本发明公开了一种基于多巴胺和磷酸锂包覆的富锂锰基氧化物材料的制备方法及其产品和应用,将乙酸锰、乙酸钴、乙酸镍和乙酸锂溶于醇中为A,将草酸溶于醇中为B,将B逐滴加到A中为C,将C移至反应釜中180℃保温24 h;将反应釜中的溶液离心获沉淀物,洗涤热处理获得前驱体氧化物;对前驱体和锂盐研磨,煅烧得富锂锰基氧化物材料。将所得富锂锰基氧化物材料分散于混合有多巴胺和磷酸锂的乙醇溶液中搅拌至乙醇全部挥发烘干,即得基于多巴胺和磷酸锂包覆的富锂锰基氧化物材料。本发明得到的基于多巴胺和磷酸锂包覆的富锂锰基层状材料具有高的放电比容量和优异的倍率性能,尤其是其循环性能相对于传统方法制备的富锂锰基层状材料而言,得到了很大的改善。
本发明提供了一种锂电池硅基负极材料双重交联粘结剂、锂电池硅基负极材料及制备方法、电池负极和锂电池。所述双重交联粘结剂,包括聚丙烯酸和二异氰酸酯,该粘结剂通过添加入二异氰酸酯,室温条件下,实现二异氰酸酯与聚丙烯酸的羧基发生缩聚反应,对聚丙烯酸形成的具有网络结构的聚合物粘结剂起到进一步的稳固作用,实现双重交联,使得本申请的该双重交联粘结剂,不仅耗能极低,同时解决了电池充放电过程中硅负极因反复体积变化的不利影响,提高了硅基负极材料的循环性能,且电池容量衰减量小,克服了现有技术的缺陷。
本发明提供一种锂硫电池用隔膜及其制备方法,所述锂硫电池用隔膜包括隔膜基材和涂覆在所述隔膜基材的一面或两面的功能性涂层,所述功能性涂层包括过渡金属氮化物包覆氮化硅复合颗粒。本发明还提供一种锂硫电池,包括如上所述的锂硫电池用隔膜和所述的制备方法制备的锂硫电池用隔膜。本发明提供的一种锂硫电池用隔膜及其制备方法,制备工艺简单;将本发明的隔膜用于锂硫电池,具有较高多硫化锂催化转化活性。
本发明公开了一种锆酸锂包覆的锂离子电池富锂正极材料及其制备方法,以0.4Li2MnO3·0.6LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2作为复合粒子的内核,并以Li2ZrO3作为富锂正极材料的复合粒子的外壳,组成粒径为50nm~300nm的复合粒子的LMO-LZO核壳结构,形成LMO-LZO纳米复合材料,其中LZO在LMO-LZO富锂正极材料中的重量百分比含量为1wt%~10wt%。利用本发明电池富锂正极材料能实现了更高的充放电倍率、更高的比容量、更好的循环性能和更低的电池生产成本。本发明制备工艺简单,重复性好,为高倍率锂离子电池的制造和应用提供了高容量、长寿命的富锂正极材料,适用于工业化生产。
本发明提供了一种以钛酸锂(Li4Ti5O12)为负极的锂离子电池的化成方法和用该方法制得的锂离子电池。通过在化成阶段初始的1-5个充放电循环过程中采用5C以上的大电流充电或(和)放电,提高了化成后电池的循环寿命,同时缩短了电池的生产周期。下列两个步骤的单独或同时实施,可以进一步提高化成后电池的循环寿命:(1)在前述初始充放电循环过程前经过40℃~60℃、12~48小时的高温搁置。(2)在前述初始充放电循环过程后经过-20℃~0℃、12~48小时的低温搁置。
本发明提供了一种锂电池硅基负极材料自愈合粘结剂、锂电池硅基负极材料及其制备方法、电池负极和锂电池。所述双重交联自愈合粘结剂,包括含极性基团的多糖类聚合物或者含极性基团的合成类聚合物和金属离子,优选为聚丙烯酸(PAA)和Fe3+离子。该粘结剂不仅包含PAA自身通过酯化交联构建出来的网络结构,同时Fe3+与PAA的离子间相互作用实现二次交联,并通过Fe3+诱导PAA形成自愈合的水凝胶体系,可对硅负极材料起到双重交联,其可以在充放电循环过程中对电极的机械损坏起到一种修复作用,不但耗能极低,同时解决了电池充放电过程中硅负极应反复体积变化的不利影响,提高了硅基负极材料的循环性能,且电池容量衰减量小,克服了现有技术的缺陷。
