本发明提供了碳包覆钛酸锂的制备方法及碳包覆钛酸锂和应用,涉及锂离子电池技术领域。该制备方法是将碳包覆TiO2与锂源和第一碳源混合后进行再次碳包覆,从而使制备得到的碳包覆钛酸锂具有双层碳包覆层的结构,且该碳包覆层均匀、牢固,可形成完整的导电网络,显著提高了碳包覆钛酸锂的电导率,使得碳包覆钛酸锂的电化学性能得以提升,改善了传统单次包覆时钛酸锂表面的碳层包覆不均匀,从而对电化学性能造成不利影响的缺陷。本发明还提供了采用上述制备方法得到的碳包覆钛酸锂,该碳包覆钛酸锂表面的碳包覆层为双层,且碳包覆层均匀、牢固,可形成完整的导电网络,能够显著提高碳包覆钛酸锂的电导率。
本发明提供了一种钛酸锂锂离子电池波段化成的方法,包括:将待化成电池连接到化成夹具的正负极接线柱头上;将电池注液嘴与化成设备排气装置连接,并将烘箱设备进行温度设定80℃后进行升温;将电池进行化成作业,将电池化成完成后,将烘箱设备进行自然降温至40℃,然后及时封堵电池的注液嘴;对化成后的电池进行电压测试、内阻测试,根据测试后的电压值和内阻值判断化成后的电池是否合格。采用本申请的技术方案,有效地解决了现有的钛酸锂锂离子电池化成方法的化成效果差的问题。
本发明公开了一种高离子电导率耐温锂电隔膜的制备方法,该方法在基膜上涂布陶瓷纳米管浆料后,可加快体系中离子和电子的传输,提高离子电导率。在此基础上再涂覆一层PVDF浆料,起到极片与隔膜之间的粘结作用,进一步缩短锂离子迁移通道,使锂电池充放电更快。应用该方法制备的隔膜具备较好的耐温性的同时具备较高的电导率。将上述隔膜组装成电池后,锂电池具备较好的循环倍率、耐温性和充放电速度。
本发明提供了一种制备改性钛酸锂复合材料的方法及改性钛酸锂复合材料,方法包括:将钛源、锂源、第一铝源利用湿法混合后进行一次煅烧,得到包括钛酸锂和氧化铝锂的混合物;将第二铝源、导电剂中的至少一个与混合物混合后进行可选的二次煅烧,得到改性钛酸锂复合材料。采用本申请的技术方案,有效地解决了现有技术中的钛酸锂材料的倍率性能低的问题。
本发明公开了一种高耐热补锂隔膜浆料,按照质量份数包括,水71.5‑84.9份、高硅氧玻璃纤维5‑10份、四硼酸锂5‑10份、胶黏剂5‑8份、分散剂0.1‑0.5份。应用上述高耐热补锂隔膜浆料制备的高耐热补锂隔膜,150℃/1h条件下的热收缩率为0.7%‑1.7%,耐热性能良好。且由其制备的锂电池,在循环200多周后,电池容量仍能保持97%以上,性能优秀。
本发明公开了一种具有预补锂功能的耐高温隔膜浆料、隔膜和锂电池,其制备方法包括以下步骤:步骤1:将磷酸钛锂铝粉加入至二甲基乙酰胺中,均匀分散得溶液A;步骤2:惰性气体保护下,向溶液A中加入间苯二胺,降温后加入间苯二甲酰氯,逐步升温加入氢氧化钙,然后加入碳酸二甲酯,均匀分散得具有预补锂功能的耐高温隔膜浆料。上述制备过程中,在间苯二胺和间苯二甲酰氯在低温聚合的过程中包裹磷酸钛锂铝粉,使低温聚合的过程中产生的氢键与磷酸钛锂铝粉磷原子上的四个氧键结合,形成稳定的复合结构,大大提高了隔膜的耐高温性能。另外其中包含的磷酸钛锂铝粉体可释放锂离子,以补充锂电池循环过程中电解液中消耗掉的锂离子。
