提供了易于微粉化且易于分散在粘合剂中的钛酸锂。所述钛酸锂的特征在于粉碎度Zd的值为2或更大,其中Zd表示粉碎前后的50%累积粒径之比。所述钛酸锂通过如下步骤(1)-(3)制备:(1)热水解硫酸氧钛或硫酸钛以制备偏钛酸的步骤;(2)制备含前述偏钛酸的淤浆,将前述淤浆的pH中和至6.0-9.0,进行固液分离,从而制备具有100-400m2/g?BET比表面积和基于以TiO2计的偏钛酸量为0.01-2.0质量%的硫酸组分(SO4)含量的含偏钛酸的钛原料的步骤;和(3)将前述钛原料与锂化合物混合并焙烧的步骤。
本发明提供了具有橄榄石或NASICON结构的覆 碳粉末的新合成方法,该粉末是制造可充电锂电池活性材料的 有前途的类型。由于所述结构的不良电子传导性,粉末粒子的 覆碳对于获得良好性能是必需的。为制备覆层 LiFePO4,将锂源、铁源和磷酸 盐源与多元羧酸和多元醇一起溶解在水溶液中。通过蒸发水, 聚酯反应发生,同时形成含锂、铁和磷酸盐的混合沉淀。然后 将树脂包封的混合物在700℃还原气氛中进行热处理。从而制 造出由涂覆导电碳的橄榄石 LiFePO4相组成的细微粒子。当 将该粉末用作锂插入式电极的活性材料时,在室温下得到了快 的充电和发电速率并观察到优异的容量保持。
本发明涉及一种可再充电锂电池,所述可再充电锂电池包括:包含非碳 类负极活性材料的负极;包含可逆地嵌入和解嵌锂离子的正极活性材料的正 极;以及包含非水有机溶剂、包括LiPF6的锂盐、由右述通式1表示的第一 添加剂和第二添加剂LiB(C2O4)2的电解液,其中非水有机溶剂包含有相对其 总体积占20体积%或者更低的碳酸亚乙酯。所述电解液具有3.02cP或者更 低的粘度。所述化学通式1如上所示, 其中,R1和R2独立地选自由氢、卤素、氰基(CN)、硝基(NO2)以 及C1~C5的氟烷基构成的组,并且R1和R2至少之一选自由卤素、氰基 (CN)、硝基(NO2)以及C1~C5的氟烷基构成的组。
本申请涉及锂化电活性材料的方法。本公开涉及用于锂离子电化学电池的电极中的电活性材料以及制造其的方法,例如锂化电活性材料的方法。锂化电活性材料的方法可以包括将电活性材料前体分散在包含锂基盐的室温电解质中,并使电解质混合物与锂源接触,以使锂源离子化并形成锂离子。锂离子可以与电活性材料前体反应以形成完全锂化的电活性材料(例如大于总锂化的70%)。在某些方面中,所述方法进一步包括电化学放电完全锂化的电活性材料以形成具有优化锂化状态(例如,小于或等于完全锂化的电活性材料的第一锂化状态的大约40%)的锂化的电活性材料。
本发明涉及从盐液获得氯化锂的方法和实施此 方法的设备。从盐液用选择性吸着提取获得氯化锂的方法的核 心在于借助于解吸溶液和在循环运行中获得的浓度为10kg/m3至17kg/m3的氯化锂溶液在吸着-解吸集合体中通获得富集氯化锂溶液;离子交换净化富集Ca杂质和Mg杂质溶液;按照电渗析方法浓缩净化的洗提液直至氯化锂溶液的浓度为100kg/m3至150kg/m3,同时获得氯化锂含量0.2kg/m3至0.5kg/m3的脱盐溶液,所述的脱盐溶液用于从吸着剂解吸锂,以及洗涤和干燥从通过蒸发至LiCl含量600kg/m3至800kg/m3的浓缩的溶液,通过冷却得到LiCl晶体。这样就可以获得高纯度的可以用于制造金属锂以及其合金的无水氯化锂。
本发明提供一种不产生过充电状态的锂蓄电池,以及利用该锂蓄电池不需设保护电路的电池装置。该锂蓄电池是将含有聚偏氟乙烯树脂的隔板放置在中间并配置有可吸附与解吸附锂离子的负极(如石墨)和以含锂金属氧化物(如含锂的钴氧化物)为正极活性物质的正极之后,注入非水电解质而构成的。对这样构成的锂蓄电池即使进行过充电,电池电压也不会上升到给定电压值以上。
