镍钴锰酸锂三元锂离子电池正极片制备方法,包括以下步骤:1)按质量配比,称取镍钴锰酸锂活性粉体,乙炔黑和PVDF,置于容器中,并向容器中添加N‑甲基吡咯烷酮,调节粘度后,搅拌8~10h至混合均匀,获得正极浆料;2)将正极浆料涂敷于铝箔上,形成涂敷好的样品;3)将所述的涂敷好的样品进行真空冷冻干燥处理,形成干燥后的样品;其中:所述的真空冷冻干燥温度为‑50~‑30℃,真空冷冻干燥时间为12~16h;4)将干燥后的样品经压片与切片操作,获得镍钴锰酸锂三元锂离子电池正极片。该方法工艺流程简单,成本低,所制备的电池正极片性能良好,经测试,具有较高的首次放电比容量与放电效率。
本发明提供了一种锂离子电池负极材料Li4Ti5O12/TiO2/Ag及其制备方法,其采用水解辅助以及进一步煅烧的简单方法制备Li4Ti5O12/TiO2材料;随后,又采用AgNO3热分解以沉积金属Ag的方式,并加以超声辅助制得目标产物Li4Ti5O12/TiO2/Ag复合材料。本发明提供的制备方法简便、易操作,通过该方法制备而成的锂离子电池负极材料为纳米粒子结构,增大了材料的比表面积;同时在保持尖晶石型Li4Ti5O12优良特性的前提下,兼具了TiO2以及金属Ag的优势,进一步提高了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。
一种锂二次电池用球形纳米晶镍钴酸锂制备方 法, 将镍盐溶液、碱溶液和浓氨水溶液连续导入反应器, 混合搅 拌, 再连续溢出; 保持反应体系环境为非稳定状态, 将溢流出反应 物料以间歇方式回流到反应体系中, 用回流调整物料旋转状态, 改变反应物在反应体系内停留时间; 反应毕, 经陈化、清洗制成 中间产物球形纳米晶氢氧化镍NixCoy(OH)2; 取中间产物NixCoy(OH)2, 再取LiOH·H2O及Mz混合, 搅拌; 将所述反应物装入煅烧炉加热, 得镍钴酸锂LiNixCoyMzO2。它便于工业化生产, 电学性能好。
本申请提供一种超薄型石墨烯锂离子单体电池及石墨烯锂离子电池组,所述单体电池由正极极片、隔膜及负极极片层压后构成;正极极片包括正极铝箔集流体及设在正极铝箔集流体内侧表面的磷酸铁锂活性材料层;磷酸铁锂活性材料层上刷涂凝胶型电解液,以形成电解液层;隔膜的一面紧贴于电解液层;负极极片包括负极铜箔集流体及设在负极铜箔集流体内侧表面的负极活性材料层;负极活性材料层的主要成分是硅/炭‑石墨烯复合材料;负极活性材料层紧贴隔膜的另一面。作为负极活性材料,硅/炭‑石墨烯复合材料具有巨大的比表面积和容量,高导电率,在应用于石墨烯锂离子电池时,使得电池具有高导电率,高容量,性能优越等优势。
本发明公开了属于新能源材料制备技术范围的一种球形锂离子电池正极材料磷酸锰锂的制备方法。本方法首先采用共沉淀法,以LiOH?H2O和H3PO4为原料,其反应沉淀煅烧后得Li3PO4。之后以多元醇辅助水热法,取MnSO4?H2O和上述Li3PO4,在PEG400-H2O混合溶液中反应,将产物离心、干燥、过筛,得到LiMnPO4。将上述LiMnPO4与抗坏血酸球磨混合、煅烧,最终得到LiMnPO4/C复合材料。本发明方法制备的LiMnPO4/C复合材料呈球形,粒径尺寸在0.3~2μm之间,相比于已有制备方法,该方法的产物粒径控制更好,继承了前驱体的形貌,过程易控、成本低、产率高,为制磷酸锰锂正极材料提供了新方法。
