本发明公开了一种用于Li-S电池的电解质,包括电解质膜和电解液,电解质膜以PVDF或PVDF-HFP作为主链,该主链的侧链上包含磺酸锂基团、羧酸锂基团、亚酰胺锂基团等的一种或多种;电解液为包含1,3-二氧戊环和二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、环丁砜中至少一种物质的混合液。该电解质与正极、负极一起即组成本发明的Li-S电池。电解质中所含电解质膜的制备方法为:先溶解PVDF或PVDF-HFP,升温搅拌后,浇铸成膜;再将膜用KOH/乙醇溶液处理,然后移入接枝单体/四氢呋喃的混合溶液中,加入过氧化甲酰胺进行接枝;接枝处理后的膜清洗后浸泡得到电解质膜。本发明的制备简单、成本低,能够减少活性物质损失,提高电池循环寿命。
本实用新型公开了一种混合离子二次电池,包括包裹于电池外壳中的正极集流体、钠离子正极材料层、电解液、隔膜、锂箔、负极材料层及负极集流体;该结构以锂离子为主的钠锂混合离子嵌入与迁出实现电池充放电。混合离子二次电池钠离子正极材料层通过体系混合离子交换过程使钠位离子主要被较小的锂占据,较多锂离子的聚集能产生较高的比容量并且可以减小体系深度充放对电池造成的损伤。同时,充分的锂离子容纳和运输空间也使混合离子二次电池具有良好的倍率性能和循环性能,并有效减少了制备钠锂复合正极材料的工序和成本。
本发明公开了一种废旧电池中有价金属的回收方法,包括以下步骤:(1)对废旧磷酸铁锂电池进行预处理得到正极粉A,将废旧三元锂电池进行预处理得到正极粉B,混合得到混合正极粉;(2)对混合正极粉进行浸出处理,得到浸出液和浸出渣;(3)对浸出液除杂后进行共沉淀处理,得到三元前驱体材料和富锂溶液;向浸出渣中加入碱溶液,反应得到铁的氢氧化物和磷酸盐溶液;(4)将磷酸盐溶液和富锂溶液混合进行反应,过滤得到磷酸锂产品。本发明实现了正极材料中除铁以外的其他金属元素的浸出,并制得氢氧化铁产品、磷酸锂产品。工艺整个过程,反应条件温和,除转型和除杂工序外,无其他试剂的添加,实现了正极材料中各元素的综合回收利用。
本发明公开了一种锂空气电池用双功能催化剂材料制备方法。所述空气电极催化剂材料为氮化钴纳米立方‑氮掺杂碳复合材料,其制备方法为将钴盐、聚乙烯吡咯烷酮分散在甲醇中得分散液,再将2‑甲基咪唑溶于甲醇中得到另一分散液;随后将两种分散液混合,充分搅拌反应后静置纯化、洗涤得到纳米级金属有机框架配合物;将所述的配合物在300~400℃下进行分段热处理,前段采用惰性气氛,后段通入氨气;最终得到所述的氮化钴纳米立方‑氮掺杂碳复合材料。将该材料应用于锂空气电池催化剂,氮化物的高电子传输性及稳定的催化性能,可有效的降低锂空气电池充放电过电势、提高电池双程效率、延长电池的循环寿命。本发明的优点是,催化剂材料催化性能优异,制备方法简单可控、操作性强、生产成本低廉。
本发明公开了一种基于表面缺陷二氧化钛的复合固态电解质膜及其制备方法和应用。该复合固态电解质膜包括聚氧化乙烯、具有表面缺陷的二氧化钛纳米棒、锂盐。本发明将表面具有氧空位缺陷的二氧化钛纳米棒作为固态电解质膜的填充材料,其表面的氧空位可提供活性位点吸附锂盐的阴离子,促进锂盐的解离,进而增加固态电解质的锂离子浓度;二氧化钛纳米棒的一维结构可以提供连续的离子传导通道。所得复合固态电解质膜具备高锂离子电导、宽电化学窗口和高热稳定性的特点,应用于锂离子全固态电池具有较高的容量和优异的稳定性。
一种二段式热水机组系统及其工作方法,工作方法包括以下步骤:吸收器内的浓溴化锂溶液吸收蒸汽变成稀溴化锂溶液后进入中温发生器;热源水进入中温发生器,中温发生器内的稀溴化锂溶液吸热,释放出水蒸气,热源水降温,而稀溴化锂溶液浓缩后进入吸收器;热源水降温后进入低温发生器,辅助吸收器内的溴化锂溶液送至低温发生器,通过吸热,释放出水蒸气,且热源水再次降温并输出,而低温发生器的溴化锂溶液浓缩后进入辅助吸收器。本发明还包括二段式热水机组系统及另一种工作方法。本发明可提高发生效率和吸收效率,进而使得热源水出口温度降得更低,热源的利用区间大,换热效率高。
