本发明公开了离子筛和碱性树脂协同提取高镁锂比卤水中锂的方法,其关键是在离子筛卤水提锂过程中添加碱性树脂,利用碱性树脂中和离子筛释放的H+离子,减少卤水中H+离子的积累,提高离子筛提锂性能。本发明所采用的碱性树脂为碱性阴离子交换树脂,含有胺官能团,如季胺基、伯胺基、仲胺基、叔胺基等。这些树脂的胺官能团能够与释放的H+产生中和反应,强化离子筛提锂性能,且卤水中没有游离的OH‑,高钙镁含量的卤水不会出现沉淀。进一步本发明又给出离子筛和碱性树脂协同连续提取高镁锂比卤水中锂的技术路线,包括离子筛和碱性树脂协同提取卤水中锂、离子筛解吸得富高锂溶液和碱性树脂再生循环使用。
本发明公开了一种高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料及其制备和应用;该制备过程是以含锂化合物、导电添加剂、高分子聚合物作为溶质X和溶剂A混和均匀,作为补锂材料溶液,经静电纺丝工艺,制备高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料;该材料是由分散在高分子聚合物纳米纤维中的含锂化合物和导电添加剂组成;本发明将含有高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料的正极极片作为阴极,将硅基负极材料制成的负极极片作为阳极,采用酯类电解液,制成锂离子电池。本发明提供的锂离子电池正极补锂材料,通过其在首圈充电过程中释放锂离子,能够提升电池能量密度及循环性能。本发明提供的方法制备工艺简单,利于广泛推广应用。
本发明公开了一种由磷酸锂直接制备电池级碳酸锂的方法,包括如下步骤:磷酸锂固体用硫酸溶液溶解除杂后,溶解后的锂盐转移至带有搅拌搪瓷反应釜中进行蒸发、浓缩,再经冷却后得到硫酸锂粗品;将硫酸锂粗品在搪瓷反应釜中加入纯水溶解后二次除杂,再加入氢氧化锂、碳酸锂或金属锂,将溶液的pH调至7.5后,再经蒸发、浓缩、冷却后离心分离得到单水硫酸锂;将单水硫酸锂经过除杂后的碳酸钠溶液的沉淀反应成碳酸锂,分离洗涤后得到电池级碳酸锂湿料;将电池级碳酸锂湿料烘干、粉碎后得到电池级碳酸锂产品。本发明避免了现有技术当中由于碳酸锂母液经多次循环后,母液中的钙、镁、硫酸根等离子高度富集、无法继续生产碳酸锂而导致的收率低的问题。
本发明提供一种锂离子电池用正极材料磷酸钴铁锂的制备方法,所述的磷酸钴铁锂的化学式为LiFexCo1?xPO4/C,0.1≤x≤0.2,首先将磷酸加入去离子水中配制成磷酸溶液,在搅拌状态下加入还原铁粉,反应后得到澄清混合溶液。然后将氢氧化锂溶液加入到上述混合溶液中,待溶液冷却后加入纳米球磨机中,加入氢氧化钴。球磨后加入焦糖溶液,将球磨产物搅拌均匀,喷雾干燥,得到球形磷酸钴铁锂/碳复合材料前驱体粉体,将该前驱粉体在600~700℃氮气气氛中煅烧后,得到锂离子电池用正极材料。本发明获得的锂离子电池用正极材料表现出了较高的能量密度和良好的循环性能,有望成为新一代高能量密度锂离子电池正极材料。