一种磷酸铁锂锂离子电池正极片的制备方法,包括以下步骤:1)按质量配比,称取磷酸铁锂,乙炔黑和PVDF,置于容器中,并向容器中添加N‑甲基吡咯烷酮,调节粘度后,搅拌8~10h,获得正极浆料;2)将正极浆料涂敷于铝箔上,形成涂敷好的样品;3)将所述的涂敷好的样品进行真空冷冻干燥处理,冷冻温度为‑50~‑30℃,冷冻时间为4~6h,形成冷冻干燥后的样品;4)将冷冻干燥后的样品,进行真空干燥,真空干燥温度为85~100℃,干燥时间为8~10h,得到干燥后样品;5)将干燥后样品经压片与切片操作,获得磷酸铁锂锂离子电池正极片。该方法工艺流程简单,成本低,所制备的电池正极片性能良好,经测试,具有较高的首次放电比容量与放电效率。
本发明属于功能材料制备领域,具体涉及一种Ce‑Li‑MOF锂离子电池负极材料的制备方法及其在制备锂离子电池方面的应用,按如下步骤实施:(1)将苯四酸、硫酸铈及氢氧化锂分散在水溶液中,将上述水溶液置于反应釜中,在室温空气气氛下,得到橙褐色浆料后搅拌;(2)将步骤(1)所得产物转移至高压反应釜中,加热反应后,自然冷却至室温,得到淡黄色透明晶体;(3)将步骤(2)所得产物用去离子水洗涤,在自然条件下干燥,即得Ce‑Li‑MOF锂离子电池负极材料。本发明重现性好,目标产物形貌结构理想,所做成的纽扣电池电化学性能突出。
一种镍钴锰酸锂三元锂离子电池正极片的制备方法,包括以下步骤:1)按质量配比,称取镍钴锰酸锂活性粉体,乙炔黑和PVDF,置于容器中,并向容器中添加N‑甲基吡咯烷酮,调节粘度后,搅拌8~10h至混合均匀,获得正极浆料;2)将正极浆料涂敷于铝箔上,形成涂敷好样品;3)将涂敷好样品进行真空冷冻干燥处理,温度为‑50~‑30℃,时间为4~6h,形成干燥后样品;(4)将冷冻干燥后样品进行真空干燥,温度为85~100℃,时间为8~10h,得到干燥后样品;5)将干燥后样品经压片与切片操作,制得镍钴锰酸锂三元锂离子电池正极片。该方法工艺流程简单,成本低,所制备的电池正极片性能良好,经测试,具有较高的首次放电比容量与首次放电效率。
本发明公开了一种锂离子电池或锂硫电池用复合隔膜及其制备方法和应用,属于电化学储能技术领域。该电池复合隔膜是在聚合物基体的两侧分别涂覆纳米导电功能涂层和陶瓷功能涂层制备而成的三层复合隔膜。纳米导电功能涂层能够加速电池中电子和离子的快速传输,陶瓷功能涂层能够提升电池在高温下的热稳定性及安全性能,从而使得基于该复合隔膜制备的电池具有优异的电化学性能和热稳定性能。本发明方法工艺简单易于产业化,制备的复合隔膜可广泛应用于各种锂离子电池和锂硫电池。
一种制备氧化锂或单晶氢氧化锂的方法,属于材料技术领域,按以下步骤进行:(1)将单水氢氧化锂置于坩埚中,然后在真空度50~150Pa条件下加热至90~120℃,保温2~3h;(2)将去除自由水的单水氢氧化锂在真空度50~150Pa条件下加热至200~250℃,保温2~3h,然后以5~15℃/min的速度升温至700~1000℃,保温4~10h;(3)在真空度50~150Pa条件下,将坩埚内的物料随炉冷却至70~100℃,然后将坩埚置于手套箱内降至常温,获得氧化锂或单晶氢氧化锂。本发明的方法相对于传统的方法具有的优点是所用原料易取、好保存,采用的工艺流程简单实用,生产成本比较低,设备投资较少;获得的产品纯度高,并且产率高,质量稳定。
