本实用新型涉及环境保护技术领域,且公开了一种环境保护用废弃锂电池处理装置,包括底板,底板的一端与支撑架的一端固定连接,支撑架的另一端与防护板的一端固定连接,防护板的中心处与破碎箱的一端固定连接,破碎箱的另一端与动力电机的一端固定连接,破碎箱在远离动力电机的一端与左破碎轴的一端固定连接。该环境保护用废弃锂电池处理装置,通过翻转电机带动过滤箱对粉碎后的锂电池进行过滤,达到了破碎后的锂电池可以进行分离回收,不需要二次加工,省时省力,处理效果好,处理彻底的效果,解决了破碎后的锂电池无法进行分离回收,需要二次加工,费时费力,处理效果差,处理不够彻底的问题。
本发明涉及锂离子电池正极材料制备技术领域,具体公开了一种由磷酸亚铁制备碳包覆磷酸铁锂材料的方法,该方法包括:将自制磷酸亚铁与碳源混合,在氮气下低温烧结,去除部分结晶水,得到碳包覆含少量结晶水的磷酸亚铁;再将磷酸亚铁与锂源、磷源、多种碳源混合均匀,调整至合适的铁磷比0.960~0.975和碳含量1.5%~1.8%;再将浆料进行干燥后得到粉料;粉料通过两段升温曲线烧结,自然冷却后粉碎,得到碳包覆的磷酸铁锂材料。该方法制备的纳米级磷酸铁锂材料具有高压实,高容量,长循环性能。
本发明涉及锂离子电池技术领域,公开了一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法。该方法包括:(1)将锂源与三元单晶前驱体按质量比(0.8‑1.2):1进行混合,得到混合料,然后进行升温和煅烧,得到D50为9‑12μm的团聚体结构晶种;(2)将步骤(1)得到的团聚体结构晶种与三元单晶前驱体和锂源进行混合,得到混合料,然后进行升温煅烧,得到单晶镍钴锰酸锂三元材料。本方法可以得到小颗粒单晶材料,容量高、倍率性能很好、循环性能好;制备工艺简单,得到的单晶形态良好、颗粒圆润、一次颗粒尺寸一致性好,具有较高的商业价值。
本发明涉及电化学领域,公开了一种铁酸锂材料及其制备方法。所述方法包括:(1)将铁源、锂源、碳源和去离子水混合,得到混合液;(2)将步骤(1)得到的混合液进行研磨,使得混合液中固体颗粒的粒度为0.4μm以下;(3)将研磨之后的混合液进行喷雾干燥,得到铁酸锂前驱体;(4)将所述铁酸锂前驱体进行烧结、粉碎,得到铁酸锂材料;其中,所述碳源的用量使得所制备的铁酸锂材料中表面碳包覆层的含量为0.5‑15重量%;所述锂源与所述铁源中Li/Fe的摩尔比为(5‑25):1。本发明所制备的铁酸锂材料具有较好的不可逆性以及较好的容量发挥,从而可以提高电池的能量密度。
本实用新型属于锂电池技术领域,尤其为一种适用于手机锂电池回收处理装置,包括支撑板,所述支撑板的上表面固定连接有粉碎箱,所述粉碎箱的上表面设置有进料口,所述粉碎箱的一侧固定连接有电机,所述电机的一侧设置有转动杆,所述转动杆的表面固定连接有螺旋粉碎刀,所述粉碎箱内壁的下表面设置有漏孔。该适用于手机锂电池回收处理装置,设置电磁铁,粉碎的手机锂电池在掉落到电磁铁表面时,电磁铁将带有金属材料的手机锂电池进行吸附,电动液压推杆带动平台倾斜调节角度,平台在倾斜调节角度后,电磁铁表面掉落的,不带有金属材料的手机锂电池材料掉落滑块表面,不带有金属材料的手机锂电池,在通过倾斜的滑块排放到第一排放管内。