本发明涉及一种无机寡聚体含锂物复合金属氧化物材料及其制备方法和在锂离子电池负极材料中的应用。所述无机寡聚体含锂物复合金属氧化物材料的外层为非晶结构的无机寡聚体含锂物,内层为金属氧化物;所述金属氧化物与无机寡聚体含锂物的质量比1:(0.01~0.5),优选为1:(0.01~0.1);所述金属氧化物的结构通式为NuOv,其中N选自铁元素、钴元素、锰元素、镍元素、钛元素和铌元素中的至少一种,且1≤u≤3,1≤v≤4;所述无机寡聚体含锂物的结构通式为LixMOy,其中M选自磷元素、硅元素、硼元素、铝元素中的至少一种,且1≤x≤3,1≤y≤5。
本发明中,一种锂离子电池用极芯和使用该极芯的锂离子电池,该极芯包括正极片、负极片以及正极片和负极片之间的隔膜,其特征在于,在正、负极片与隔膜之间设置有粘接剂层,使正、负极片与隔膜紧密贴合,所述粘接剂层具有多孔结构,粘接剂层孔隙率35%-80%,所述粘接剂层的成分为含硅氧烷的氟树脂,使用本发明锂离子电池用极芯,得到的电池,在具备良好的安全性能的同时,仍保持有优良的电池常规性能。
本发明提供了一种的锂离子电池正极的表面包 覆材料及工艺,可以在2.8V-4.8V更大的电位区间内进行充 放电。本发明采用的包覆工艺特征在于:将正极起始物质—LiCoO2、LiNi1-xCoxO2、LiMn2O4或其他复合正极材料作为反应物与包覆金属的化合物以及锂化合物一起加入到溶剂中,调节pH值介于6-14之间使金属盐或氧化物水解并吸附在正极材料上,形成类溶胶。然后将此混合物在60-200℃下烘干,再在300-1200℃下焙烧1-30小时,即可得到电化学性能更好的LiMeO2。锂化合物式中Me=Al,Sn,Zn,包覆在正极材料上。克服了已有ZrO2、Al2O3包覆引起材料比容量降低的缺点。
本实用新型实施例公开了一种锂电池短路保护电路及锂电池管理系统。该锂电池短路保护电路包括电源转换电路、稳压电路、短路监测电路、光耦隔离电路和开关控制电路;电源转换电路与稳压电路连接,电源转换电路将交流电转换为直流电输出至稳压电路;稳压电路通过开关与锂电池连接,开关导通后稳压电路向锂电池输出充电电压;短路监测电路与锂电池以及光耦隔离电路连接;开关控制电路与光耦隔离电路连接,锂电池短路,短路监测电路通过光耦隔离电路输出控制信号至开关控制电路,开关控制电路控制开关断开。通过本实用新型实施例的技术方案,实现了对锂电池短接时的保护,避免锂电池因短接而造成毁坏。
本发明提供了一种碱浸锂辉石矿相重构提锂的方法,所述方法包括以下步骤:将锂辉石矿和碱液在压力反应釜内混合并发生水热碱浸反应,反应后的料浆固液分离得到碱浸渣和滤液;将所述碱浸渣与浸取剂在反应釜内混合并发生碱浸渣浸取反应,反应后的料浆固液分离得到浸取渣和含锂浸出液。所述碱浸锂辉石矿相重构提锂的方法无需进行锂辉石高温煅烧转晶活化,直接通过水热碱浸反应和碱浸渣浸取反应即可得到含锂浸出液,实现清洁生产,且含锂浸出液可通过多种方式生产制备得到碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂、磷酸锂等纯度高、价值高、用途广的系列锂盐产品。