本发明公开了一种铝锂合金低温超塑性预处理 的方法,先将合金锭均匀化、铣面后,进行包铝工艺,即在 300℃-400℃恒温,加10-15MPa压强,保温30-50分 钟,再在450℃热轧至10mm,在530℃固溶1-2小时,在 360℃-420℃过时效24-40小时,再冷轧至1.2-1.5mm, 最后在250℃-450℃进行低温再结晶,保温25-40分钟后 水淬。主要解决了降低超塑性变形温度60℃-100℃,提高应 变速率10倍,有效地抑制了合金超塑预处理和超塑变形过程 中的氧化与脱锂。它适用于Al-Li-Cu-Mg-Zr系列合 金低温超塑性的预处理。
高锂含量超轻镁锂基合金力学和腐蚀性能的协同提升方法,所述合金的成分为8~14wt.%Li,主合金元素(Zn、RE和Zr等)含量总和低于8wt.%,夹杂元素(Fe和Cu等)含量总量低于0.001wt.%,余量为Mg。其制备方法为一种利用调控合金中β‑Li基体相的表面暴露面积分数和基体相中弥散强化析出颗粒数量、尺寸和分布来协同提升力学和腐蚀性能的方法,特别是涉及一种能够显著提升镁锂基合金强度并大幅降低其腐蚀速率的大塑性加工和动态应变时效析出调控处理工艺制度。本发明在保证镁锂基合金塑性的同时,显著提高镁锂合金的强度和耐蚀性,有效弱化了合金局部腐蚀的严重程度。本发明所用的设备简单,成本较低,适用性广,尺寸规格可调,操作简单。
一种用氟化锂制备锂冰晶石的方法,包括以下步骤:(1)将氟化锂加入到无机酸液中,搅拌反应获得酸化物料;(2)向酸化物料中加入铝盐,搅拌反应获得混合物料;(3)将混合物料过滤分离出滤渣,水洗滤渣后烘干,获得锂冰晶石。本发明的方法通过酸溶、加铝盐、洗涤和过滤等步骤,高效简便的制备得到合格的锂冰晶石产品。
本发明提供了一种锂离子电池负极材料Li4Ti5O12/TiO2纳米片阵列及其制备方法和应用。采用无模板水热合成法,以硫酸氧钛和CH3COOLi·2H2O为原料,去离子水为溶剂,稀氨水调节酸碱度,水热反应制得前驱体;前驱体于空气氛围中,高温烧结得目标产物。通过该方法制备的锂离子电池负极材料,既保持了Li4Ti5O12的优良特性,同时TiO2的引入增强了锂离子的扩散性能,提高了材料的比容量,有效解决传统碳负极材料的安全隐患问题;而且纳米片阵列具有3D网络结构,能有效增大材料的比表面积,进一步提高了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能,有利于实现Li4Ti5O12电极材料的商品化。
本发明的以锂离子固体电解质片为隔膜的钮扣锂电池及其制备方法,电池包括锂离子固体电解质片、正极片、正极壳、锂片、负极壳、电解液LiPF6、滤纸片、不锈钢片和弹片。制法为:按化学计量对原料进行称量,取原料Li2CO3、La2O3和TiO2混合球磨后,将湿料烘干后研磨至磨细,将细干料放入氧化铝坩埚中,并放于箱式电阻炉中,升温至1000℃并保温6小时煅烧,使碳酸盐充分分解后冷却;研磨压片得到锂离子固体电解质片隔膜样品后,进行固相合成反应后冷却,生成锂离子固体电解质片,制备正极片后进行电池装备,封装制成成品。该锂离子电解质片离子电导率高,电子电导率低,致密度高,锂枝晶不易刺穿,制得锂电池循环性能好。