本发明涉及三元正极材料领域,公开了一种制备镍钴锰酸锂单晶三元材料的方法,该方法包括以下步骤:(1)将前驱体(Ni0.5Co0.2Mn0.3)OH与电池级碳酸锂混合,并加入锆的化合物,使得到的混合料中锆的质量含量为混合料总质量的0.1‑0.25%;(2)将步骤(1)所得混合料进行干法混料;(3)将步骤(2)所得混合料进行焙烧,得到料块;(4)将步骤(3)所得料块依次进行旋轮磨、气流磨和过筛;其中,所述电池级碳酸锂的平均粒度D50为10‑12μm。该方法制备工艺简单、易于工业化生产应用;得到的镍钴锰酸锂单晶三元材料电化学性能优、材料性能稳定以及循环性能好。
本发明涉及锂电池正极补锂材料技术领域,公开了一种碳包覆铁酸锂材料的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)将铁源和锂源混合,烧结,得到铁酸锂,其中,锂源与铁源的摩尔比为5‑25:1;(2)将步骤(1)中得到的铁酸锂粉碎;(3)将步骤(2)中粉碎后的铁酸锂用碳源进行气相包覆,得到碳包覆铁酸锂材料。通过本发明所述的方法制备的碳包覆铁酸锂材料能够有效的弥补锂电池首次充放电过程中损失的活性锂,同时能够隔绝外界环境,避免铁酸锂和空气中的水或二氧化碳接触,提高碳包覆铁酸锂材料的稳定性。将本发明所述的碳包覆铁酸锂材料用于制备锂电池,可以提高锂电池首次充放电比容量,提高首次充放电效率。
本发明属于锂电池正极材料技术领域,公开了一种高安全高容量磷酸锰铁锂的制备方法,包括如下步骤:(1)通过共沉淀法合成磷酸亚铁前驱体,进行烧结得到无水磷酸亚铁前驱体;(2)通过共沉淀法合成磷酸亚锰前驱体,进行烧结得到无水磷酸亚锰前驱体;(3)将无水磷酸亚铁前驱体加入磷酸锂和去离子水,经过球磨和湿法砂磨,得到浆料A;(4)将无水磷酸亚锰前驱体加入磷酸锂、有机碳源、分散剂、掺杂剂和去离子水,经过球磨和湿法砂磨,得到浆料B;(5)将浆料A和浆料B混合,进行球磨、喷雾干燥、烧结和气流粉碎,得到高安全高容量磷酸锰铁锂。本发明增加了浆料的稳定性,缓解了团聚,制备的材料具有更高的容量和安全性。
本发明涉及废弃磷酸铁锂正极材料回收利用技术领域,公开了一种干法回收废弃磷酸铁锂正极极片的方法。该方法包括以下步骤:(1)对废弃磷酸铁锂正极极片进行粉碎过筛,分离出箔材与磷酸铁锂极片料;(2)将磷酸铁锂极片料在惰性气氛下烧结,然后粉碎至粒度为1‑5μm,得到一次烧结料;(3)将一次烧结料与掺杂剂进行混合,其中,掺杂剂的用量为一次烧结料的0.2‑0.5重量%,然后在惰性气氛下烧结,粉碎后得到磷酸铁锂正极材料。该方法以废弃磷酸铁锂正极极片为原料,通过干法混合掺杂阳离子对其进行改性,能够得到性能优异的磷酸铁锂正极材料,工艺流程简单、使用原材料种类少、生产成本低、节能环保。