本发明为一种磷酸亚铁锂基聚合物锂离子电池及其制造方法,包括如下步骤:电池正、负极片活性物质选料;正、负极浆料的制备和涂布;极片辊压,分切,冲裁,叠片或卷绕;铝塑膜封装,注液,化成,抽真空封边,分容;配组,组装,其特征在于:正极片活性物质材料选用以下材料中的一种或多种,但必须包括橄榄石型磷酸亚铁锂或其改性物:橄榄石型磷酸亚铁锂及其改性物LiFe1-xMxPO4、Li1-yNyFePO4、碳包覆橄榄石型磷酸亚铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂。负极片活性物质材料在中间相炭微球、人工石墨、天然石墨、改性石墨中选择一种或几种。本发明提高了电池及电池组的大电流放电能力和循环使用寿命。
本发明公开了一种用磷酸锂制备氢氧化锂的工艺方法,使用盐酸将磷酸锂溶解得到磷酸二氢锂和氯化锂的混合液,经过膜分离在产水端得到高纯度氯化锂溶液;产水端经过沉淀除杂后,加入碱液,再经过浓缩结晶、洗涤过滤等步骤后,得到高纯度单水氢氧化锂产品;浓水端与沉锂母液、洗涤清液混合,使用碱液调节PH得到磷酸锂沉淀,重新作为原材料进入初始步骤。本发明采用磷酸锂作为原料,磷酸锂不溶于水,可经过反复洗涤得到较高纯度;采用膜法分离磷酸二氢锂和氯化锂,能耗极低,回收率高。本发明的整个工艺方法流程几乎没有锂元素的损失,锂元素回收率超过99%,流程内只引入了酸与碱,药剂成本低,引入的杂质少,产品纯度高。
本发明涉及锂金属磷化物 LixMPy用作锂离子电池的负极材料,并使用一种高能球磨技术 与热处理相结合的工艺制备金属磷化物和锂金属磷化物。其中 M是周期表中VIII、IB族过渡金属元素中的一种或多种,至 少含有Co、Cu、Ni中的一种,0.1≤x≤2,1≤y<5,M的一 部分可以为零价态。其特征在于在氩气氛下将金属与红磷粉末 按MPy通式配比混合球磨,制得金属磷化物或多元磷化物, 过剩的磷通过热处理除去。其首次嵌脱锂容量为 600mAh·g-1以上,充放电效率 为75%。将金属磷化物与Li3N 粉末按 LixMPy通式配比混合球磨,即可得到不同锂量的锂金属磷化物, 通过控制锂含量,材料的首次充放电效率可接近100%,有 500mAh·g-1以上的循环容量和 优异的充放电稳定性。
一种高纯锂及高纯锂的提取方法、应用,包括以下步骤:磷酸铁锂电池废料粉加水浆化,加入酸及氧化剂反应,过滤得到含锂滤液和废渣;在含锂滤液加入氯化盐溶液得到混合溶液,再用萃取剂萃取混合溶液中的锂,得到反萃锂液,反萃锂液经蒸发酸和水,制备得到高纯氯化锂;其工艺简单、成本低廉且锂回收率高、锂产品纯度高,有利于促进磷酸铁锂电池废料的回收。
本发明公开了一种锂离子电池循环微观析锂的检测方法,首先将待测锂离子电池进行放电,放电后进行拆解,取出负极极片清洗去残留的电解液暴露在空气中5‑20h、暴露完成后于60‑110℃加热烘干1‑3h,将析出的锂最终转化为碳酸锂,再采用能谱EDS测试或化学滴定法测得相应的数据来判定负极极片析锂程度。与现有技术相比,具有以下优点:检测范围广,适用于微观析锂的检测,可通过检测得到具体的数据从而进行一个直观上的析锂程度的判定;具有较高的检测便利性、检测数据外干扰性小,检测方法对设备要求低,检测成本低;适用于LFP、NCM、LMO等多种锂离子电池循环的析锂分析。