本发明公开了石墨烯锂离子电池负极极片的制备方法及石墨烯锂离子电池组,所述方法首先以制备得到的炭包覆的硅/石墨烯复合材料为负极活性材料,再经混料、涂覆、辊压以及烘干处理,得到负极极片。所述石墨烯锂离子电池组中的电池单体采用本申请提供的方法制备得到的负极极片,并以掺杂硬碳的改性石墨为正极活性材料,再采用高电压、高电导率、不腐蚀且有利于低温性能的电解液,得到的电池组具有容量大,充电速度快,寿命长,续航里程长,导电率高,低温性能好等优点,解决了传统锂离子电池容量低,危险易污染,性能差的技术问题。
一种用氟化锂制备锂钠冰晶石的方法,包括以下步骤:(1)将氟化锂加入到无机酸液中,搅拌获得酸化物料;(2)向酸化物料中加入铝盐和钠盐,在20~80℃下搅拌反应,获得混合物料;(3)将混合物料过滤分离出滤渣,水洗滤渣,烘干去除水分,获得锂钠冰晶石。本发明的方法所使用的均为化工领域常见原料,获取方便,并且该发明方案对实验设备要求低,普通的加热搅拌即可;操作简单,安全可靠。
本发明属于金属材料制备领域,具体涉及一种稀土合金化的镁锂合金或铝锂合金的制备方法。为解决Mg‑Li/Al‑Li合金强度低、高温蠕变性差等问题,同时为了解决原位生成法中,含铝的镁锂合金或铝合金中,第二相AlmREn的形貌、含量、尺寸等不可控的问题,以及采用Mg‑RE/Al‑RE中间合金制备稀土合金化的镁锂/铝锂合金时成本过高、收率低的问题,本发明以Mg‑Li/Al‑Li合金作为基体合金,将低成本的纳米或微米级的REpOq颗粒来代替高成本的Mg‑RE/Al‑RE中间合金作为前驱体添加到Mg‑Li/Al‑Li合金熔体中,实现稀土合金化。本发明降低了稀土合金化的镁锂/铝锂合金的制备成本,操作简单,实现难度小,很容易实现工业化生产,并且所制备得到的稀土合金化的Mg‑Li/Al‑Li合金具有十分优异的综合力学性能。
本发明的目的是针对现有技术中类单晶尖晶石锰酸锂制备方法的不足,提供了一种高温循环稳定的锂电池用类单晶尖晶石锰酸锂的合成方法,属于锂离子电池正极材料制造领域。该方法通过将原料锂化合物、锰化合物以及钴、镍、铝、镁、铬、锌化合物的一种或多种混合后,经加热燃烧,得到前躯体物质,再经煅烧后,加入适量锂化合物加热保温,得到类单晶尖晶石锰酸锂。该方法所使用的设备简单,适合工业化生产,该方法制备的类单晶尖晶石锰酸锂高温循环稳定性好,在55℃循环200次容量保持率大于94%。
本发明公开了一种基于生物质/碳纳米管复合修饰钛酸锂的新型锂离子电池负极材料及其应用。将LiOH·H2O、碳管和碳化翅果皮的水分散液与钛酸四丁酯的无水乙醇溶液充分搅拌混合,转移至不锈钢反应釜中,于180℃水热处理12‑36h;收集水热处理后的前驱体粉末,用蒸馏水和乙醇交叉洗涤至中性;于80℃真空干燥24h后,置于管式炉中,氩气氛围下,600‑800℃煅烧1‑3h,研磨,得目标产物生物质/碳纳米管复合修饰钛酸锂微纳复合材料。本发明采用生物质衍生碳和多壁碳纳米管复合对钛酸锂进行表面修饰,通过一步水热法简单高效的制备出既具有三维导电网络微纳复合结构又具有优异的电子导电性的锂离子电池负极材料。