本发明涉及锂离子电池技术领域,公开了一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法。该方法包括:(1)将三元523单晶前驱体、锂源和含有掺杂元素的纳米助熔剂进行混合,控制锂源和三元523单晶前驱体的重量比为(0.5‑1):1,然后进行煅烧,得到D50为6‑9μm的团聚体结构晶种;(2)将步骤(1)得到的团聚体结构晶种与三元523单晶前驱体和锂源混合,得到混合料,然后将混合料进行煅烧,得到单晶镍钴锰酸锂三元材料。该方法可得到单晶形态良好、颗粒圆润、一次颗粒尺寸一致性好的三元材料,具有容量高、首次库伦效率高、循环性能好的优点,整个制备过程具有烧结温度低、烧结周期短、制备工艺简单的优点,具有较高的商业价值。
本发明涉及锂电池正极补锂添加剂技术领域,公开了一种碳包覆富锂氧化物复合材料及其制备方法。该方法包括以下步骤:(1)将铁源或钴源与锂源混合,烧结后得到富锂氧化物Li5FeO4或Li6CoO4,其中,所述锂源与所述铁源的摩尔比为5‑25:1,所述锂源与所述钴源的摩尔比为6‑30:1;(2)将步骤(1)中得到的富锂氧化物粉碎;(3)将步骤(2)中粉碎后的富锂氧化物与碳源混合,烧结后得到碳包覆富锂氧化物复合材料。本发明所述的方法制备的碳包覆富锂氧化物复合材料能够克服富锂材料导电性不足的缺陷,具有良好的电化学性能,可以有效的弥补锂电池首次充放电过程中损失的活性锂。
本发明涉及锂离子二次电池领域,公开了一种磷酸铁锂及其制备方法。所述磷酸铁锂的制备方法包括:将磷酸铁原料、锂源、可选的掺杂元素源、碳源和溶剂混合,并将得到的混合物依次进行研磨、干燥,然后将得到的磷酸铁锂前驱体进行焙烧,其特征在于,所述磷酸铁原料含有低铁磷比磷酸铁和高铁磷比磷酸铁,所述低铁磷比磷酸铁的铁磷比为0.965以下,所述高铁磷比磷酸铁的铁磷比大于0.965。用所述方法制成的磷酸铁锂的极片压实密度、克容量高,采用所述极片作为正极活性材料制备得到的电池具有优异的电化学性能,比容量高,循环性能好,1C放电在142‑145mAh/g之间,从而达到了提高磷酸铁锂电池能量密度的作用。
本发明涉及废弃磷酸铁锂正极材料回收利用技术领域,公开了一种利用废弃磷酸铁锂极片制备磷酸铁锂正极材料的方法。该方法包括:(1)将废弃磷酸铁锂极片进行前处理,置于匣钵中;(2)将装有废弃磷酸铁锂极片的匣钵置于烧结炉中,在惰性气体气氛下进行第一次烧结,第一次烧结温度为200‑700℃,第一次烧结时间为1‑6小时;(3)将磷酸铁锂极片取出,过筛分离磷酸铁锂正极材料与箔材;(4)将磷酸铁锂正极材料粉碎,然后置于匣钵中,在惰性气体气氛下进行第二次烧结,第二次烧结温度为400‑900℃,第二次烧结时间为4‑12小时;(5)将磷酸铁锂正极材料粉碎,得到成品。该方法流程简单、原材料种类少、生产成本低、节能环保。
本发明涉及新能源材料资源化利用与环境保护技术领域,公开了一种回收磷酸铁锂材料制备磷酸亚铁和磷酸锂的方法。该方法包括:(1)将废旧磷酸铁锂正极片破碎,震荡过筛后得到磷酸铁锂原料;(2)将磷酸铁锂原料于酸性溶液中溶解,过滤后收集滤液;向滤液中加入铁源溶液,将Fe/P比调节至1.45~1.5;加入碱性溶液将pH值调节至1.5~6.5,反应后多次过滤洗涤,得到滤液和滤饼;将滤饼多次洗涤烘干,得到磷酸亚铁;将滤液加热至75~85℃,加入磷源溶液将滤液中的Li/P比调节至3~3.2,再加入碱性溶液将pH值调节至10~13,反应后过滤洗涤,得到磷酸锂。该方法能有效回收铁、磷和锂元素,铁、磷和锂的回收率较高。