本发明目的在于提供在使粗碳酸锂在二氧化碳气体的供给下溶解在液体中时,能够有效地提高气体反应效率的碳酸锂的制造方法。在本发明中,从含有电池正极材料成分的锂离子电池废料制造碳酸锂的方法,所述电池正极材料成分含有从Co、Ni和Mn所构成的群中选择的至少一种金属和Li,其中,对于所述锂离子电池废料实施湿式处理,由此从所述锂离子电池废料中使所述电池正极材料成分的所述金属的至少一种分离,得到粗碳酸锂后,包括:溶解工序,使所述粗碳酸锂,在二氧化碳气体的供给下溶解于液体中;脱碳酸工序,加热在所述溶解工序中得到的锂溶解液,使碳酸脱离,在所述溶解工序中,使粗碳酸锂在液体中溶解时,在反应槽内使用搅拌机搅拌所述液体,使所述搅拌机的搅拌叶片的直径(d)相对于所述反应槽的内径(D)的比(d/D)为0.2~0.5。
本发明涉及一种制备正极活性材料的方法、通过上述制备方法制备的正极活性材料以及包含所述正极活性材料的正极和锂二次电池,该方法包括:制备锂过渡金属氧化物,所述锂过渡金属氧化物包含占除锂之外的金属的总摩尔数的60mol%以上的镍;基于100重量份的所述锂过渡金属氧化物,用300ppm至1,000ppm的水分浸渍所述锂过渡金属氧化物;以及对浸渍有水分的所述锂过渡金属氧化物进行热处理,其中,存在于所述锂过渡金属氧化物表面上的锂副产物与水分反应,从而在所述锂过渡金属氧化物表面上形成保护层。
本发明涉及特别是具有化学式Li1±wMe1vMe2x-vMn2-x-yTiyO4-zFz的Ti-掺杂的氟氧化物-锂-锰-尖晶石,其中0≤w<1,0.3<x≤0.7,0.3≤v<0.7,x>v,0.0001≤y≤0.35,0.0001≤z≤0.3,和Me1是选自元素{Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn}的金属,和Me2是选自元素{Ni、Fe、Co、Mg、Cr、V、Ru、Mg、Al、Zn、Cu、Cd、Ag、Y、Sc、Ga、In、As、Sb、Pt、Au、B}的金属,该尖晶石可以以每个化学式单元明显多于一个锂而稳定地循环。本发明还涉及这样掺杂的尖晶石的制备方法以及其在锂离子电池中作为阴极材料的用途。本发明最后涉及具有至少一个锂离子电池的锂离子电池组,该锂离子电池的阴极材料含有根据本发明掺杂的尖晶石或高压尖晶石。
一种包括正极、负极、隔膜和无水电解质的锂离子二次电池,其中所述隔膜主要由多孔片材制成,所述正极活性材料和负极活性材料可以被锂可逆地涂布和去涂布,在正极的锂的总量Qp(mAh)和可涂布负极的锂的量Qn(mAh)的关系为Qp>Qn,当以0.2Qn
本发明涉及一种用于高压二次电池的锂正极活性材料,其中阴极完全或部分地在相对于Li/Li+高于4.4V下工作。锂正极活性材料包含至少95wt%的化学组成为LixNiyMn2‑y‑zDzO4的尖晶石,其中0.9≤x≤1.1,0.4≤y≤0.5,0.02≤z≤0.2,其中D是选自以下元素的掺杂剂:Co、Cu、Ti、Zn、Mg、Fe或其组合。锂正极活性材料是由一级颗粒形成的二级颗粒所组成的粉末,其中所述锂正极活性材料的振实密度为至少1.9g/cm3。本发明还涉及用于制备本发明的锂正极活性材料的方法和包含本发明的锂正极活性材料的二次电池。
本发明涉及一种锂金属与固体电解质之间的界面。具体提供一种具有人造界面层的锂金属电极。人造界面层传导锂离子但不传导电子。还提供了制备锂金属电极的方法。提供含有锂金属电极的固态电化学电池。提供一种固态锂‑硫电化学电池,其具有约3mAh/cm2的持续放电容量。
本发明廉价地提供一种高容量的锂二次电池,其通过使用与现有的负极材料不同的材料,从而谋求提高充放电的可逆性,本发明还提供一种锂二次电池,该电池即使使用现有所使用的电解液,着火、过热等的危险性也很小。一种锂二次电池用负极材料,其特征在于由具有凹曲面形状的凹部的铁箔或铁基合金箔形成,该凹曲面形状的凹部通过激光束照射进行热处理而形成,其表层部的表面是与锂二次电池用电解液接触的表面。一种锂二次电池,其包含由该负极材料形成的负极、以锂化合物为活性物质的正极、配置于该正负极间的电解液以及将正负极间隔开的隔膜。