本发明公开了一种钛酸锂负极材料,包括表面包覆疏水性基团的钛酸锂颗粒,疏水化基团和钛酸锂颗粒之间的键合方式为共价键连接。本发明的表面疏水的钛酸锂,降低了钛酸锂的催化活性,从而显著改善钛酸锂电池的胀气问题,提高钛酸锂电池的高温性能。此外,本发明还公开了对钛酸锂颗粒表面进行疏水化处理的方法,有效的实现了钛酸锂的表面疏水化。另一方面,本发明还公开了一种应用本发明的钛酸锂负极材料的锂离子电池。
本发明涉及一种固态聚合物锂离子电池和锂离子电池组及其制作方法,属于固态聚合物锂离子电池领域。本发明提供的一种固态聚合物锂离子电池,由正极端组合件、极组、塑料壳体、负极端组合件组成,所述正极端组合件、所述负极端组合件分别与所述壳体熔焊在一起,所述极组设置在所述正极端组合件、所述负极端组合件和所述壳体围成的空间内,所述极组的一端与所述正极端组合件相连,所述极组的另一端与所述负极端组合件相连。本发明还提供一种固态聚合物锂离子电池组及一种固态聚合物锂离子电池的制作方法。本发明简化了电池制造工艺,提高了电池的安全性,并大大降低了电池的制造成本。
本发明提供一种预锂化后的锂离子二次电池负极材料及机械预锂化方法,机械预锂化方法包括:步骤1,准备预定厚度的片状的电池负极极片;步骤2,将预定厚度的锂带与片状的电池负极材料置于干燥环境中并将该锂带与片状的负极材料平整地贴合在一起得到贴合材料;步骤3,通过压力设备对步骤二中得到的贴合材料进行压制得到预锂化后的二次电池负极材料。
本发明公开了一种金属锂负极的制备方法、金属锂负极及锂电池。该制备方法包含:步骤1,以氟化碳为正极活性物质制备正极片浆料,将正极片浆料涂布在集流体上,冲切制备氟化碳极片;步骤2,以金属锂片、氟化碳极片及锂离子电导性溶液组装纽扣电池,其中,金属锂片、氟化碳极片直接接触;步骤3,静置一段时间,拆开纽扣电池,取出金属锂片,其表面具有金属锂保护层。本发明在金属锂表面通过原位反应的方式引入氟化锂,从而制得稳定金属锂,不需添加任何额外工艺,方法简单易行,工业可行性强,极具工业化应用价值和潜力。本发明制备的金属锂负极在各类锂电池中均具有极佳的循环性能,在锂二次电池中具有良好的应用前景和普适性。
本发明提供一种锂电池极片、锂电池电芯和锂电池极片的制备方法,制备方法为:S1、提供金属基材,于金属基材的两面均涂覆电极浆料和陶瓷浆料,形成框形料圈和位于框形料圈内的电极涂层,得到双面涂层极片;S2、辊压;S3、将辊压后的双面涂层极片进行分切、成型模切,切出极耳;S4、将隔膜与带有极耳的双面涂层极片进行复合;S5、将复合后的极片进行切片,形成锂电池极片。采用上述制备方法制备出正极片和负极片,组装成锂电池电芯。本发明所用的设备简单,节省电极浆料,降低极片浪费和成本;框形料圈的设置,避免极片产生毛刺,提高锂电池的安全性,防止电池组装时overhang的问题,降低叠片组装的困难性。