本发明涉及锂离子电池正极材料制备技术领域,公开了一种高压实磷酸铁锂材料的制备方法以及由该方法制备的磷酸铁锂材料。该方法包括以下步骤:(1)将铁源、锂源、磷源、碳源和添加剂加入分散剂中,保持锂元素与铁元素的摩尔比为1‑1.1:1,于研磨机中研磨,得到第一浆料;(2)向第一浆料中再次加入铁源、锂源、磷源、碳源和添加剂,保持步骤(2)与步骤(1)中加入的铁源、锂源、磷源、碳源和添加剂的质量比均为0.05‑2:1,研磨,得到第二浆料;(3)对第二浆料进行喷雾干燥,得到磷酸铁锂前驱体;(4)在惰性气氛下对磷酸铁锂前驱体烧结,粉碎后得到磷酸铁锂材料。本发明制得的磷酸铁锂材料具备较高的压实密度和充放电性能。
本发明涉及锂离子电池材料制备技术领域,公开了一种低成本长循环磷酸铁锂材料的制备方法以及由该方法制备的磷酸铁锂材料。该方法包括以下步骤:将磷酸铁、氧化铁和分散剂加入第一砂磨机中砂磨2~8h以及将磷酸锂、磷酸二氢铵、碳源、添加剂和分散剂加入第二砂磨机中砂磨1~6h后,加入分散剂混料1~5h;然后对混合浆料进行喷雾干燥,接着将磷酸铁锂前驱体在惰性气氛下于750~780℃烧结10~16h,然后水冷至室温,接着采用气流磨将所得烧结料粉碎。采用本发明所述的方法制备的磷酸铁锂材料装配成电池后循环200圈的放电比容量>132mAh/g,循环200圈的容量保持率>90%。
本发明涉及锂离子电池材料制备技术领域,公开了一种磷酸铁锂‑富锂氧化物复合物及其制备方法。该方法包括以下步骤:(1)以LiFePO4与富锂氧化物为原料,采用物理加工方式使LiFePO4与富锂氧化物在保护气气氛条件下机械融合,控制LiFePO4与富锂氧化物的重量比为100:2‑15,得到复合物;(2)对步骤(1)所得复合物过筛、除磁,得到磷酸铁锂‑富锂氧化物复合物。该方法以物理加工方式将适量的富锂氧化物与LiFePO4机械融合,利用富锂氧化物为磷酸铁锂提供足够的锂离子,弥补其在首次充放电过程中损失的活性锂,提高锂离子电池的能量密度。
本发明公开了一种二次锂离子电池正极材料的预锂化方法。包括(1)将二次锂离子电池正极粉末材料与导电剂、粘结剂和氮‑四甲基吡咯烷酮进行混合制备浆料,均匀涂覆在碳纸电极上,然后干燥得到预锂化电极;(2)将氟化锂粉末溶于水溶液制成饱和氟化锂溶液,并加入高氯酸锂粉末,制成电化学溶液体系;(3)将干燥后的预锂化电极作为工作电极置于步骤(2)所制备的电化学溶液体系中,与铂电极和参比电极形成三电极体系;或与钛酸锂电极形成双电极体系;将预锂化电极置于较低电压并保持恒压状态0.5‑2小时后,从溶液中取出并干燥,预锂化过程结束。本发明使用电化学预处理的方式,向电极材料内嵌入过量Li离子,对材料性能提升明显,应用前景广阔。
本发明涉及锂离子电池正极材料制备技术领域,公开了一种复合磷源制备磷酸铁锂材料的方法以及由该方法制备的磷酸铁锂材料。该方法包括将铁源和磷源按照铁元素与磷元素的摩尔比为1:1~1.08的比例进行混合,同时加入碳源和添加剂,球磨,所述铁源为磷酸铁和氧化铁;所述磷源为磷酸锂、磷酸二氢铵、磷酸和磷酸铁,且磷酸二氢铵和磷酸提供的磷元素的摩尔比为2:8~8:2,所述碳源为葡萄糖和聚乙二醇;然后加入分散剂砂磨至浆料的固含量为30‑45%,粒度为0.25~0.65um;喷雾干燥和烧结后自然冷却至室温状态;接着将烧结材料粉碎,得到磷酸铁锂材料。该方法制备的磷酸铁锂材料具有较好的首次放电容量和倍率性能。
