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本发明公开了一种锂离子电池析锂无损表征方法，包括步骤：将待检测电池在常温下恒流放电至3.0V后第一次静置；将第一次静置后的电池恒流充电至4.2V后第二次静置；在第二次静置的时间段内实时采集待检测电池电压的变化数据，将电池电压的变化数据绘制电压随时间变化曲线图；若在第二次静置的时间段内待检测电池出现电压的二次下降，则判断待检测电池有析锂现象。本发明是通过监控电池在充电完成后电压随时间的变化曲线来判断电池是否存在析锂，不用拆解电池，对电池没有破坏。
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本发明提供了一种锂电池负极粘合剂、负极和锂电池，锂电池负极粘合剂包括嵌段共聚物，嵌段共聚物包括刚性嵌段A和柔性嵌段B，其结构为其中，n、m均为正整数，且n≤m；刚性嵌段A为网状交联结构，柔性嵌段B为线性结构，嵌段共聚物的分子量为104～107。本发明通过分子结构设计，得到了一种以富含极性基团的网状交联结构和柔性的长链线性结构为主体的嵌段共聚物，两种结构通过化学键连接，且有效排列，使两者的性能优势得到充分发挥，兼具高粘接强度、高力学强度和高韧性等特点。
本发明公开了一种铜/CNTs-锡/石墨多层结构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领域。本发明以粗糙铜箔或多孔铜箔为基底，将铜箔经电解除油活化后，先用脉冲喷射的方法制备一层CNTs-锡镀层，然后在CNTs-锡镀层上再涂布一层石墨，最后进行80-150℃的热处理，制备得到铜/CNTs-锡/石墨多层结构负极材料。与现有技术相比，该发明具有较好的循环性能和较高的比容量，锡层中的CNTs能够起到连接石墨和铜箔集流体的作用，与锡材料形成“钢筋混泥土”的结构也缓解了锡的体积膨胀，并且锡和铜能生成Cu6Sn5合金，从而使该负极材料循环性能进一步提升；因此，应用前景十分广阔。
本发明提供了一种锂离子电池的电解液浸润方法及其制备得到的锂离子电池和电子装置，涉及新能源电池技术领域。所述锂离子电池的电解液浸润方法通过在‑80～‑20kPa的压力下静置的方法对锂离子电池进行浸润，使电解液能更为充分浸入极片每个部位，极大的缩短了现有锂离子电池的电解液浸润时间，仅需6～10h即可完成浸润的过程，同时由于压力的存在，也有效缓解了现有电解液浸润方法电芯浸润效果差的问题。因此，本申请电解液浸润方法相对于现有技术具有浸润效果好，生产效率高的优势。
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本发明提供了一种从高镁锂比盐湖卤水中分离镁和提取锂的方法。该方法以磷酸三丁酯为萃取剂、200号溶剂油或煤油为稀释剂、高氯酸盐为共萃剂、水为反萃剂组成萃取体系，用盐湖卤水经过萃取、反相萃取和深度除镁后制备碳酸锂。本发明具有如下的有益效果：一是所用共萃剂性质稳定，能在中性卤水中进行锂镁分离，无需控制水相pH值；二是萃取过程无乳化现象及第三相出现，两相容易分离，用水进行反相萃取，设备腐蚀小；三是整个工艺过程简单，锂萃取率高、分离效果好，经济成本低，水中共萃剂回收利用，对环境破坏程度小，适用于盐湖卤水的工业化生产。
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本发明公开了一种喷雾冷冻干燥制备锂电负极材料钛酸锂的方法，是以Ti化合物、Li化合物、金属氧化物M按化学计量比称量配料，分散于蒸馏水中，砂磨后，以液氮和液态丙烷为冷冻剂，通过喷雾冷冻干燥造球，煅烧后得到M掺杂改性的钛酸锂材料。本发明工艺简单，可控性强，所得材料高倍率性能优异，可适用于工业生产钛酸锂负极材料。
本发明公开了一种膨胀石墨‑氧化锡复合材料的合成及其在锂离子电池中的应用，本发明以石墨为前驱体，采用化学氧化法制备氧化石墨，在水热条件下与锡反应，合成了一种膨胀石墨/氧化锡复合材料作为锂离子电池负极材料，以其应用制备锂离子电池，具有较高的比容量，同时具备较好倍率性能和优越循环寿命。
