片,包括片状的集流体,所述集流体包括集流体本体和极耳片;所述集流体本体包括中空且四周封闭的框架,在所述集流体的上、下两表面分别设置锂带,所述锂带的外周与集流体本体的外边框重合。其制备方法为:将金属箔或者金属网模切出集流体本体框架的内边框;在集流体本体框架的双面与锂带辊压复合,得到复合锂带;将复合锂带按集流体的外边框模切,得到锂电池负极片。本发明还公开了一种锂电池,包括前述的锂电池负极片。本发明提供的锂电池负极片相比于纯锂负极片,由于集流体四周封闭的框架的存在,能在循环末期也可保持负极结构的完整性,电池循环寿命大幅提升。
本发明公开了一种改性包覆锂电池用磷酸铁锂材料的制备方法,所述磷酸铁锂表面包覆有高分子纤维骨架,所述高分子纤维骨架中填充有纳米金属线;其中,所述高分子纤维骨架通过熔融纺丝法制备而得。本发明方案采用的高分子纤维骨架包覆方法相较于传统的致密碳包覆,多孔改性高分子导电薄膜,电解液能充分填充到孔洞中,有利于增大电极与电解液间的接触面积,使磷酸铁锂的导电性能更加优异,同时,本发明方案的磷酸铁锂材料具有较高的压实密度;同时,包覆的热致液晶高分子纤维,具有良好的非吸湿性、极低气温下的高机械物理性、耐湿耐磨耗性及较强的低温特性,有利于提升磷酸铁锂材材料的低温性能。
本发明公开了一种多元复合锂电池正极材料及其制备方法和高能锂电池,多元复合锂电池正极材料通式为Li1+nV1-x-y-zCrxNbyMozO8,式中Li表示锂,V表示钒,Cr表示鉻,Nb表示铌,Mo表示钼,0表示氧,N=-0.1-1.15,x=y=z=0.25-0.75。该多元复合锂电池正极材料的制备方法如下:按计量加入含有NH4VO3、(NH4)3NbO(C2O4)3]·4H2O、(NH4)2Cr2O7;(NH4)6Mo7O24·4H2O后加热高温熔融后急冷于去离子水中形成V2O5、Nb2O5、Cr2O3、Mo2O3混合溶胶,在混合溶胶中加入LiOH充分混合后,喷雾干燥制得Li1+nV1-x-y-zCrxNbyMozO8粉体,再热处理后即得Li1+nV1-x-y-zCrxNbyMozO8。本发明的多元复合锂电池正极材料粒径小,有利于电解液的渗透,在高倍率放电和充电条件下,材料的利用率和比容量更高。在200mA/g的电流密度下放电,该材料合成的电极同时具有很高的放电容量和很好的循环稳定性。
本发明公开了一种锂电池正极材料锂钒氧化物的制备方法,该锂钒氧化物可以用Li1+αV3O8通式表示,0≤α≤0.25。将含V5+的钒化合物和具有还原性的有机酸在去离子水或者蒸馏水中搅拌;锂源按照Li∶V=(1~1.25)∶3的摩尔比加入,混合溶液干燥后得到固体前驱物。该固体前驱物在氧化气氛下,于250℃-500℃温度范围内加热,可制备Li1+αV3O8纳米材料。整个过程合成温度低,能量损耗少,操作简单,成本低,比较适合于大规模生产。本发明制备的Li1+αV3O8产品颗粒小,分布均匀,嵌锂容量高,适合用作锂电池的活性材料。
一种磷酸锰锂-磷酸钒锂复合材料的制备方法,将0.1~0.4mol/L的偏钒酸铵溶液以0.5~2.0L/h的速度加入至盛有0.05~0.20mol/L乙酸锰溶液的反应釜中,控制最终锰、钒元素摩尔比为Mn : V=1 : 2,控制反应温度50~90℃和搅拌速度200~1200rpm,加料完成后,调节溶液pH至4~7,静置,经过滤、洗涤后,干燥,得到MnV2O6·2H2O;将MnV2O6·2H2O、锂源化合物、磷源化合物和复合碳源以锰、钒、磷、锂、碳元素摩尔比为1 : 2 : 4 : 4 : 0.1~10的配比混合,球磨,干燥,烧结即成。本发明工艺流程简单,所得产品质量好且稳定,成本低,特别适于较高电压平台锂离子电池应用。