无人直升机机载不间断电源,包括设置于所述无人直升机上的马达发电机,所述马达发电机的内部设置有可充电电源,所述可充电电源包括铝盒、锂铁平衡充电器、锂铁电池,所述铝盒固定安装于所述马达发电机内部,且所述铝盒的一端设置有所述锂铁平衡充电器,另一端设置有锂铁电池,所述锂铁平衡充电器和锂铁电池利用排线连接;所述可充电电源还包括必要的电容、三相桥、稳压模块、防回流稳压模块,所述电容、三相桥、稳压模块、防回流稳压模块均集成安装于所述铝盒内部。本发明无需携带大量的电池,不必担心飞机飞行过程中飞机因为无电源而坠落或者无法作业。
本发明属于锂离子电池领域,具体涉及一种四氟硼酸盐的应用,作为成膜添加剂,添加至锂离子电池的电解液和/或正极材料中,用于制备锂离子电池。本发明还包括添加有所述的四氟硼酸盐的复合电解液和复合正极材料。本发明方法,可以有效提高锂离子电池在高电压下的循环稳定性;该提高锂离子电池高电压性能的方法使锂离子电池具有优异的长循环稳定性能,良好的倍率性能以及高比容量等,且其制备方法简单,成本低廉,具有广阔的工业化应用前景。
本发明公开了一种制备三元复合正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2的方法,其特征在于,采用共沉淀-硅包覆-高温烧结-脱硅联合的方法制备了锂离子电池正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2。具体包括以下步骤:将镍源、钴源与锰源按镍、钴、锰摩尔比x∶y∶(1-x-y)摩尔比混合,加水,搅拌形成溶液,加入一定量的氨水和氢氧化钠溶液,生成均一的NixCoyMn1-x-y(OH)2氢氧化物前驱体,将上述前驱体洗涤、过滤后,加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮,搅拌一定时间,加入一定量的有机硅试剂,继续搅拌,得到有机硅试剂-聚乙烯吡咯烷酮包覆的氢氧化物前驱体,洗涤、过滤、烘干后与锂源进行混合,所得混合物在空气或者氧气气氛中于450~950℃下煅烧2~48小时,所得产物利用氢氧化钠溶液去除硅包覆层,即可得到纳米级或准纳米级的锂离子电池三元复合正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2,本发明制备的正极材料颗粒尺寸在80~180nm之间,首次充放电性能达194.4~210.3mAh/g,电化学性能优异。
本发明公开了一种多臂星形网络状固体聚合物电解质,包括聚合物基体、锂盐和粘结剂,所述的聚合物基体是由含氧和/或硫的脂肪醚和/或醇类分子接枝在1, 3, 5, 7-四甲基四氢四硅氧烷上形成的多臂星形网络状聚合物,该固体聚合物电解质在室温下离子电导率最高达到1.56*10-4S?cm-1,有较佳的机械力学性能,组装成扣式电池后可在宽温度范围内(10℃~120℃)范围内进行充放电,特别适用于室温及低温全固态锂离子电池、锂硫电池、超级电容器等电化学储能器件。
一种制备贵金属纳米片的深冷异步轧制方法,将锂箔和贵金属箔剪切成长方形,贵金属箔对折,完全包覆好锂箔,然后放入深冷箱中进行冷却,取出进行深冷轧制,然后对折叠合,放入深冷箱中重新冷却,再取出进行深冷轧制,重复10‑20次,生成出高性能的层状贵金属/锂双金属复合箔材,再重新冷却,采用深冷异步轧制,重复直到将轧件厚度轧至5~20μm,得到复合箔材;将复合箔材放入水中,制备出单一的贵金属纳米片,本发明利用超低温塑性变形,金属锂与金属贵金属之间结合力相对较弱,从而难以形成金属间化合物。与此同时,利用超低温情况下,金属锂与金属贵金属均具有良好的塑性,从而实现多道次塑性变形,利用锂的化学特性,制备出单一的贵金属纳米片。