本发明公开了一种基于化学转换反应锂离子电池正极材料BiPO4的制备方法及用于制作的锂离子电池。本发明具有如下的技术效果，提出了基于化学转换反应锂离子电池正极材料BiPO4的制备方法及用于制作的锂离子电池，所述正极材料BiPO4包括含结晶水的六方型、未含结晶水的低温单晶型及高温单晶型三种晶型。正极材料BiPO4具有3.1V左右的理论输出电压，265.5mAh？g-1的理论放电比容量，830.5Whkg-1的理论质量能量密度，及5253.1Wh？L-1的体积能量密度，0.1C倍率下首次放电比容量均大于240mAhg-1。且制备工艺简单易控，原材料成本低廉，环境友好，可进行大规模产业化生产，是一类很有潜力的新型正极材料。将制得的三种不同晶型的正极材料BiPO4应用于锂离子电池中，具有很好的应用前景。
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本发明提供一种高镍锂离子电池正极材料及其制备方法与锂离子电池，其中，方法包括：(1)通过混合或喷雾干燥的方法将金属氧化物包覆在电极材料表面，得到包覆电极材料；金属氧化物与电极材料的质量比为(0.1～2):100；(2)然后，将步骤(1)得到的包覆电极材料加入水中搅拌，包覆电极材料与水的质量比为(0.5～10):1；脱水，干燥，即得。本发明还提供上述方法制得的高镍锂离子电池正极材料及采用该正极材料的锂离子电池。本发明方法既有效降低层状高镍正极材料表面残碱，同时又能最大程度减少降碱过程对材料表面结构和循环性能的破坏；采用该方法制备的层状高镍正极材料残碱含量低、可逆容量高、循环性能优异。
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本发明公开了一种球形核壳结构复合型锂离子电池富锂多元正极材料，其通式为：Li1+m[(NixCoyMn1-x-y)1-n(Ni0.25Mn0.75)n]1-mO2。这种球形核壳结构复合型富锂多元正极材料突破了传统包覆或掺杂改善材料性能的理念，从材料本身结构设计出发，通过实现核、壳的功能复合与互补，获得更为优异的综合性能。该材料集核与壳的优点于一身，具有高能量密度，良好的倍率性能和优异的循环稳定性，并且制备工艺简单，成本低廉，易于工业化生产，具有很好的发展前景。
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本发明公开了一种锂离子电池正极材料LiCoBO3的制备方法，包括如下步骤：将氢氧化锂、碳酸锂、氧化钴或碳酸钴分散在无水乙醇中混合后球磨，干燥后在惰性气氛下450～600℃烧结1～4小时，再随炉冷却得前驱体(I)；然后将前驱体(I)和硼酸分散在无水乙醇中混合后球磨，干燥后在惰性气氛下180～350℃烧结1～4小时烧结，得前驱体(II)；将前驱体(II)在惰性气氛下450～700℃烧结2～10小时，冷却得到产品。还可在制备过程中进行碳掺杂和Li2O?2B2O3掺杂。本发明降低了反应温度，明显缩短了反应时间，从而显著降低了生产成本，节约了能源，同时本发明所得产品的放电比容量、循环稳定性均明显提高。
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本发明公开了一种锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料的制备方法，属于锂离子电池正极材料领域。本发明通过将硫酸锰溶液和过硫酸铵溶液混合均匀，转移至反应釜中，水热反应后，离心、洗涤和干燥得到纳米棒状β‑MnO2前驱体；随后将前驱体加入溶有锂盐和二价阳离子盐(Mg2+或Ca2+)的无水乙醇中，超声、搅拌、干燥和研磨后放入马弗炉煅烧，冷却后加入到溶有脂肪酸的无水乙醇中，搅拌、离心、洗涤和干燥后并置于管式炉中煅烧，冷却后得到锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料。所述富锂锰基正极材料不仅可以改善材料的结构稳定性，抑制电压平台的衰减，还能提高电子电导率，极大地提高其循环性能和倍率性能。