本实用新型提供一种锂电池极片、锂电池电芯及锂电池,所述锂电池极片包括金属底膜、框形料圈、电池浆料及极耳。锂电池极片因为框形料圈的存在,在裁切时,可以避免金属底膜与刀模具的特性使极片产生毛刺,刺破隔膜的风险;框形料圈将电池浆料包裹其中,可以极大的解决电池浆料或金属底膜掉粉的问题;通过在锂电池极片边缘设置框形料圈,保证了极片边缘的绝缘效果,可以有效降低锂电池的K值;每片锂电池极片边缘尺寸形状相同,电池浆料的位置尺寸形状也相同,有利于在制备锂电池电芯的叠片工艺过程中,高效达到正负极片对齐的标准。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料、锂离子电池正极片及锂离子电池,涉及锂离子电池技术领域。该锂离子电池正极材料主要由以下质量百分含量的成分组成:正极活性物质97.5~98.5%、导电剂0.3~0.8%和粘结剂1~2%;正极活性物质包括:磷酸锰铁锂10~50%和镍钴锰酸锂50~90%;磷酸锰铁锂为LiMnxFe1‑xPO4,0.5< x< 1,镍钴锰酸锂为Li(NixCoyMnz)O2;导电剂包括石墨烯,石墨烯占导电剂质量的40%~100%。本发明解决了传统锂电池在能量密度和安全性不能兼顾的问题。本发明通过对正极材料中活性物质和导电剂的改善,得到能量密度和安全性兼顾的正极复合材料、正极片和锂电池。
本发明涉及一种锂空气电池用或锂锂对称电池用电解液,所述电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂,所述添加剂为卤代硅烷化合物,所述添加剂在所述电解液中的摩尔浓度为0.01‑1 mol/L。
本发明涉及一种锂电池负极的胶粘剂及其制备的锂电池负极材料及锂电池,所述锂电池负极的胶粘剂含有活性物质和高分子胶粘剂,高分子胶粘剂的分子构造中含有聚酰亚胺或者聚对苯撑苯并二恶唑,并且所述高分子胶粘剂单独制成膜时,断裂伸长率高于30%,弹性率高于3GPa,且热膨胀系数低于60ppm。本发明胶粘剂所制成的锂电池容量高,初次充放电效率高,以及反复充放电的性能好。
本发明公开了一种具有层状结构的微富锂镍酸锂正极材料的制备方法及其在锂离子电池中的应用,首先将镍源、锂盐和熔盐添加剂混合均匀,锂盐、熔盐添加剂与镍源的物质的量的比例分别是1.1‑1.7、0.1‑0.5,通入氧气,550‑650度保温10‑20小时,降至室温;机械破碎后去除过量的锂盐和熔盐添加剂,烘干,再次通入纯氧气,升温至450‑550度,保温2‑5小时后降温至室温,本发明制备的富锂镍酸锂正极材料化学式为Li1+xNi1‑xO2,0.02
本发明涉及锂空气电池用阴极、锂空气电池、以及制备锂空气电池用电极的方法,提供了一种锂空气电池用阴极,所述阴极包含修饰的碳材料,其特征在于,所述修饰的碳材料表面包含至少一种杂原子或者杂原子基团。
本发明是一种可以广泛应用于液态和胶态锂离子电池的添加剂。现有技术电池电解液易引起“气涨”问题,且制备过程复杂。本发明用氟化有机物及其酸或盐作为锂电池用添加剂,添加剂溶解于锂电池专用的电解液中,可以极大的降低充电时有机电解液溶剂如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯在负极炭表面的分解,提高电解液的利用率,延长循环寿命,更为重要的是它可以大大减弱甚至消除由于上述酯类分解产生的气体,消除锂离子电池充放电过程中的所谓“气涨”现象,改善锂离子电池的循环效率,增加循环次数,消除由于“气涨”引起的爆炸危险。
本发明公开了一种锂离子电池用聚合物、锂离子电池凝胶电解质、锂离子电池及它们的制备方法,其特征在于,由包括异氰酸酯和聚环氧乙烷在内的原料交联形成;所述聚环氧乙烷中的羟基与所述异氰酸酯中的异氰酸酯基的摩尔数比为0.8~1.2:1。本发明提供的锂离子电池用聚合物、锂离子电池凝胶电解质及使用该种凝胶电解质的锂离子电池,较传统的锂离子电池,保液能力大大提高强,可有效防止漏液,避免因漏液引起的爆炸、燃烧等危险的发生,安全系数高。