本发明公开了一种聚乙烯基膜、锂电池隔膜浆料及其制备的锂电池隔膜,其中聚乙烯基膜的原料配方包括超高分子量聚乙烯、玻璃纤维、硅烷偶联剂、成孔剂和抗氧化剂。在配方中添加玻璃纤维和硅烷偶联剂以增加聚乙烯基膜的机械强度。锂电池隔膜浆料的原料配方包括粉料、粘结剂、润湿剂、分散剂、增稠剂、助剂和去离子水;所述助剂为聚酰胺和氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS‑g‑MA)的共混结合物。配方中含有聚酰胺和氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS‑g‑MA)的共混结合物,可以提高隔膜的耐热性和低韧性。应用上述聚乙烯基膜和锂电池隔膜浆料涂覆制备的锂电池隔膜,具有较好的机械强度、耐热性和较高的韧性。
本发明提供了一种钛酸锂材料及其制备方法、负极材料及锂离子电池。该制备方法包括:步骤S1,将纳米级的钛源、纳米级的锂源与溶剂进行混合,得到混合浆料;步骤S2,将混合浆料进行造球处理,得到微米球;步骤S3,取微米球进行粉碎,得到粉碎粒;以及步骤S4,将包括粉碎粒的物料进行烧结,得到钛酸锂材料。将包括该粉碎粒的物料进行烧结形成钛酸锂Li4Ti5O12的过程中,由于粉碎粒本身的不规则性使得粉碎粒之间接触的更加充分,从而极大地减小了粉碎粒之间的孔隙,进而得到高密度的物料,再通过烧结最终得到高压实密度的钛酸锂材料。且上述制备方法简单、原料来源广泛,成本较低。
本发明公开了一种锂电池隔膜用涂料、覆膜、高机械性能的锂电池隔膜及制备方法,所述涂料通过步骤制备:步骤1,水:酒精按质量比(1~50):1混合均匀得到溶剂a;步骤2,在溶剂a中加入的分散剂,分散剂的质量为溶剂a质量的2%~8%,搅拌至分散均匀后,得到混合液b;步骤3,将锂基润滑脂、造孔剂、粘结剂按(10~65):(0.5~3):(1~10)的比例加入混合液b,固含量为3~20%,搅拌至分散均匀后,导入砂磨机中进行砂磨,得到锂电池隔膜用涂料。锂基润滑脂功能性添加剂的加入有效提高了隔膜机械性能,同时提高了隔膜的离子电导率。
本发明属于锂离子电池技术领域,涉及一种镍钴锰三元材料的制备方法和锂离子电池正极材料以及锂离子电池。本发明提供的一种镍钴锰三元材料的制备方法,包括以下步骤:(a)将三元材料前驱体、锂化合物和溶剂进行混合,得到混合料;(b)将所述混合料进行球磨,得到混合颗粒A;(c)将所述混合颗粒A进行喷雾干燥,得到混合物料B;(d)将所述混合物料B进行烧结,得到镍钴锰三元材料。本发明制备得到的镍钴锰三元材料振实密度高,一致性好,粒度可控,性能稳定,具有优异的物理和电化学性能,该镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料使用。
本发明公开了一种高电导浆料及其制备方法和应用、锂电池隔膜以及锂电池,所述高电导浆料包括溶剂、溶质和分散剂,其中:所述溶剂为质量比(1~9):1的水和酒精的混合液,所述溶质包括质量比为(5~50):(10~90):(0.1~8)的单宁酸、导锂聚合物和造孔添加剂,所述分散剂的质量为所述溶质质量的2‑10%,所述溶质的质量为所述溶剂质量的1%~25%。涂覆有所述高电导浆料的锂电池隔膜具有良好的离子电导率,装配有所述锂电池隔膜的锂电池具有良好的循环性能和倍率性能。
本发明公开了一种钛酸锂掺杂镍钴锰酸锂正极材料的制备方法,该方法为:将球型镍钴锰酸锂粉末与钛酸锂粉末混合均匀并配制成混合水溶液,搅拌球磨,再通过喷雾干燥方法制成混合粒子;对所述混合粒子依次进行高温处理、冷却以及气流粉碎分级,获得钛酸锂掺杂镍钴锰酸锂正极材料。本发明通过在镍钴锰前驱体中掺杂钛酸锂,提高了正极材料的活性物质利用率和安全性,并且也有效的提高了采用该正极材料制得的电池的循环性能。