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一种磷酸铁锂体系锂离子电池，锂离子电池包括壳体、安装在所述壳体内的叠片芯体和填充在壳体内的电解液，所述叠片芯体包括正极片、负极片和设置在所述正极片和负极片之间的隔膜，所述正极材料包括正极活性物质，所述负极材料包括负极活性物质，所述正极活性物质为磷酸铁锂材料，所述负极活性物质包括天然石墨、人造石墨、中间相炭微球、聚合物炭中的至少一种，所述电解液中的电解质包括LiPF6、LiBF4和LiAsF6中的一种或者多种。本发明提供一种易于量产、循环优异的高能量密度磷酸铁锂体系锂离子电池。
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。
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本发明涉及锂电池领域，公开了一种锂离子电池用负极材料及其制备方法及锂离子电池，方法包括：将微晶石墨粉体与酸混合进行热浸处理，热浸处理后水洗，得到前驱体a；将前驱体a与粘结剂、催化剂以及助剂球磨混合，进行压块，得到前驱体b；将前驱体b在保护气氛中烧结，再高温石墨化，得到前驱体c；将前驱体c进行粉碎、球化、分级，得到前驱体d；将前驱体d与碳源热混合，得到前驱体e；将前驱体e在惰性气氛下高温烧结、筛分，得到锂离子电池用负极材料。采用低碳高酸度的微晶石墨粉，减少了生产过程中酸洗、水洗次数，采用共混压块石墨化的方式，使得微晶石墨结构重整优化，最外层包覆的无定型碳材料提升了材料首次库伦效率。
本发明提供一种正极材料前驱体、正极材料及其制备方法、锂离子电池正极、锂离子电池和用电设备。正极材料前驱体，所述正极材料前驱体的分子式为NixMnyFez(OH)2。正极材料前驱体的制备方法：将包括镍源、锰源、草酸铁铵和沉淀剂在内的原料混合制成混合溶液，反应得到所述正极材料前驱体。正极材料，其分子式为Li1+nNixMnyFezO2。正极材料的制备方法：将包括正极材料前驱体和锂源混合，然后在含氧气氛中烧结得到正极材料。锂离子电池正极，使用正极材料制得。锂离子电池，包括所述的锂离子电池正极。用电设备，包括所述的锂离子电池。本申请提供的正极材料制得的锂电池，具有优异的化学稳定性和电性能。
本发明公开了一种用于锂离子电池的CNTs(Carbon?nanotubes)掺杂氧化锡负极材料及其制备方法。本发明第一步在经过预处理的铜带基底表面一侧复合电镀CNTS掺杂锡镀层，其厚度为10～15μm，第二步是将第一步所得材料进行阳极氧化处理，得到介孔状氧化物，而后进行热处理，最终制备出了一种在铜带基底表面一侧附有碳纳米管均匀掺杂的介孔氧化锡层的锂离子电池负极材料，介孔直径为3～10nm，所得氧化物层厚度为5～10μm。本发明所制备的锂离子负极材料首次放电比容量最高可达到650mAh/g，50次循环后比容量衰减仅0.8%～5%。本发明的制备工艺简单，可进行大规模产业化生产。
本发明公开了一种回收废旧磷酸铁锂电池正极材料中锂，铁和集流体‑铝箔的方法。本发明首先将废旧磷酸铁锂正极材料置于碱性溶液中，搅拌、超声处理，待磷酸铁锂正极混合材料从铝箔完全脱落后，将铝箔从碱性溶液中分离后直接回收，然后从碱液中过滤分离出磷酸铁锂正极混合材料，再对其进行煅烧、球磨、过筛，然后将其浸泡在酸液中使之溶解，调节pH值使铁元素以磷酸铁的形式沉淀，过滤分离；继续调节滤液至中性，再加入磷酸盐使锂元素以磷酸锂形式沉淀。本发明简单有效，可有效回收废旧磷酸铁锂正极材料中的主要元素铁、锂和集流体‑铝箔，回收率高，采用较低浓度的酸、碱液，不产生二次污染，而且有价值的元素全部回收，实现原子经济。
本发明公开了一种锂离子电池单晶三元正极材料制备方法、正极材料以及锂离子电池，制备方法包括以下步骤：将乙酸镍、乙酸钴、乙酸锰与碳酸锂按(Ni+Co+Mn)：Li＝1:0.05～0.3的摩尔比混合，在空气或者氧气的气氛中进行低温固相反应；得到预埋化的前驱体；将所述前驱体与锂源按一定的摩尔比混合，在空气或者氧气的气氛下高温煅烧后粉碎过筛，得到单晶三元正极材料；单晶三元正极材料由所述制备方法制得；所述锂离子电池包括采用所述制备方法制备得到的单晶三元正极材料；本发明制备的材料电化学性能优异且具有工艺简单，快速高效、成本低廉，经济效益显著的特点。