本发明属于含锂资源利用领域,具体涉及一种氯化锂电转化直接制备碳酸锂的方法,目的是通过氯化锂溶液电解,同时通入CO2气体,直接获得碳酸锂产品和副产品氢气及氯气。本发明采用电解的方法使氯化锂直接电转化为碳酸锂,电解工艺流程短、自动化程度高,所得产品纯度高,有利于降低生产成本、实现大规模生产;电解得到的碳酸锂产品能快速实现固液分离,避免了碳酸锂的反溶,有利于提高生产的效率、节约能源,降低生产成本;本发明的方法使用原料简单、能源清洁,无外排废物,对环境友好。
本发明的一种以锂离子固体电解质片为隔膜钮扣锂电池及制备方法,电池包括锂离子固体电解质片、正极片、正极壳、锂片、负极壳、电解液LiPF6、滤纸片、不锈钢片和弹片。制法为:按化学计量对原料进行称量,取原料Li2CO3、SrCO3、ZrO2和Nb2O5混合球磨后,将湿料烘干后研磨至磨细,将细干料放入氧化铝坩埚中,并放于箱式电阻炉中,升温至1100℃并保温10小时煅烧,使碳酸盐充分分解后冷却;研磨压片得到锂离子固体电解质片隔膜样品后,进行固相合成反应后冷却,生成锂离子固体电解质片,制备正极片后进行电池装备,封装制成成品。该锂离子电解质片离子电导率高,电子电导率低,致密度高,锂枝晶不易刺穿,制得锂电池循环性能好。
本发明提供一种从废旧钴酸锂电池中回收钴、锂金属的方法,其特征在于:具体步骤如下:(1)将废旧钴酸锂电池进行放电处理,经拆解、破碎、热解和筛分后获得黑色钴酸锂粉末;(2)将步骤(1)所得黑色钴酸锂粉末与铵盐按照摩尔比1:1.5~4的比例混合,将混合料置于高温球磨机内进行强化氨法焙烧,使钴酸锂转变为硫酸盐,水浸后获得富含Co2+、Li+的浸取液,并对此过程产生的氨气进行回收并以硫酸铵的形式回收并循环利用;(3)将步骤(2)所得富含Co2+、Li+的浸取液进行选择性回收钴、锂组元,利用有机萃取剂回收钴,沉淀法回收残液中的锂,将锂以碳酸锂的形式回收。本发明满足绿色、低耗、高效、短流程回收废旧锂离子电池有价金属的要求。
一种熔盐电解回收废旧钴酸锂电池中钴和锂的方法,属于熔盐电化学反应技术领域。该方法为:将钴酸锂正极粉末压制,烧结作为阴极,石墨作为阳极,碳酸盐的共晶混合盐作为熔盐,将石墨阳极和LiCoO2阴极插入熔盐中,并在石墨阳极和LiCoO2片阴极之间施加恒定电压,电解3~5h,得到电解后的阴极;将电解后的阴极提出熔盐,冷却,清洗除杂,得到Co或CoO粉末;将电解后的熔盐体系冷却研磨,搅拌溶解、抽滤干燥,得到白色Li2CO3粉末。本方法回收的CoO或Co粉末、和Li2CO3粉末可以再合成制备再生锂离子电池正极材料,实现资源的循环再利用,该方法具有工艺流程及操作简单、高效和环境友好的优点。
一种基于铁酸锂的锂电池负极材料及其制备方法和应用,属于锂离子电池电极材料的制备及应用领域。该基于铁酸锂的锂电池负极材料,包括铁酸锂,所述的铁酸锂的化学式为Li2Fe3O5,其形貌为八面体结构颗粒,粒径为0.2~10μm。还包括导电碳、粘结剂和溶剂。其制备方法为:将各个物质混合后,搅拌得到。用该负极材料可以制备锂电池。本方法以八面体结构的铁酸锂材料为基础制备的锂离子负极材料,不仅提高了导电性,而且缓解了锂离子在嵌入和脱出的过程中巨大的体积变化,提髙了锂离子负极材料的电化学稳定性,可以极大的改进石墨作为传统锂离子电池负极材料的较低的理论比容量,解决了锂离子电池较低比容量这一发展障碍。