本发明公开了一种可用于锂‑空扣式电池的测试装置,它包括:测试瓶、除杂装置、鼓风装置。其中测试瓶为圆柱形,分上下2个部分,且在连接层下有密封圈;瓶内有刀片与夹持装置,且夹持装置可以通过瓶体上的软套进行操作,可以在密闭环境下划破封口袋。在测试瓶外连接有除杂装置,除杂装置使用吸附剂去除空气中的CO2和H2O并对除杂后气体进行CO2与H2O检测。除杂装置与测试瓶密封连接,鼓风装置将空气鼓入除杂装置,干燥并去除CO2后通入测试装置中。本发明具有拆装方便、制作成本低廉、气氛稳定、可以实现锂‑空扣式电池使用空气测试及全程隔绝CO2和H2O等优点。
本发明公开了一种液相沉淀法去除锂离子电池富镍材料表面锂残渣方法。包括下述步骤:将锂离子电池富镍材料分散在磷酸盐溶液中,富镍材料表面锂残渣与磷酸根离子结合形成沉淀,并在材料表面成核,通过煅烧形成表面包覆有致密的Li3PO4层材料。本发明方法制备得到的包覆层比传统的包覆层更为均匀致密,材料的空气中储存性能得到明显提升;富镍材料吸湿性能得到改善的同时,降低了由电极材料带入电解液中的水,材料结构稳定性将得到增强。此外,Li3PO4在电解液比电池材料都具有更好的稳定性,从而可更好的提高正极材料的综合电化学性能。本发明制备过程简单,流程短,生产成本低;制备的正极材料物理性能以及电化学性能优异。
本发明公开了一种具有空心结构的锂离子电池用富锂锰基正极材料及其制备方法,该富锂锰基正极材料的分子式为Li1+x[NiaCobMn(1-a-b)]1-xO2,式中,0.1<x<1,0≤a<1,0≤b<1,0<a+b<1,所述Li1+x[NiaCobMn(1-a-b)]1-xO2为空心结构;该制备方法包括原料准备、制备前驱体、煅烧得到富锂锰基正极材料的步骤。本发明富锂锰基正极材料同时兼备良好的倍率性能和良好的循环性能,其制备工艺简单、成本低、应用前景广。
本发明公开了一种锂离子电池用磷酸铁锂正极材料的制备方法,将锂源、铁源、磷源和掺杂源物质置于搅拌球磨机中混合,将混合料加入到双螺杆挤出机中进行反应挤出,将挤出产物置于惰性气氛炉中,在600~800℃下煅烧数小时,随炉冷却后得到的样品即为磷酸铁锂材料,所得的磷酸铁锂材料比容量高(>140mAh/g,0.2C),循环性能良好。本发明工艺简单,成本低廉,适合规模化生产。
一种锂离子电池正极材料锂镍钴锰氧-富锂型 层状结构锂离子电池正极材料,其化学分子式为: Li1+δ NixCoy MnzO2,其中1.02<1+δ<2,0.5<x+y+z<1。 其制备方法包括镍钴锰复合氧化物的制备、镍、钴、锰混合 盐溶液的共沉淀、热处理。采用本发明,原材料成本仅为 LiCoO2的1/3左右;可以获得 镍钴锰分子级均匀分布的前躯体,可以得到高密度型球形前 躯体,从而提高电池的体积能量密度;工艺操作和控制简单。 与传统的LiCoO2材料的工作电 势范围(2.75-4.3V)相比,本发明的锂镍钴锰氧正极材料可以 在较宽的电势范围内(2.75-4.6V)可逆充放电,并具有较高的 比容量。