本发明涉及电池技术领域,具体而言,涉及钛酸锂负极电极片的制备方法及钛酸锂负极材料比容量的测试方法;该钛酸锂负极电极片的制备方法包括将由胶液、钛酸锂、导电剂混合制成的浆料涂布于铝箔,干燥后得到电极片;涂布于铝箔的浆料的厚度为80‑150微米;将由钛酸锂负极电极片的制备方法制备的电极片组装成半电池,对半电池进行比容量检测;本发明提供的钛酸锂负极电极片的制备方法制备的电极片能够用于检测钛酸锂的比容量,且测试结果具有较佳的一致性,测试结果可靠。
本发明公开了一种锂硫电池隔膜,包括基膜,油性PVDF浆料涂覆在所述基膜一侧形成的油性PVDF涂层以及导电碳浆料涂覆在所述油性PVDF涂层上形成的导电碳涂层。本发明提供的锂硫电池隔膜,相比于仅涂覆导电碳涂层的隔膜以及PVDF与导电碳共混涂覆的隔膜,其组成的电池的电池平均库伦效率(20 cycles later)明显增高,且0.5C倍率下电池循环性能(400 cycles)依然保持较好的参数性能。本发明提供的锂硫电池隔膜,可有效提高锂硫电池的循环寿命,提高循环效率。
本实用新型公开了一种锂电池中心管及具有其的圆柱型锂离子电池,锂电池中心管,包括中心管主体,所述中心管主体为中空结构,所述中心管主体为整体结构,且所述中心管主体材质为PPS塑料。本实用新型的锂电池中心管,中心管主体为整体结构,可以有效改善电芯卷绕过程中卷绕不齐、螺旋的问题,改善电芯卷绕效果,提高电池性能;而且,中心管主体材质为PPS塑料,PPS具有优异的热性能,短期可耐260℃,并可在200~240℃下长期使用具有优异的热性能,PPS的电性能十分突出,与其他工程塑料相比,其介电常数和介电损耗角正切值都比较低,并且在较大的频率、温度及温度范围内变化不大。
本发明属于锂离子电池技术领域,涉及一种锂离子电池正极三元材料的混锂方法以及装置。本发明提供的锂离子电池正极三元材料的混锂方法,包括以下步骤:(a)称重:按比例称取三元材料前驱体、锂源和去离子水;(b)湿法混料:先将锂源与去离子水混合搅拌至锂源全部溶解,再加入三元材料前驱体一起混合搅拌,得到均匀混合的悬浮液;(c)喷雾干燥:将得到的悬浮液进行喷雾干燥,得到配锂混合物。本发明能够提高三元材料前驱体与锂源的混合效率,以及混合粒径的均匀性,同时能够防止粉尘污染,安全环保。
本发明公开了一种锂硫电池功能隔膜、制备方法及应用和锂硫电池,锂硫电池功能隔膜包括支撑膜,所述支撑膜的一侧或两侧涂覆有第一涂层,其中一个第一涂层外涂覆有第二涂层,其中:所述第一涂层为掺杂有陶瓷颗粒的胺基聚合物层,所述第一涂层中陶瓷颗粒和胺基聚合物的质量比为(20‑40):(30‑50),所述第二涂层为截硫导锂功能涂层,所述截硫导锂功能涂层中包括导锂聚合物和导电添加剂,其中导锂聚合物和导电添加剂的质量比为(20‑70):(10‑30)。该功能隔膜热稳定性好,具有双重截硫导锂功能,进一步提高了锂硫电池的安全性。
本发明提供了类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法及类石墨烯包覆锂离子电池材料和应用,涉及锂离子电池技术领域。该制备方法首先是对石墨进行氧化还原处理,得到类石墨烯,然后采用类石墨烯对电池材料原料进行包覆改性,得到类石墨烯包覆锂离子电池材料,该制备方法以石墨为原料合成类石墨烯生产成本低,能够量产,且类石墨烯较传统石墨具有更高的电导率,改善了现有技术中碳包覆锂离子电池材料的电化学性能不佳,且生产成本较高的缺陷。本发明还提供了采用上述制备方法得到的类石墨烯包覆锂离子电池材料导电率高,具有优异的电化学性能,且生产成本低,适合工业化量产。