本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其是涉及一种锂离子电池隔离膜、电芯及锂离子电池。本发明的锂离子电池隔离膜包括基膜层、陶瓷层、挥发层,其中,陶瓷层设于基膜层表面的一面或两面,挥发层设于基膜层或陶瓷层的表面;锂离子电池隔离膜卷绕成电芯,进一步制备得到锂离子电池;本发明的锂离子电池隔离膜涂覆有挥发层,在锂离子电芯烘烤过程中会挥发掉,在锂离子电池内部留下给予锂离子电池正极和负极膨胀的空间。在锂离子电池充放电过程中,锂离子电池正极和负极仍保持平整状态,使锂离子在电池内的迁移畅通无阻,改善极片界面的完整性,提高锂离子电池的使用寿命,且减小锂离子电池析锂而发生热失控的风险。
本发明提供了一种叠层锂金属电池负极材料及其制备方法、锂金属二次电池,金属锂负极或无锂负极集流体表面制备一层可与锂合金化的亲锂金属层,在亲锂金属层表面制备人工锂离子扩散层,其中所述的亲锂金属层具有降低锂的成核和扩散势垒,加速电极界面的电化学动力学的功能;人工锂离子扩散层具有稳定金属锂表面,调节锂离子扩散的功能。本发明的叠层锂金属电池负极的多级功能修饰层可以抑制锂枝晶的产生,提高金属锂负极的循环稳定性。
本发明一种锂离子电池正极材料铜酸锂的制备方法,先将氢氧化锂加入去离子水中溶解得到氢氧化锂的澄清溶液,将溶液加入纳米球磨机中,然后加入氧化亚铜和去离子水,边搅拌边球磨,控制浆料的固含量为25%?35%,球磨后得到的浆料中悬浮物颗粒的尺寸为270?330nm,将浆料搅拌均匀后喷雾干燥。将获得的前驱体粉体,放置在温度650?700℃的电炉中,空气下煅烧后即得到锂离子电池正极材料铜酸锂。通过本发明的方法获得的铜酸锂产物尺寸细小均匀,在0.1C倍率下的首次充电比容量223?232mAh/g,首次放电比容量207?214mAh/g,库伦效率91.3%?94.7%,是一种有应用价值的锂离子电池正极材料。
本发明公开了一种空间用镁锂合金锂离子蓄电池组,该蓄电池组包含:若干个蓄电池单体;左端板和右端板,设置于蓄电池组两端,用于紧固所述的蓄电池单体;压条,设置在蓄电池组底部,用于承托蓄电池单体,并与空间飞行器的舱板连接;支架,位于蓄电池组上部,两端与所述的左端板和右端板连接;其中,所述的左端板、右端板、压条和支架为镁锂合金材料。蓄电池组还包含:连接所述左端板和右端板的拉杆。所述的拉杆为钛合金材料。本发明的空间用镁锂合金锂离子蓄电池组,结构设计简约高效,所需的零部件较少,质量比能量高;结构件大部分采用镁锂合金材料,有效减轻了蓄电池组重量并增加了结构强度,降低发射成本,增加有效载荷。
本发明公开的一种从盐湖卤水中提锂的吸附塔群,包括洗脱剂调节储罐、废液罐、M个洗脱剂储罐和N个吸附塔,其中,所述N个吸附塔中填充锰系锂离子筛吸附剂,所述洗脱剂调节储罐的出口连接至M个洗脱剂储罐,每个吸附塔与其中一个洗脱剂储罐形成循环连接,同时每个吸附塔的出口均连接至废液罐;初步过滤之后的盐湖卤水经过N个吸附塔进入废液罐中,洗脱剂储罐中的洗脱剂通过N个吸附塔,并循环至对应的洗脱剂储罐中,得到位于洗脱剂储罐中的解析液;所述解析液浓缩得到含锂溶液。本发明提供的一种从盐湖卤水中提锂的吸附塔群及提锂方法,工艺简单,操作容易,极大得缩减了提锂的成本和时间。