本发明公开了一种磷酸钛锆锂修饰富锂材料及其制备方法,合成一种mLi[Li0.4Ni0.16Co0.16MnxZr0.1q]O2·nLiTiwZrq(PO4)3复合材料,在上述材料中磷酸钛锆锂的质量百分含量为0.5~5wt%,厚度5~20nm。包括以下步骤:(1)将锂源、锆源与磷源分散到有机溶剂中(2)将钛源、富锂材料加到溶液中,并搅拌得黑色浆料;(3)真空干燥得预烧物;(4)研磨并在空气气氛烧结,得复合材料。本发明提高了富锂材料的锂离子电池电化学性能、倍率性能和循环性能。本发明材料组装的电池,在2.0~4.6V,0.1C下,首次放电克容量达255.3mAh/g,1C下循环100圈,容量为224.9mAh/g,容量保持率达88.1%,大倍率下性能优异;本发明方法简单,成本低,环境污染少,适于工业化生产。
本发明公开了一种锂离子电池用锰掺杂磷酸氧钒锂正极材料的制备方法。正极材料的名义组成式为LiMnxV1-xOPO4,掺杂量范围0<x<0.1;制备方法是:将锂源、锰源、钒源和磷源混合,加入到球磨介质和分散剂混合球磨4-6h,得到流变态胶状物,60-80℃干燥2h,研磨成细粉,再于一定气氛中于400℃-800℃烧结数6-10h,得到名义组成式的锰掺杂磷酸氧钒锂粉体。本发明是利用易于商业化生产的流变相法,经过简单的混合球磨干燥工艺,控制热处理温度和时间,制备出结晶性能良好、成分均匀的二次锂离子电池用锰掺杂磷酸氧钒锂正极材料粉体,室温下首次放电比容量大于140mAh/g。与纯磷酸氧钒锂相比,本发明显著提高了母体的循环性能特别是高倍率性能,同时适用于工业化生产。
本实用新型属于锂离子电池封装技术领域,尤其涉及一种锂离子电池极耳,包括金属带和相对应地贴合于所述金属带两面的极耳胶,所述极耳胶包括露出电芯主体外的第一极耳胶部和封装于所述电芯主体顶封边的第二极耳胶部,所述第二极耳胶部的厚度大于所述第一极耳胶部的厚度。第一极耳胶部厚度较薄,质地柔软,在封装工艺折极耳时,第一极耳胶部不容易反弹,便于电芯组装成电芯组;第二极耳胶部厚度较厚,质地较硬,封装时溢胶量大,有利于极耳槽位填充。利用本实用新型的锂离子电池极耳胶制备的锂离子电池可有效改善封装漏液异常以及电芯边电压不良和电芯腐蚀异常。
本发明公开了一种从高镁锂比盐湖卤水中制取高纯草酸镁和碳酸锂的方法,包括以下步骤:1)过滤除去盐湖卤水中的悬浮物与固体杂质;2)在步骤1)后的盐湖卤水中加入草酸,在温度为20~60℃、pH=3~5、搅拌速度为150~500rpm的条件下反应30~180min,反应完成后过滤得到低镁锂比卤水和草酸镁沉淀;用40~60℃热水洗涤草酸镁沉淀3~5遍,在80~102℃下干燥60~120min得到纯度≥98%的高纯草酸镁;3)在步骤2)得到的低镁锂比卤水中加入除杂剂,得到精制卤水,在精制卤水中加入碳酸钠得到碳酸锂晶体,对碳酸锂晶体进行过滤、洗涤、干燥得到碳酸锂。本发明的方法制取的草酸镁纯度高。
本发明一种电化学提锂用高选择性和亲水性电极及其制备方法,包括通过采用聚多巴胺对电极活性物质进行表面包覆改性,利用聚多巴胺具有优先集聚和传输锂离子的作用,实现对杂质离子的截留,提高电极活性物质对锂的选择性。在电极吸附材料制浆过程,通过引入含羟基的极性亲水有机高分子化合物进行共混改性,改善了粘接剂PVDF的亲水性。此外,将无机盐造孔和“先低温‑后高温”的烘干方式结合,使电极形成“多孔—微裂纹”的形貌,提高了溶液在电极板内部的传质效果。本发明所公开的电极制备方法具有简单易行、环境友好和成本低廉等特点,易于工业化生产。