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本发明提供了一种锂二次电池富锂正极复合材料的制备方法，包括以下步骤：将包含镍盐、钴盐、锰盐、碳酸钠和螯合剂的反应溶液进行沉淀反应，得到前驱体；对所述前驱体进行预煅烧，得到预煅前驱体；将包含所述预煅前驱体和锂盐的混合物进行第一次煅烧，得到基体材料；对所述基体材料和钨盐混合后进行第二次煅烧，得到表面包覆WO3的富锂正极复合材料(LMSS/WO3)。根据实施例的检测结果可知，本发明得到的LMSS/WO3首次放电比容量达到255mAh/g；循环50次后，放电比容量为239mAh/g，容量保持率为93％。
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本发明涉及一种高倍率磷酸铁锰锂复合材料及其制备方法、锂离子电池。制备方法包括以下步骤：将锂源、铁源、锰源、磷源、碳源和添加剂在溶剂中，搅拌混匀，得到磷酸铁锰锂的前驱体浆料A；将碳纳米管水性浆料和石墨烯水性浆料混合、分散均匀，得到混合浆料B；将前驱体浆料A和混合浆料B混合后，经研磨至粒径D50为50nm～1000nm，得到混合浆料C；将混合浆料C干燥后，于保护气氛中进行煅烧处理，粉碎后，得到高倍率磷酸铁锰锂复合材料。该方法制备的复合材料的粒径为纳米级，碳纳米管和石墨烯均匀地分散在其中，并与具有碳包覆层的磷酸铁锰锂颗粒共同形成点‑线‑面三维网络结构，提高复合材料的电子迁移率，使复合材料具有高倍率性能和优异的电化学性能。
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本发明提供了一种碳包覆的磷酸铁锂正极材料及其制备方法和锂电池，本发明提供的制备方法包括如下步骤：将磷酸铁锂前驱体在弱还原性气体保护下煅烧，得到磷酸铁锂粉将上述磷酸铁锂粉体与葡萄糖及醋酸纤维素按质量比为100:x:20‑x的比例超声分散在水中，其中0
标签：
加工技术
湖南 - 湘潭
来源：中冶有色技术网
2023-03-18
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本发明公开了一种高密度锂离子电池正极材料镍钴铝酸锂及其制备方法，其步骤如下：按化学计量比将经过处理的镍源、钴源、铝源和掺杂元素M源球磨混合、造粒，烧结成镍钴铝的氧化物；然后将镍钴铝的氧化物与锂源球磨混合均匀，进行二次煅烧，制得高密度镍钴铝酸锂正极材料。本发明可以使原材料充分混合均匀，采用固相法高温烧结，通过掺杂元素来提高镍钴铝酸锂的压实密度和比容量，工艺简单且不产生废水，对环境无污染，制备过程易于控制和操作，生产成本较低，有很好的工业化前景，易于大规模工业化生产。
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本发明提供了一种三元锂电材料的制备方法，包括以下步骤：A)将镍源、钴源和锰源球磨活化，得到混合物料；B)将所述混合物料、锂源、助熔剂、M的化合物和聚乙烯醇混合，喷雾干燥后压制，得到块状物；C)将所述块状物焙烧后粉碎，得到类单晶三元材料；D)将所述类单晶三元材料和包覆物源研磨后焙烧，得到三元锂电材料；所述包覆物源为LiCO3和LiOH·H2O中的一种与Al2O3、ZrO2和TiO2中的一种或多种。本申请还提供了上述三元锂电材料与一种锂离子电池。本申请提供的三元锂电材料的制备方法通过原料的自熔合作用一次合成类单晶三元正极材料，粒径大且分布均匀，作为正极材料高温存储性能和高温循环性能优异。
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一种用焙烧锂云母石灰生产氢氧化锂的工艺方法,它只用锂云母和石灰石为原料,先将锂云母在高温及蒸汽存在下进行焙烧成焙烧锂云母,将磨细的焙烧锂云母与硝石灰、返回的部分母液、残渣洗水一起进行压煮溶出,溶出液经除杂后蒸发结晶析出氢氧化锂产品。该法优点是石灰石用量少60%,能耗降45%,渣量少50%,锂云母的分解率为97%,回收率为80%,可提高磨机产能5倍,转窑的产能以产品计可提高4倍,投资少、成本低,经济效益显著。