本发明提供了一种固体锂离子电池用全固态聚合物电解质及制备方法,聚合物是由甲基丙烯酸聚乙二醇甲醚酯单体、聚二甲基硅氧烷与无机氧化物聚合的复合体且其中掺杂有机锂盐。将包含硅或钛基团的无机酸烷基酯溶胶与单体聚氧乙烯甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷和引发剂,经分离——真空干燥,得PEGMEM-co-PDMS-无机氧化物纳米晶体;再加入有机锂盐溶于有机溶剂3中,将悬浊液采用流延方式成膜,去除溶剂3后,真空干燥,得全固态聚物电解质。与现有技术相比,本发明通过化学接枝法一步制备的全固态聚合物电解质,具有更优异的电导率和电池性能。
本发明属于电池电极领域,涉及一种新型电池材料及其制备方法和应用。新型电池材料其所用原料包括碳质材料、少层二硫化钼。组分优化后,还可以含有高电池容量材料。其制备方法为:将各组分按设定比例混合均匀即可。同时本发明所用少层二硫化钼可从辉钼矿中直接获取。本发明经优化后所设计和制备的少层二硫化钼复合电池材料综合了碳质材料、高电池容量材料、二硫化钼三者的优势,具有高比容量、高倍率、无体积效应、稳定性好、循环寿命长的特点,适合应用于锂离子电池和锂离子超级电容器或钠离子电池和钠离子超级电容器中作为负极储锂或钠材料。同时,本发明的复合负极材料的制备方法简单高效,工序少,产率高,适合大规模工业化生产。
本发明属于锂金属电池负极材料领域,具体公开了一种氧化钛@C中空复合骨架及其制备方法和应用。氧化钛@C中空复合骨架包括具有独立密闭腔室的氧化钛中空球、复合在氧化钛表面的碳层和含氮官能团。通过利用模板法制备中空氧化钛前驱体,随后进行原位聚合获得碳包覆的中空复合骨架前驱体,最后一定温度下焙烧得到氧化钛@C中空复合骨架。得益于该复合中空集流体密闭的腔体结构、良好的导电性和优异的亲锂性,有效地降低了锂沉积的形核过电位和局部电流密度,极大地避免了界面副反应和体积效应,有效地抑制锂枝晶生长,为均匀的锂沉积/溶解创造了有利条件,明显改善了锂金属电池的库伦效率和循环稳定性。
本发明公开了一种三元正极材料配料系统的集成建模方法,首先根据三元正极材料制备原料与反应机理,基于物料守恒建立机理模型得到原料重量配比。再提出半监督加权概率主元回归算法建立锂损失系数软测量模型,该软测量模型通过选取与查询样本相似度最高的训练样本进行建模,再采用半监督学习与样本加权解决反应过程中数据标签缺失及非线性强的问题。最后将锂损失系数转化为锂损失量对机理模型中锂源消耗量进行补偿,建立三元材料配料系统集成模型。利用本发明能够预测生产过程的锂损失系数,能够准确得到三元正极材料的原料配比量,可以为三元正极材料的制备工业提供很好的指导作用,降低产品表面游离锂。
本发明公开了一种镍基材料的应用,其特征在于,将镍基材料应用作为抗湿度锂离子电池正极材料,所述镍基材料包括位于核层的富镍正极材料Li(Ni1-xMx)O2,其中0<x≤0.4,M选自Co、Mn、Al、Fe、Mg、Zn、Ti、Si中的至少一种;以及包覆在核层表面的贫镍壳层Li(Ni1-yMy)O2,其中0.6<y<1,M选自Co、Mn、Al、Fe、Mg、Zn、Ti、Si中的一种或几种,贫镍壳层占镍基材料的1~40wt%。将本发明的镍基材料应用作为锂离子电池正极材料,能够获得核层与壳层连接紧密,不易脱落,且具有优异的抗湿度性能和电化学性能的锂离子电池正极材料。
本发明提供了胎压监测系统和方法,包括:无线供电单元用于产生交流电的正弦波,根据蓄电池产生的蓄电池电压和正弦波得到第一电场能量,并将第一电场能量转化为第一磁场能量;主控监测单元用于检测锂电池的电量,当锂电池的电量小于预设电量阈值时,将第一磁场能量转换为第二电场能量,并将第二电场能量的正弦交流电转换为直流电,通过直流电为锂电池供电;当锂电池的电量达到预设电量阈值时,采集轮胎内部的压力,得到压力值,将压力值与预设轮胎冷态气压值进行比较,得到比较结果;主控显示单元用于将比较结果转化为报文信息,显示报文信息,可以通过蓄电池对传感器中的锂电池进行充电,使传感器对轮胎内部压力进行实时监测,无需更换锂电池。