一种锂离子电容器正极片及其制备方法、锂离子电容器,正极片制备包括:配制正极浆料和获取正极集流体基体;将正极浆料涂布在正极集流体基体表面,烘干,碾压、裁剪、干燥后得正极片;正极浆料的制备为:1)将80~98重量份磷酸铁锂、2~20重量份导电炭黑混合球磨混匀;2)将50~90重量份活性炭和10~50重量份步骤1)球磨后材料混合后再球磨混匀;3)将2~6重量份粘结剂与94~98重量份蒸馏水混合,搅拌均匀;4)向步骤3)制得混合溶液中加入步骤2)制得的球磨后混合材料,调节浆料的布氏粘度至1000~3000cps,经低速,中速,高速搅拌制得;电容器由按正极片、隔膜及负极片的顺序卷绕组装成电芯,再将电芯置入电容器壳体中后加注电解液,密封壳体制得。
一种磷酸钒包覆锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的方法,包括以下步骤:(1)将钒盐、磷酸盐和还原剂按钒元素、磷元素、还原剂混合于去离子水中,用氨水调节pH,搅拌得到均一溶液,于160~240℃温度下反应20~48h;过滤、洗涤、烘干得到磷酸钒;(2)将镍钴锰酸锂三元正极材料和磷酸钒加入到高速混料机中,所得混合物中磷酸钒的质量占混合物总质量的1%~10%;在500~2000rpm条件下搅拌至得到均匀产品;(3)在非氧化气氛中,于200~400℃烧结,并保温1~5h,冷却后即得到磷酸钒包覆锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂。本发明能有效提高锂离子电池的容量以及循环性能。
本发明公开了一种从废旧三元锂离子电池中回收锂的方法,该方法是将废旧三元锂离子电池拆卸,分离出电极活性物质;所述电极活性物质与氢氧化钠和/或氢氧化钾混合均匀后,低温焙烧;焙烧物料与水搅拌混合,液固分离,在所得液相中加入碳酸盐沉淀剂,生成碳酸锂沉淀,该方法可以快速高效地从废旧三元锂离子电池中回收锂,成本低廉,适合工业化应用。
本发明是关于锂离子电池正极材料锂钴氧化合物(LiCoO2)的合成方法, 属于无机功能材料及湿化学合成领域。本发明的特征为 : 在含有活化剂和锂盐或氢氧化锂等化合物的水溶液中, 将氢氧化亚钴或碳酸钴中间相氧化, 使锂离子嵌入到氧化钴的分子中, 形成锂钴氧化合物的前驱体。将该前驱体洗涤脱盐、干燥后, 再经高温热处理, 制得晶型完整、成分均匀、粒度可控的锂钴氧化合物(LiCoO2)。本发明制备锂钴氧化合物工艺所用试剂价廉易得、合成成本低、合成产物电化学性能优良、工艺过程简单, 可以用于工业生产。本发明实现了以湿化学方法直接合成锂钴氧化合物。
本发明涉及了一种新型锂离子电池用非水电解液及锂离子电池,包括基础电解液和添加剂A,所述添加剂A为具有双磺酸硫代酯结构的化合物,其添加量为电解液总质量的0.5~3%,基础电解液包括电解质锂盐和非水有机溶剂。本发明所提供的锂离子电池电解液添加剂,能在正负极表面发生氧化还原反应,形成界面保护膜,并且界面膜的有机成分含量比较低,界面膜上的聚合分子较小,使得界面膜具有良好的高温稳定性,并且阻抗较低,可以同时改善电池循环和高低温性能。
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