本发明提供了动力锂电池隔膜用涂料、动力锂电池隔膜及其制备。所述的以湿法无纺布为基材的动力锂电池隔膜用涂料,其特征在于,包括氯化聚偏氟乙烯5~20%(wt)、丙三醇10~20%(wt)、N,N-二甲基甲酰胺60~80%(wt)、次氯酸钠2.5~5%(wt)以及纳米碳化硅晶须2.5~5%(wt)。所述的以湿法无纺布为基材的动力锂电池隔膜用涂料的制备方法,其特征在于,具体步骤为:按比例将氯化聚偏氟乙烯溶解到丙三醇、次氯酸钠与N,N-二甲基甲酰胺的混合液中,形成粘稠状透明液体,将纳米碳化硅晶须加入所述的粘稠状透明液体中,搅拌直至完全均化、分散,即得到以湿法无纺布为基材的动力锂电池隔膜用涂料。本发明可显著增加动力锂电池隔膜的吸液率、电学性能、耐高温收缩性能、抗拉强度。
本发明公开了一种磷酸铁锂锂离子电池用电解液,由电解质锂盐、非水有机溶剂均匀混合配制而成,电解质盐是由二(三氟甲基磺酸)亚胺锂(LiTFSI)和双乙二酸硼酸锂(LiBOB)均匀混合而成的混合锂盐,且两种锂盐的摩尔比为95~75%∶5~25%,电解质盐与非水有机溶剂组成的混合鋰盐浓度为0.8~1.3mol/L;非水有机溶剂由常规基体溶剂和低熔点溶剂均匀混合而成,且所述常规基体溶剂和低熔点溶剂的体积百分比为10%~50%∶90%~50%。本发明提供一种兼顾磷酸铁锂电池高温性能和低温性能的具有较宽温度窗口、较好的充放电性能以及良好的循环稳定性的电解液。
本发明涉及一种循环性能优异的锂离子电池用安全电解液及锂离子电池,电解液采用内酯和不可燃氟化醚作为溶剂,以二氟草酸硼酸锂作为锂盐,混合制备而成,溶剂中,内酯的质量百分含量为50‑85%,其余为不可燃氟化醚,所述的内酯为γ‑丁内酯,所述的不可燃氟化醚为1,1,2,2‑四氟乙基‑2,2,3,3‑四氟丙基醚,1H,1H,5H‑八氟戊基‑1,1,2,2‑四氟乙基醚,2H‑六氟丙基2,2,3,3‑四氟醚,2,2,3,3,3‑五氟丙基‑1,1,2,2‑四氟乙酯。本发明电解液的安全性好,表面张力低,对隔膜以及电极材料的浸润性好,且电解液电导率高,氧化稳定性好,适用于商业化的锂离子电池体系。将电解液用于实验用全电池,电池展现了卓越的循环性能,电解液因而具有很好的应用前景。
本发明涉及电化学储能元器件技术领域,具体来说是一种锂离子电容器负极极片和锂离子电容器及其制备方法,本发明提供的一种锂离子电容器负极极片,包括负极集流体,其特征在于,所述负极集流体上涂有硬炭底涂层,所述硬炭底涂层上进一步涂布有石墨电极层。本发明提供的一种锂离子电容器负极极片和锂离子电容器及其制备方法通过简单的制备方法,改变了电容器的负极结构,因此具有高功率高能量密度、长寿命、负极不掉料等优点,且制备方法简单易行。
本发明公开了一种锂离子电池用锂硅合金薄膜电极的制备方法,采用电沉积法,在氩气 保护下通过多电流阶跃技术,以含有硅化合物和锂盐的无水有机溶剂或离子液体为电解液, 在金属集流体上通过电化学还原实现硅和锂的共沉积,获得一种锂离子电池用锂硅合金薄膜 电极;通过改变电解液组成及多电流阶跃技术的参数,可有效调控锂硅合金薄膜电极的循环 容量和首次循环效率,所得锂硅合金薄膜电极作为锂离子电池负极,首次循环效率为 45.0%~150.0%,充放电容量为50.0~1000.0μAh cm-2,循环稳定性较好。