本发明提供了一种聚丙烯腈隔膜涂覆液、锂电隔膜和锂电池。所述聚丙烯腈隔膜涂覆液的制备方法包括以下步骤:将无机物分散在第一溶剂中,搅拌得到第一分散物;将聚丙烯腈分散在第二溶剂中,搅拌得到第二分散物;将粘结剂加入所述第二分散物中,搅拌得到混合物;将所述第一分散物加入所述混合物中,搅拌得到所述聚丙烯腈隔膜涂覆液。一种锂电隔膜,使用所述的聚丙烯腈隔膜涂覆液制得。一种锂电池,使用所述的锂电隔膜制得。本申请提供的聚丙烯腈隔膜涂覆液制得的锂电隔膜,耐酸碱性好,离子电导率高,热稳定性强,隔膜与锂电池极片的粘结性强。使用本申请提供的锂电隔膜制得的锂电池,循环性能增加,使用寿命延长。
本发明公开了一种锂离子筛吸附剂的制备方法,包含以下步骤:步骤1,称取含锰化合物与含锂化合物质量比6:1~14:1,于坩埚中混合均匀,放在马弗炉中400~1000℃下焙烧60~300min,降至室温,研磨得到锂型离子筛;步骤2,用浓度为0.5~3.0mol/L的盐酸浸泡锂型离子筛6~18h,放在磁力搅拌器旋转搅拌12~30h,搅拌时温度控制在45‑50℃,搅拌速度500r/min,离心分离,烘干得到氢型离子筛,即锂离子筛吸附剂。本发明制备工艺简单,生产成本低,对环境友好;使用本发明的锂离子筛吸附剂吸附提取锂离子的量可以达到粉煤灰提铝循环母液中锂离子浓度的100%,对锂的吸附率高。
本发明提供了一种锂离子电池正极材料,其中,该正极材料含有磷酸铁锂、纳米金刚石和纳米炭黑。本发明还提供了所述的锂离子电池正极材料的制备方法,该方法包括将锂源、铁源和磷源与含有纳米金刚石和纳米碳黑的混合物混合以制备正极材料前驱体,然后,在惰性气体气氛中,使所述正极材料前驱体依次在450-550℃下热处理2-6小时和在600-700℃下热处理2-10小时。根据本发明提供的所述锂离子电池正极材料,由于含有纳米金刚石和纳米碳黑,使得该锂离子电池正极材料的电导率大大提高了,进而使得由该正极材料制成的锂离子电池具有明显提高的放电比容量。
本发明提供了一种铌掺杂的钛酸锂材料、其制备方法和锂电池。该铌掺杂的钛酸锂材料具有以下结构通式Li4Ti5‑xNbxO12,0<x≤0.2,铌掺杂的钛酸锂材料的D50在7~11μm,钛酸锂材料的BET比表面积为3.0~5.3m2/g。上述铌掺杂的钛酸锂材料具有丰富的孔隙结构,有效缩短了锂离子在材料中的迁移距离,降低了扩散阻抗。且具有较大比表面积的该多孔钛酸锂材料增大了电解液的浸润面积,从而为锂离子提供了更多的脱嵌位点,减小了极化并提升了锂离子扩散速率,进而提高了锂离子电池的比容量、能量密度以及倍率性能,进一步地改善了锂离子电池的抗低温性能。
本发明提供的包覆铝的镍钴锰酸锂的制备方法和锂电池,涉及材料制备方法技术领域。该方法包括湿法混合、湿法球磨、喷雾干燥、一次烧结、干法球磨、二次烧结几个步骤。通过干法球磨将三氧化二铝包覆在第一次烧结得到的镍钴锰酸锂的表面,由于采用干法球磨,锂离子不易在负极表面形成锂枝晶,经过二次烧结后克容量不会大幅度降低,在一定程度上提高了材料的性能。该包覆铝的镍钴锰酸锂的制备方法不仅可以提高三元材料的循环性能,提高活性物质利用率,而且二次烧结后,材料的克容量明显有所改善。本发明提供的锂电池,采用上述的包覆铝的镍钴锰酸锂的制备方法制成,电化学性能好,使用寿命长。