本发明的目的在于提供:以来源于植物的炭作为原料,钾元素和铁元素被充分脱灰、平均粒径小的锂离子电容器负极用碳质材料的制造方法,以及锂离子电容器负极用碳质材料。前述课题可通过平均粒径3-30μm的锂离子电容器负极用碳质材料的制造方法解决,该制造方法包含以下工序:(1)将平均粒径100-10000μm的来源于植物的炭在含有卤素化合物的非活性气体气氛中在500℃-1250℃下进行热处理的气相脱灰工序;(2)将经气相脱灰的碳质前体进行粉碎的工序;以及(3)将经粉碎的碳质前体在非氧化性气体气氛下在低于1100℃下进行焙烧的工序。
本发明涉及全固态锂电池及其生产方法。该全固态锂电池包括被固体电解质(4)分开的第一和第二电极(2、3)。第二电极(3)由包括电化学活性的锂离子插入材料(7)和无定形锂基材料(8)的复合材料形成,所述无定形锂基材料(8)是锂离子导体,并且相对于电化学活性材料(7)是惰性的。
本发明公开了一种粘合剂,其包含通过聚合以下单体得到的聚合物颗粒:基于100重量份的粘合剂聚合物,(A)1~80重量份的(甲基)丙烯酸酯单体;(B)1~20重量份的不饱和羧酸单体;和(C)0.001~40重量份的乙烯基单体,并且该粘合剂使能够进行锂嵌入/脱出的电极活性材料颗粒在该颗粒之间以及该颗粒和集电器之间固定和连接。本发明还公开了一种包含该粘合剂的电极,以及具有该电极的锂二次电池。而且,本发明公开了一种评价粘合剂对电解液的润湿性和包含该粘合剂的电池质量之间的相互关系的方法。所述粘合剂表现出优异的粘合性以及对电解液的优异的润湿性,从而当该粘合剂用于锂二次电池的电极时,可以改善电池的倍率特性和寿命特性。
一种锂电池的处理方法,是具备正极构件(155)的锂电池(100)的处理方法,所述正极构件(155)具有由铝构成的正极集电体(151)、和包含由含有锂和过渡金属元素的复合氧化物构成的正极活性物质(153)且固定于正极集电体(151)上的正极活性物质层(152),该处理方法具有:使磷酸水溶液、碳酸水和硫化氢水中的任一种酸性溶液与构成正极构件(155)的正极活性物质层(152)和正极集电体(151)的表面接触,从正极集电体(151)剥离正极活性物质层(152)的酸性溶液处理工序(步骤S4);和使含有来源于正极活性物质层(152)的金属成分的被处理物质(PM)与草酸水溶液反应的草酸处理工序(步骤S8)。
用作电极特别是用作锂离子电池阳极的纳米级石墨烯薄片基复合材料组合物。所述组合物包含:a)能够吸收和解吸锂离子的微米或纳米级颗粒或涂层;和b)多个纳米级石墨烯薄片(NGP),其中薄片包含石墨烯片或石墨烯片的堆叠体,薄片厚度小于100nm;其中所述颗粒或涂层中至少之一物理贴附或化学结合到至少一个石墨烯薄片,且薄片的量为2-90重量%并且颗粒或涂层的量为98重量%-10重量%。还提供了包含这样的负电极(阳极)的锂二次电池。所述电池表现出优越的比容量、优异的可逆容量和长的循环寿命。
本发明涉及碳涂敷磷酸铁锂纳米粉末的制备方法及根据上述方法制备的磷酸铁锂纳米粉末,上述碳涂敷磷酸铁锂纳米粉末的制备方法包括:步骤(a),在三乙醇胺溶剂中放入锂前体、铁前体及磷前体来制备混合溶液;步骤(b),向反应器内投入上述混合溶液并进行反应来制备非晶质的磷酸铁锂纳米种子;以及步骤(c),对所制备的上述磷酸铁锂纳米种子进行热处理来制备粒子的一部分表面或整个表面涂敷有碳的磷酸铁锂纳米粉末。通过两个步骤的简单工序,能够在短时间内制备出既使粒子大小及粒度分布得到控制,又在粒子上形成有碳涂敷层的磷酸铁锂纳米粉末,并且,包含所制备的上述碳涂敷磷酸铁锂纳米粉末作为正极活性物质的锂二次电池在容量及稳定性方面优良。
本发明的目的在于提供一种方法,该方法以单相且高效地在工业上有利地制造倍率性能优异且易于处置的钛酸锂(Li4Ti5O12)。该钛酸锂的制造方法的特征在于,在通过将由锂化合物所构成的原料粉末与由钛酸化合物所构成的原料粉末加以混合、焙烧而制造实质上为单相的钛酸锂(Li4Ti5O12)的方法中,锂化合物使用碳酸锂,钛酸化合物使用偏钛酸或原钛酸。所得到的钛酸锂的特征在于,相对于非水系电解液的浸透速度系数大于锂化合物使用氢氧化锂时的钛酸锂相对于同一非水系电解液的浸透速度系数,且比表面积为10m2/g以下。