本发明提供了一种通过磷酸锂的形式从含锂低镁卤水中制备氢氧化锂的方法,涉及盐湖提锂技术领域。本发明采用无机碱性化合物将含锂低镁卤水pH值调节到10以上沉淀钙和镁,得到除钙和镁的含锂卤水;加入磷酸溶液进行沉淀反应,得到的磷酸锂沉淀经离心和洗涤后,溶于磷酸溶液,得到磷酸二氢锂溶液;将磷酸二氢锂溶液纯化后进行双极膜电渗析,所得氢氧化锂溶液经浓缩和析晶,得到氢氧化锂产品。本发明方法操作简便,对含锂低镁卤水中钙、镁、钠和钾去除率高,提高了电解后氢氧化锂产品纯度,且材料循环利用率高、成本低,能够连续化制备氢氧化锂,特别适合地理位置偏远,原材料运输成本高,光伏发电和储能度电成本低的西藏、青海、南美的盐湖提锂。
本申请涉及锂带压延设备、锂铜双面复合设备及锂铜双面复合方法,锂带压延设备包括安装板,安装板上依次安装有锂带放卷辊、压延辊组和锂带收卷辊,安装板上安装有牵引膜放卷辊和将牵引膜贴合在锂带上的导向辊。锂铜双面复合设备包括锂带压延设备,安装板上依次设有铜箔放卷辊、复合放卷辊、复合辊组、复合收卷辊和牵引膜收卷辊。锂铜双面复合方法:将锂带压延减薄,压延时上压延辊和下压延辊均采用保护膜进行保护,压延后于锂带上复一层牵引膜,然后收卷;将锂带和铜箔进行双面复合,复合后去除牵引膜再收卷。本申请中的锂铜双面复合方法采用先对锂带压延减薄后复合的方式,可降低锂带发生变形的可能性,同时借助牵引膜可降低锂带粘附辊的可能性。
本发明涉及锂电池与锂离子电容制造及应用技术领域,具体来说是一种集锂离子电容和锂电池混合一体的锂离子电容电池及制备方法,集流体的两面分别相对应地设有锂离子电池的电极材料层和锂离子电容的电极材料层。本发明提出了一种集锂离子电池和锂离子电容于一体混合的储能器件,在正面锂电池正极材料层的对面配套相关生产锂电池所需各种材料及零件,使之形成一个完整的锂电池;在反面锂离子电容正极材料的对面配套相关生产锂离子电容所需的各种材料及零件,使之形成一个完整的锂离子电容。所述混合体锂离子电容电池的内部至少同时拥有一个锂电池和一个锂离子电容,为锂电池与锂离子电容的配合使用提供了更加完美的解决方案。
本发明涉及锂电池技术领域,尤其涉及一种改性锂电池正极材料的制备方法、改性锂电池正极材料及锂电池正极结构。所述制备方法包括如下步骤:提供正极前驱体材料或者待改性正极材料;在正极前驱体材料或者待改性正极材料的表面沉积金属氧化物薄膜层;将沉积金属氧化物薄膜层后的正极前驱体材料和锂源煅烧处理以获得改性锂电池正极材料;将沉积金属氧化物薄膜层后的正极材料进行退火处理以获得改性锂电池正极材料,退火处理或者煅烧处理破坏金属氧化物薄膜层的结构,形成金属离子,金属离子进一步嵌入到改性锂电池正极材料的晶格中,金属离子参与电解液的副反应降低活性物质的流失,提高正极结构的充放电循环性能和使用寿命。
本发明公开了一种钛酸锂基锂离子电池负极,它由集流体和涂敷在该集流体上的负极材料构成,所述负极材料由钛酸锂类活性物质、导电剂、粘结剂和添加剂组成;所述添加剂首次充电的锂离子接收能力为所述钛酸锂类活性物质的2倍以上,其添加量为所述钛酸锂类活性物质的0.2wt%‑4wt%。本发明能保证正极容量充分发挥,从而提高电池的设计容量。本发明中的添加剂使用首周充放电效率小于50%的物质,可以将其所吸收的锂离子大部分固定、不参与后续的充放电循环,从而减轻或消除所述添加剂的体积反复膨胀收缩现象,改善由此导致的电极结构破坏,具有更好的循环寿命特性,相应的,本发明还提供一种采用上述的钛酸锂基锂离子电池负极的锂离子电池及其化成方法。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料富锂型掺杂钼酸锂及其制备方法,其化学结构式为Li2M1-xMoxO3,所述富锂型掺杂钼酸锂具有良好的电化学充放电行为,小电流充放电条件(0.1C)下放电容量为156mAh/g(理论容量169.8mAh/g的85%),制备方法简单易行,成本低,具有高比容量和优良循环可逆性能,具有显著的实用价值和经济效益。