本发明涉及电化学材料技术领域,尤其涉及一种锂离子电池正极材料、其制备方法和锂离子电池。该锂离子电池正极材料包括稀土金属离子、磷酸锰锂和导电碳;稀土金属离子占磷酸锰锂摩尔质量的0.8‑6mol%,稀土金属离子为钇离子、镧离子、铕离子、铒离子、钕离子和钐离子中的至少一种;导电碳占稀土金属离子掺杂的改性正极材料摩尔质量的0.5‑5mol%。该制备方法中,采用溶胶‑凝胶法制备锂离子电池正极材料。锂离子电池包括以上技术方案所述的锂离子电池正极材料。该锂离子电池正极材料,提高了锂离子电池正极材料的导电性。该制备方法,能够使磷酸锰锂与稀土金属离子均匀复合,工艺简单。该锂离子电池,容量大、导电性能强。
本发明涉及一种回收处理锂电池过程中回收锂的方法。将废旧锂电池电芯通过机械破碎,破碎后浸泡,水浸过滤后的滤饼碎片热解,得到热解物料再于搅拌条件下水浸,趁热过滤筛分得到铜铝箔混合碎片、正负极混合滤饼和富锂溶液;将所得富锂溶液再经热解物料的搅拌水浸过滤后滤液反复水浸,而后将富锂溶液升温,利用溶解度差析出碳酸锂,过滤得碳酸锂粗品;将粗品再经水配制碳酸锂浆料,而后泵入液体喷射环流反应器中,滤除沉淀,得到精制的锂溶液;对上述精制的锂溶液加热,保温后过滤,再水洗涤滤饼,滤饼,干燥,得到碳酸锂产品。采用本发明的废旧锂电池中锂的回收方法,回收的碳酸锂纯度99.5%以上,且杂质指标能够达到电池级碳酸锂使用的行业标准。
本发明公开了一种航空锂电池极耳、设计方法及航空锂电池,其中,所述航空锂电池极耳的截面积S的范围为:Smin≤S<。该航空锂电池极耳,够保证极耳所允许的载流量满足正常工作时使用要求,还能够保证极耳在锂电池因发生短路故障而发生热失控之前熔断,切断短路回路,防止锂电池进入到热失控状态,提高锂电池工作的安全性。
本发明涉及一种废弃锂电池磨浸回收钴和锂的工艺,具体步骤为:将废弃锂电池放电完全后机械拆除外壳;将去除外壳的废弃锂电池进行快速冷冻,再拆解成正极、负极和隔膜;将所得正极材料进行低温破碎成粉料;将破碎后的正极粉料加入固体酸性有机络合剂和固体还原剂进行低温干式研磨;对研磨后的混合物料加水进行超声水浸分离;浸出液过滤后加入沉淀剂沉钴,获得钴产品;对沉钴后的溶液进行提锂,获得锂产品。本发明新工艺综合利用阶梯低温预处理、低温机械化学活化和超声强化浸出的优点,具有原料适应性强、操作条件温和、设备要求低、产品回收率和质量高、环境和经济效益显著等优点。
本发明提供一种锂离子电池负极材料钛酸锂/氮掺杂石墨烯的制备方法及其应用,其采用水热合成法,以钛酸四丁酯、氮掺杂石墨烯和LiOH·H2O为原料,以水和乙醇为溶剂,水热反应制得前驱体;将前驱体置于氩气氛围中,高温烧结得到目标产物,通过该方法制备而成一种锂离子电池负极材料钛酸锂/氮掺杂石墨烯,在保持钛酸锂负极材料的优良特性的前提下,不仅具有钛酸锂、氮掺杂石墨烯复合材料所具有的优点,而且克服了以往石墨烯材料存在聚集的缺点,增大了材料的比表面积,提高反应所需的活性位点,材料的电化学性能显著提高,且其采用极其简单的一步水热方法合成,特别有利于实现LTO负极材料的商品化。
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