本发明涉及电化学器件以及可充电锂离子电池,具体提供了一种电化学器件,包括电化学电池,该电化学电池具有用于接收液体反应物负电极材料的第一容积部分、用于接收液体反应物正电极材料的第二容积部分、以及位于所述第一容积部分和第二容积部分之间的锂离子交换膜。液体反应物负电极材料包括锂或者含锂的材料。锂离子交换膜便于液体反应物材料之间的锂离子交换反应以产生锂耗尽负电极材料和富锂正电极材料。该器件还包括相应的流体交换机构,用以:i)将液体反应物正电极材料引入第二容积部分中并将富锂正电极材料从第二容积部分中取出以及ii)以将液体反应物负电极材料引入第一容积部分中并将锂耗尽负电极材料从第一容积部分中取出。
本发明涉及制造包含预锂化的负极的锂二次电池的方法。根据本发明,通过作为电池制造工序的层压工序形成锂和负极活性材料的复合材料,并且在应用了具有由锂和负极活性材料形成的复合材料的负极的锂二次电池的情况下,在电池开始运行时,负极活性材料被预锂化,且由此在已经在负极上形成锂合金的状态下进行充电/放电过程,从而显示出减少初始不可逆相的效果。
本发明公开了一种用于可再充电电池的正电极,其包含锂金属氧化物粉末,所述锂金属氧化物粉末具有层状晶体结构并且具有式LixTmyHmzO6,其中3≤x≤4.8,0.60≤y≤2.0,0.60≤z≤2.0,并且x+y+z=6,其中Tm为由Mn、Fe、Co、Ni、以及Cr所组成的组中的一种或多种过渡金属;其中Hm为由Zr、Nb、Mo、以及W所组成的组中的一种或多种金属。所述锂金属氧化物粉末可包含掺杂剂并且具有式LixTmyHmzM”mO6‑δAδ,其中A为由F、S、或N所组成的组中的一种或多种元素;并且M”为由Ca、Sr、Y、La、Ce以及Zr所组成的组中的一种或多种金属,其中δ> 0或m> 0,δ≤0.05,m≤0.05并且x+y+z+m=6。
可在环境条件下从回收自部分或完全用尽的锂离子电池的材料再生金属锂氧化物。可将回收的锂和金属材料还原为纳米颗粒并重新组合以产生再生的金属锂氧化物。再生的金属锂氧化物可用于产生可再充电的锂离子电池。
本发明涉及一种锂电池的电性检测方法及设备,方法包含下列步骤:将二个超音波探头分别贴附于一锂电池的二侧;利用二个超音波探头对锂电池传递一非破坏性的检测超音波信号,并由二个超音波探头感测来自锂电池的一共振压力波信号,检测超音波信号系经穿透及反射于锂电池中;以及将共振压力波信号与一参考共振压力波信号进行比对而产生一电性分析结果,藉此检测锂电池的电性特性。
本发明是提供一种充电式锂电池的充电系统,其中包括供应电源的一电源端,电源端的两端分别与第一开关装置及保护电路连接。第二开关装置与第一开关装置耦接,且第一开关装置与第二开关装置均耦接至保护电路。充电部与保护电路及第二开关装置耦接,且充电部具有复数充电槽,每一充电槽与定电压充电器联连接,且每一充电槽可容纳锂电池充电。直流-直流转换器,与上述该等定电压充电器耦接,再以一控制器分别与直流-直流转换器、充电部、该保护电路耦接。对锂电池充电,当任一锂电池被充电至4.2伏特后,再以分别对应各锂电池之内部定电压充电器继续充电,直到各锂电池皆到达4.2伏特。
本发明公开了一次电池,该电池具有包含锂或锂合金的阳极以及包含二硫化铁(FeS2)和碳颗粒的阴极。电解质包含溶解于有机溶剂混合物中的优选为碘化锂(LiI)的锂盐。溶剂混合物优选包含二氧戊环和二甲氧基乙烷。每百万重量份(ppm)电解质中通常包含约100至2000重量份的水。阳极可为锂金属或优选地为锂合金。制备包含二硫化铁粉末、碳、粘合剂和液体溶剂的阴极浆料。将所述混合物涂覆到导电基板上,然后溶剂蒸发从而在基板上留下干阴极涂层。可将阳极与阴极螺旋卷绕,分隔体位于其间,然后插入电池壳体中,随后加入电解质。
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