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本发明涉及一种喷雾干燥制备镍钴铝酸锂正极材料的方法。该材料化学通式为LiNi1?x?yCoxAlyO2，其中0.1< x< 0.3，0.01< y< 0.15，0< 1?x?y< 1。制备方法是将不可溶镍化合物、钴化合物、铝化合物以及锂化合物混合砂磨2～8h后进行喷雾干燥得到镍钴铝酸锂前驱体，再在氧气气流下采用两段法焙烧制得镍钴铝酸锂正极材料。本发明采用高效砂磨机使镍钴铝达到纳米级的混合后进行喷雾干燥使水分迅速蒸发，得到均一致密的球形镍钴铝酸锂前躯体，通过分段焙烧最终得到了电化学性能稳定的镍钴铝酸锂正极材料。该工艺操作简单、制备周期短、产品质量高、一致性好、可连续化工业生产。
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本发明公开了一种锂源活性材料、正极极片、锂离子电容器及其制备方法，所述正极极片包括集流体、如上所述的锂源活性材料、电容材料、导电剂、粘结剂组成，其中锂源活性材料为优选Li5FeO4、Li6CoO4、Li6MnO4、Li5FexCo1‑xO4材料中的一种或多种，电容材料为石墨烯、活性炭、多孔碳等纳米材料中的一种或多种，锂源活性材料、电容材料、导电剂、粘结剂相对应的重量百分比为：45％～5％、85％～60％、8％～1.0％、4％～1％。本发明具有安全、嵌锂均匀、工艺设备要求低、可操作性强等优点，适用于批量生产。
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本发明公开了锂硫电池氟化物稳定层和制备方法及锂硫电池，氟化物稳定层位于锂硫电池正极和隔膜界面区域，氟化物包覆于正极表面或隔膜表面，或夹于正极与隔膜之间；所述的氟化物为氟化碳或具有电化学活性的金属氟化物及其复合物。本发明提供的锂硫电池氟化物稳定层是将上述氟化物刮涂或旋涂或沉积于正极或隔膜或碳网表面。本发明中的氟化物稳定层可以有效减缓充放电循环过程中正极表面裂纹的产生，增强正极的强度，同时减缓负极金属锂的腐蚀，提升锂硫电池的寿命和安全性。
本申请提供一种内嵌型磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法、锂离子电池和涉电设备。内嵌型磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，包括：将包括锂源、铁源、锰源、磷源、碳源、添加剂和溶剂在内的原料混合得到第一混合浆料；所述添加剂包括表面活性剂；将所述第一混合浆料磨制得到第二混合浆料；将所述第二混合浆料干燥得到前驱体；将所述前驱体在保护气氛中煅烧得到所述内嵌型磷酸铁锰锂正极材料。内嵌型磷酸铁锰锂正极材料，使用所述的内嵌型磷酸铁锰锂正极材料的制备方法制得。锂离子电池，其原料包括所述的内嵌型磷酸铁锰锂正极材料。涉电设备，包括所述的锂离子电池。本申请提供的内嵌型磷酸铁锰锂正极材料，电化学性能优异。
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本发明涉及一种锂电池正极材料及其制备方法、锂电池及其正极片，该锂电池正极材料包括锂活性材料，锂活性材料的外表面包覆有复合导电层，复合导电层由导电高分子胶与导电碳按质量比1:(0.8～1.2)复合而成。该复合导电层可作为保护层，提高正极材料的界面稳定性，抑制正极材料被电解液腐蚀，防止与电解液发生的副反应产物在正极表面积堆积，防止副反应产物在正极表面积聚成膜，避免电极和电解液界面间锂扩散和电荷转移速率的下降，同时复合导电层能够形成优异的导电网络和导电节点，导电性能优异，降低电极材料中锂离子的传递阻力，提高锂离子电池的低温性能。
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