本发明公开了一种负极材料及其制备方法和应用,本发明提供的负极材料包括内核以及包裹内核表面的外壳;内核的制备原料包括石墨;外壳的制备原料包括石墨烯和四硼酸锂。四硼酸锂具有良好的锂离子导通性能,促进了锂离子在材料表面及内层的扩散转移效率,改善了锂离子转移动力学,极大地降低了反应极化,提高了倍率性能;同时高电子电导率的石墨烯将电子快速传导至石墨,并配合锂离子逐步形成LiC6化合物,实现快速充电。本发明还提供了上述负极材料的制备方法和应用。
本发明涉及一种电池极耳的优化方法,属于锂电池技术领域,包括以下步骤:选取不同处的极耳温度及锂电池整体温差作为优化目标;获取电池基础参数;建立锂电池电化学‑热耦合模型;将电池电化学‑热耦合模型的计算值与实际测量值结果进行对比;对所述电池电化学‑热耦合模型放电过程进行热分析,并根据热分析结果确定优化后极耳分布位置。本发明通过改变极耳位置来获得放电时锂电池的热分布,并根据已有结果进行热分析,大大地降低了锂离子电池优化所需要的人力物力和财力,提高了锂电池优化效率。
本发明提供了一种汽车供电系统、汽车起动运行控制方法及存储介质,汽车供电系统包括控制器、锂电池加热组件、锂电池、无线通讯平台和发动机总成,所述锂电池加热组件、所述无线通讯平台和所述发动机总成均与所述控制器通信连接,所述锂电池适于与所述发动机总成和所述锂电池加热组件连接,所述锂电池加热组件适于加热所述锂电池,所述无线通讯平台适于与移动控制终端通信连接。本发明的有益效果:能够便于汽车顺利进行低温起动节省起动等待时间以及提高汽车蓄电池的使用寿命。
本发明提供一种混动无人机的动力控制系统,包括燃油发电系统、锂电池、充放电电路和控制器,所述燃油发电系统通过燃烧油气提供三相交流电,并通过AC/DC整流电路输出稳定的直流电,直流母线连接电动机作为无人机主要动力源;所述锂电池通过充放电电路连接直流母线,用于实现锂电池充电蓄能或放电作为无人机辅助动力源,所述锂电池还向控制器供电;所述控制器用于判定无人机的动力运行模式并发出控制信号改变无人机的动力来源:小于2kW时,仅锂电池向电动机供电,2~5kW时,燃油发电系统向电动机供电并向锂电池充电,大于5kW时,燃油发电系统和锂电池同时向电动机供电。本发明提高了无人机的动力稳定性和动力系统反应速度。
本实用新型公开了一种太阳能逆控一体机,包括箱体及安装于箱体内的CPU管理系统、锂电池组、充电器、逆变器、稳压器、变压器及转换开关,充电器的输出端与锂电池组电连接,输入端与稳压器电连接;CPU管理系统用来检测锂电池组的电压和太阳能光伏板的输入电压,给锂电池组充电;当CPU管理系统检测锂电池组的容量达到设定值后,将通过转换开关切换至逆变输出模式;当CPU管理系统检测锂电池组的电压和太阳能光伏板输入电压均低于各自的设定值后,将自动转换开关切换到市电输出模式,市电通过充电器给锂电池组辅助充电。本实用新型具有结构简单紧凑、操作简便、易实现、适用范围广等优点。
本实用新型产品是一种便携式电阻率成像勘探高压电源,采用4个18650锂电池组,每个锂电池组88.8伏,采用七节二档双掷同步转换开关切换锂电池组串联或并联,电源具备355.2伏和88.8伏两档直流供电能力;电源具有内阻小、输出电压高、电压稳定无干扰、轻便、成本低等优点。技术方案是:每个锂电池组由24节点焊镍片串连。用6节同步开关切换4个锂电池组并联或串联,由第7节同步开关控制并联档允许充电,串联档断开充电回路。充电时切换至4个锂电池组并联,选用市面上24串锂电池专用100.8伏充电器充电。供电时,通过切换两档输出,串联时输出电压355.2伏、并联时输出电压88.8伏;所有锂电池同步充、放电;并联档电源内阻<0.3Ω,串联档电源内阻<4.8Ω,内阻极小。