本发明涉及电池材料领域,公开了球形水合磷酸铁盐晶体及其制备方法和磷酸铁锂以及电池正极材料和锂离子电池。该方法包括:将络合剂、含有铁盐的溶液和含有磷酸根的溶液混合,将得到的混合液与氨水溶液在第一反应容器中进行接触,将得到的含有沉淀的溶液溢流到第二反应容器中进行陈化,对陈化后得到的固液混合物进行过滤洗涤后得到固体物料进行烘干。该方法得到的球形水合磷酸铁盐晶体的粒径为5‑10μm,振实密度大于等于1g/cm3,使用本发明球形水合磷酸铁盐制备的锂离子电池正极材料磷酸铁锂,磷酸铁锂的压实密度大于等于2.5g/cm3,使得电池的电化学性能优良。
本发明涉及锂离子电池材料制备技术领域,公开了一种以混合铁源和混合磷源为原料制备磷酸铁锂材料的方法以及由该方法制备的磷酸铁锂材料。该方法包括以下步骤:(1)将铁源、磷源和锂源加入分散剂中,并向分散剂中加入碳源和添加剂,球磨后得到浆料,其中,铁源为磷酸铁和氧化铁的混合物,磷源由磷酸铁、磷酸锂以及可选地磷酸二氢铵和/或磷酸氢二铵提供,锂源为磷酸锂;(2)将步骤(1)中得到的浆料进行喷雾干燥,得到磷酸铁锂前驱体;(3)将步骤(2)中得到的磷酸铁锂前驱体在惰性气氛下烧结,破碎后得到磷酸铁锂材料。该方法得到的磷酸铁锂材料具有较高的压实密度,放电比容量得到明显提升,而且具有巨大的制造成本优势。
本发明涉及锂离子电池材料制备技术领域,公开了一种磷酸铁锂材料以及以混合铁源与混合磷源制备磷酸铁锂材料的方法。该方法包括以下步骤:(1)将铁源和磷源按照铁元素与磷元素的摩尔比为1:1‑1.05的比例加入分散剂中,同时加入碳源和添加剂,球磨,其中,铁源为磷酸铁和氧化铁,磷源为磷酸锂和磷酸;(2)将球磨浆料砂磨至浆料的固含量为30‑45%,粒度为0.3‑0.65um;(3)对砂磨浆料进行喷雾干燥,得到磷酸铁锂前驱体;(4)将磷酸铁锂前驱体烧结,然后水冷至室温,其中,烧结温度为750‑790℃,烧结时间为6‑14h;(5)将烧结材料粉碎。该方法既能极大的降低生产成本,又能使材料具有优异的电化学性能。
本发明涉及锂离子电池材料制备技术领域,公开了一种磷酸铁锂材料及以混合铁源和混合锂源为原料制备磷酸铁锂材料的方法。该方法包括以下步骤:(1)以磷酸铁和氧化铁为铁源、碳酸锂和磷酸锂为锂源,将铁源和锂源加入分散剂中,并向分散剂中加入碳源和添加剂,球磨后得到浆料;(2)将步骤(1)中得到的浆料进行喷雾干燥,得到磷酸铁锂前驱体;(3)将步骤(2)中得到的磷酸铁锂前驱体在惰性气氛下烧结,破碎后得到磷酸铁锂材料。本发明所述的方法以磷酸铁与氧化铁为混合铁源,碳酸锂与磷酸锂为混合锂源,通过高温煅烧实现碳包覆以及阳离子掺杂,制得的磷酸铁锂材料表现出了较高的首次充放电比容量以及较好的倍率充放电性能。
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