本发明公开一种制备钛酸锂的方法及制备钛酸锂的设备。制备钛酸锂的方法包括如下步骤:原料混合:利用气流输送和混合摩尔比为0.80‑0.85:1的钛源和锂源,得到混合粉末;高温煅烧;湿法球磨;喷雾干燥;高温烧结。制备钛酸锂的设备包括送料通道、气流通道和混合室,送料通道与混合室相连,气流通道喷出的气流流向送料通道,用于利用气流输送锂源和钛源。本发明的制备钛酸锂的方法,使得钛源和锂源的混合效果更好,混合效率更高。本发明的制备钛酸锂的设备,通过送料通道和气流通道的配合,利用气流输送锂源和钛源,在输送锂源和钛源的时候,使得锂源和钛源混合更加充分,混合效率更高。
本发明公开了一种锂硫电池用涂层隔膜的制备方法以及采用该涂层隔膜的锂硫电池,该涂层隔膜的制备方法包括以下步骤:将导锂聚合物分散于水中,得到第一浆料;将碳类导体、蒽醌混合均匀并分散在加入分散剂的无水乙醇中,得到第二浆料;将所述第一浆料和第二浆料按质量份数(1~8):(2~10)混合均匀得到第三浆料,将所述第三浆料与粘结剂混合均匀得到涂层浆料,将所述涂层浆料涂在聚烯烃膜的正极侧,干燥即得到锂硫电池用涂层隔膜。采用该方法所制备的锂硫电池可以抑制锂硫电池充放电过程中锂硫聚合物的穿梭效应,提高锂硫电池的循环性和库伦效率,增加电池的寿命。
本发明提供了一种多孔钛酸锂材料及其制备方法、负极材料及锂离子电池。该制备方法包括:步骤S1,将包括钛源、锂源、分散剂的混合液依次进行均质、第一干燥、第一煅烧,得到钛酸锂初品;步骤S2,将钛酸锂初品进行造球处理,得到微米球;以及步骤S3,对微米球进行第二煅烧,得到多孔钛酸锂材料。上述具有较大比表面积的该多孔钛酸锂材料增大了电解液的浸润面积,从而为锂离子提供了更多的脱嵌位点,减小了极化并提升了锂离子扩散速率,进而提高了锂离子电池的比容量、能量密度以及倍率性能,进一步地改善了锂离子电池的抗低温性能。此外,上述制备方法简单,成本较低。
本发明公开了一种功能性锂电池隔膜浆料,其原料按照质量质量份数包括:聚苯乙烯丁二烯乳液5‑10质量份、PVDF粉体5‑7质量份、分散剂1‑3质量份、增稠剂50‑100质量份、粘结剂1‑10质量份和去离子水50‑100质量份。通过聚苯乙烯丁二烯乳液的加入,有效提高锂电池隔膜与电池负极之间的粘结力,提高锂电池的循环寿命。
本发明公开了一种钛酸锂材料的制备方法、钛酸锂材料和钛酸锂电池,该制备方法包括:使用去离子水,对钛源、锂源和铌源进行湿法混合,得到掺铌钛酸锂浆料;对所述掺铌钛酸锂浆料进行干燥、烧结和粉碎,得到所需克容量的掺铌钛酸锂负极材料。本发明的方案,可以克服现有技术中克容量低、制备工艺复杂和成本高等缺陷,实现克容量高、制备工艺简单和成本低的有益效果。
本发明公开了一种锂硫电池用隔膜浆料,按重量分数包括:分散剂0.5‑5%,增稠剂2‑8%,粘结剂2‑10%,氮化硼纳米颗粒5‑15%,导电炭5‑20%,余量为去离子水。将该隔膜浆料通过微凹版逆向辊涂方式单侧涂覆在基膜表面后,形成锂硫电池涂层隔膜。该锂硫电池涂层隔膜在提高离子电导率的同时耐热性能也得到了提升,且热收缩性能较好,其应用于锂硫电池后表现出良好的安全性能。
本发明公开了一种锂电池隔膜用浆料及其制备方法、锂电池隔膜及锂电池,所述锂电池隔膜用浆料包括以下重量份的组分:100份去离子水、0.1‑2份分散剂、5‑15份聚氧化乙烯(PEO)、0.5‑3份增稠剂、0.5‑5份粘结剂和功能组分;其中所述功能组分为10‑50份陶瓷固体颗粒或5‑20份PVDF颗粒。将所述浆料图涂覆于基膜上,形成锂电池隔膜,其中聚氧化乙烯(PEO)的加入有效提高了锂电池隔膜的电解液中爬液速率和吸液量中的应用。
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