本发明公开了一种锂电池正极材料及其制备方法和锂电池正极、锂电池,该正极材料为复合正极材料,包含含锂氧化物和金属氧化物;所述含锂氧化物选自Li2O、Li2O2中的一种或两种;所述金属氧化物的通式为LixAOy,其中,A选自Mn、Co、Ni、Ti、Zr、Fe、Cu、Zn、Mo、Al、Cr、Ru、Nb中的一种或多种,0≦x≦1,0≦y≦2。本发明所提供的锂电池正极材料制备方法简单,所制备的锂电池具有较高的比容量、良好的循环性能和能量转换效率。
本发明涉及能源材料技术领域,特别是涉及一种锂电池改性正极材料及其制备方法。改性正极材料的制备方法包括:1)在正极材料前驱体表面包覆化学涂层制备获得正极前驱体改性材料;2)将步骤1)制备获得的正极前驱体改性材料与锂源混合,高温锂化制备获得改性正极材料。本发明在正极材料前驱体上包覆,在后续高温锂化过程中掺杂进正极材料晶体中起到了细化晶粒的作用,提高了正极材料的机械强度。并且高覆盖度的化学包覆层在高温锂化过程中在正极材料表面及体相均匀地引入掺杂离子,可以提高正极材料的化学和电化学稳定性。此外,相比传统在正极表面进行包覆改性并后退火的方案,本发明简化了材料制备工艺,提高制备效率和降低材料成本。
本发明提供一种高温锂电池的钼酸锂正极材料,其化学结构式为Li2MoO4。并提供其高温固相制备方法,包括按摩尔比称取锂盐和钼源,球磨2~5h后将其取出研磨并过筛;在空气气氛下200~800℃烧结10~16h,降至室温。还提供其水溶液合成制备方法,区别在于锂盐和钼源倒入水中搅拌并烘干。此外,本发明提供高温锂电池的正极材料的制备方法,包括对上述高温锂电池的钼酸锂正极材料研磨并过筛;称取该材料、低熔点硝酸盐和活性炭材料,球磨2~5h;将其在空气气氛下180℃烧结3h,取出后研磨并过筛。本发明提供的高温锂电池的钼酸锂正极材料采用钼酸锂,更耐高温且在高温下与硝酸共融盐相容性好,且电容量高,放电性能好。
一种提高铌酸钾锂单晶片中锂含量的方法,包括 如下具体步骤:在铂金坩埚内,放置带气孔的K2O、Li2O和Nb2O5混合料块;将双面抛光或单面抛光的铌酸钾锂晶片置于或悬于铂金丝上,加上覆盖有K2O、Li2O和Nb2O5混合粉料和热电偶的坩埚盖,坩埚顶部加铂金盖密闭,置于电阻炉中;该电阻炉加热升温至800~1200℃,恒温50~100小时,Li2O扩散到铌酸钾锂晶片中,缓慢降温,从而提高了铌酸钾锂晶片中Li含量。本发明克服了高Li含量的铌酸钾锂晶体难以生长的问题,可用于半导体近红外激光倍频。
本发明涉及锂离子二次电池正极材料(钴酸锂)的液相合成工艺,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液为溶剂,锂盐、钴盐分别溶解在PVA或PEG水溶液中,混合后的溶液经过加热,浓缩形成凝胶,生成的凝胶体再进行加热分解,然后在高温下煅烧,将烧成的粉体碾磨、过筛即得到钴酸锂粉。与现有技术相比,本发明具有合成温度低,得到的产品纯度高、化学组成均匀等优点。
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