本发明公开了一种无水碘化锂的制备方法,其操作步骤包括如下:将碘化锂水溶液脱水至含有0.5-1个结晶水的碘化锂粉末,然后再经真空加热脱水处理,即得到无水碘化锂。本发明还公开一种掺杂的碘化锂闪烁晶体的制备方法,其操作步骤包括如下:将碘化锂水溶液脱水至含有0.5-1个结晶水的碘化锂粉末,将其与掺杂化合物混合,然后再经真空加热脱水处理,之后在真空状态下采用坩埚下降法进行晶体生长,即得掺杂碘化锂闪烁晶体。所述的无水碘化锂的制备方法操作简单,无环境污染,易于规模化工业生产;所述的掺杂碘化锂闪烁晶体的制备方法工艺简单,制备过程中不易高温氧化,可批量生产优质掺杂碘化锂晶体。
本发明公开一种固体电解质/金属锂界面的缓释改性方法以及固态锂金属电池。所述缓释改性方法包括:将包含自降解性聚合物和活性物质的溶液涂覆于锂金属负极表面并干燥以在锂金属负极表面形成前驱体保护层;将表面具有前驱体保护层的金属锂负极在40~80℃活化至聚合物以凝胶态附着在金属锂负极表面;随后在固体电解质的至少一侧组装具有凝胶态前驱体保护层的金属锂电极以形成固态电池;其中,前驱体保护层在固态电池的充放电循环中释放负载的活性物质与锂金属反应诱导锂金属负极表面原位构建稳定的界面保护层。
本发明涉及一种避免析锂的锂离子电池充电方法,包括以下步骤:1)采用预设电流进行电池充电,并进行实时在线的电池阻抗测量,得到在频率集f不同频率下不同的SOC对应的电池阻抗;2)提取频率集f下的电池阻抗Z的阻抗特征,并以此阻抗特征作为判断是否析锂的依据;3)根据阻抗特征在频率集f下的变化趋势进行判断,若发生析锂,则减小充电电流,否则继续以预设电流进行充电;4)重复执行步骤2)和3),直至收到充电中止或结束指令。与现有技术相比,本发明具有实施方便高效、实现全生命周期的无析锂充电等优点,对于缓解充电诱发的析锂所导致的电池寿命衰减和安全问题具有重要意义。
本发明涉及锂离子电池电解液技术领域,尤其是涉及锂离子电池电解液及其制备方法、锂离子电池。本发明将LiPF6溶于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯中的任意两种或三种混合后得到的溶液中,得到混合液;然后将赤藓糖醇双(碳酸盐)加入上述混合液中,搅拌处理得到锂离子电池电解液。然后将锂离子电池电解液进一步制备得到锂离子电池。本发明制备得到的锂离子电池不仅能在低温条件下大倍率充放电,还具备较高的安全稳定性和较长的循环寿命,并且具有更高的能量密度来满足移动设备、动力电池及储能设备的更高需求。
一种锂离子二次电池技术领域的用于锂电负极材料的尖晶石型钛酸锂的制 备方法,包括:采用钛酸丁酯为钛源,碳酸锂作为锂源,按照钛源∶锂源为5∶4~ 5∶4.4的摩尔比,通过溶胶凝胶法得到表面包覆有TiO(OH)2的碳酸锂,将其干燥脱 水后煅烧得到尖晶石型钛酸锂粉末。本发明与现有钛酸锂的制备方法相比具有制 备工艺简单,制备周期短,适合工业化批量生产,产物纯度高、性能优良等特点。
本发明提供一种锂离子电池负极极片、其制备方法以及锂离子二次电池。锂离子电池负极极片包括纯锡金属箔和锡基合金箔制成。使用方法包括如下步骤:步骤1,选取预定厚度的纯锡金属箔或锡基合金箔作为负极用金属箔;步骤2,对负极用金属箔的表面进行酒精擦拭和烘干,并根据锂离子二次电池的极片大小对烘干后金属箔进行裁剪得到电池极片;步骤3,将电池极片放置在真空烘箱中80℃烘6h‑12h后得到锂离子电池负极极片。
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