本发明提供了一种碳包覆硅基负极材料及其制备方法。该制备方法包括以下步骤:将锂源和硅源混合均匀,在惰性气氛下升温进行预锂化反应,然后加入有机碳源,继续升温进行高温煅烧,预锂化反应至高温煅烧的过程中不出现降温,得到碳包覆硅基负极材料。本发明的制备方法,有效缓解硅的膨胀,后续通过在硅酸锂的表面包覆碳层,提高了硅酸锂的导电性,同时还可以避免锂或锂合金与水接触产生的安全隐患。采用本发明的方法制得的碳包覆硅基负极材料,具有容量高、首次充放电效率高、能量密度高且循环性能优异的特点。
本发明公开了一种微波加热快速合成纳米多孔LiMnO2的方法,包括:(1)将氯化锰溶液于雾化器中进行热解,将所得的锰氧化物于管式炉中升温并保温一段时间,随炉冷却,得到纳米多孔前驱体Mn2O3;(2)将所得的纳米多孔前驱体Mn2O3与锂源混合均匀,再于微波反应器中,在保护气氛下进行保温;(3)待冷却后研磨均匀,得到纳米多孔LiMnO2。本发明制备的纳米多孔LiMnO2首次充电比容量高、首效低,具有高效预锂化特性,脱锂过程发生不可逆相变,经过几次充放电循环后,其脱锂产物比表面积大,具有电容特性,可以增大锂电容正极的容量,提升整个器件的能量密度,因而在锂离子电容器的预锂化领域具有巨大的应用潜力。
本发明属于锂离子电池领域,公开了一种正极材料添加剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将磷酸铁锂材料与铁源混合,破碎,筛分,得到混合粉料;(2)将混合粉料置于还原性气体中,加热进行还原处理,得到磷铁合金和锂的化合物;(3)将磷铁合金和锂的化合物进行球磨,再进行筛分,得到正极材料添加剂。本发明将制备的磷铁合金和锂化合物作为正极材料添加剂添加到锂离子电池正极材料中,可明显改善锂电池的倍率性能及循环性能,达到优化电池性能的目的。
本发明一种无钠型四氧化三锰生产母液循环综合利用的方法,包括以下步骤:第一步:将磷酸钠溶液加入到无钠型四氧化三锰生产母液中,控制磷酸钠与硫酸锂的摩尔比为2.0-2.4:3,反应结束后过滤,滤渣为磷酸锂和磷酸锰固体;第二步:将所得滤渣,洗涤,烘干,磨细过筛后按磷酸锂:氢氧化钙的摩尔比为1:2.25-3,将磷酸锂和磷酸锰粉末与氢氧化钙加入热水中反应,得到氢氧化锂溶液;再将所得溶液通过离子交换树脂处理,得到钙离子浓度低于1ppm的氢氧化锂溶液,用作无钠型四氧化三锰制备过程的沉淀剂。本发明实现了锂的循环利用率达到96%以上,同时副产硫酸钠和氯化钙,经济效益好,生产过程不易产生环境污染,设备投资少,易于实现工业化生产。
本发明公开了一种废旧电池正极材料资源化的处理方法,包括以下步骤:S1,将废旧电池正极材料粉末与含硫还原剂进行球磨混合,然后硫酸化焙烧;S2,将焙烧产物进行水浸,然后过滤分离得到富锂浸出液和过渡金属氧化物渣相;S3,对富锂浸出液进行除杂净化处理,再加入碳酸铵和氨水进行沉锂反应,分离得到Li2CO3和沉锂后液,将沉锂后液进行蒸发结晶,得到硫酸铵产物和含锂残液;S4,对过渡金属氧化物渣相进行酸浸,得到含有Mn2+、Ni2+、Co2+的浸出液以及主要成分为铁的浸出残渣,向浸出液中加入锰盐、镍盐、钴盐中的至少一种,在惰性气氛保护下加入碱溶液进行共沉淀反应,经分离干燥后得到镍钴锰三元前驱体材料;S5,将镍钴锰三元前驱体材料与Li2CO3混合后研磨、煅烧得到NCM523;S6,在主要成分为铁的浸出残渣中加入锂源后煅烧得到LiFePO4。
本发明属于锂硫电池材料技术领域,具体涉及一种氮化铁和单原子铁共修饰氮掺杂石墨复合材料,包括氮掺杂石墨基体及原位负载在所述氮掺杂石墨基体上的氮化铁和单原子铁;所述氮化铁化学式为Fe2N,具有极性三角锥Fe‑3N配位结构;所述单原子铁具有非极性平面对称型Fe‑4N配位结构;本发明还公开了所述的材料的制备及其在锂硫电池中的应用。本发明所制备的氮化铁和单原子铁共修饰氮掺杂石墨复合材料用于锂硫电池正极材料或隔膜修饰层后,显著提升了活性硫氧化还原反应动力学,有效抑制了多硫化物中间产物溶解穿梭,极大地改善了锂硫电池的比容量和循环稳定性。
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