本发明涉及一种高温固相-表面沉积法在钴酸锂正极表面沉积硅基薄膜的方法。该方法首先将含锂的前驱物与含钴的前驱物混合后置于玛瑙罐中,行星球磨,干燥,研磨后置于马弗炉中进行烧结得到钴酸锂粉末Li1+xCo1+yO2;称量94~96重量份的Li1+xCo1+yO2和2~3重量份的导电炭黑和2~3重量份的聚偏氟乙烯混合于N-甲基吡咯烷酮溶液中,搅拌获得的浆料涂布于铝箔上,干燥,得到钴酸锂正极片。将钴酸锂正极片作为沉积基板置于沉积腔中硅基源的正上方或周围进行沉积,得到表面沉积硅基薄膜的钴酸锂正极。采用本发明所述的方法,电池的充放电性能显著提高,改善效果不受钴酸锂制备的具体工艺影响,其应用性非常显著。
本发明涉及掺硼尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于按照锂、锰、硼离子的摩尔比为(0.98≤x≤1.06):(1.05≤y≤1.20):(0.05≤z≤0.15)分别称取锂、锰、硼的化合物。将称取的化合物混合,通过湿磨、干燥等步骤制备前驱物2。将前驱物2用两段烧结法制备掺硼尖晶石型正极材料。本发明的原料成本较低,掺硼改善尖晶石Li4Mn5O12的结构的稳定性,改善了在充放电过程样品结构的稳定性,为产业化打下良好的基础。
本发明公开一种锂离子电池层状富锂锰基固溶体正极材料制备方法。该正极材料的化学式为:xLi2MnO3·(1-x)LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2(x=0.1~1.0)。该正极材料采用对前驱体进行热处理和冷却处理的方法制备。该方法制备的正极材料具有高比容量和循环性能好等优异的电化学性能。
本发明公开了一种高压型锂离子电池电解液及其锂电池,其包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂。其中,所述电解液添加剂为带有两个氰基的有机砜化合物,该添加剂在电解液中的含量范围为0.2~1.0%(质量比)。本发明高压型锂离子电池电解液中,具有两个氰基的有机砜化合物能够有效的改善锂离子电池在高电压环境下的循环性能。
本发明公开了一种碳包覆的介孔钛酸锂锂离子电池负极材料及其制备方法。该材料由5~150nm的纳米晶自组装形成直径为0.1~10μm的颗粒团聚体,具有介孔结构,平均孔径为2~6nm,碳含量为0.5~5%。该钛酸锂样品可作为锂离子电池负极材料。
本发明公开了一种脱氟锂云母多级压力罐溶出提锂的方法,将脱氟锂云母矿粉、碱金属或者碱土金属的硫酸盐及添加剂与水按比例调浆,浆料经过预热器预热后用泵输送到多级升温压力罐中进行逐级升温至反应温度及压力,转入保温溶出罐中进行溶出反应,反应完成后经过多级减压自蒸发降温罐逐级减压降温并回收热量,并对浆料进行固液分离并洗涤,滤液通过浓缩、除杂,加入碳酸钠沉锂结晶过滤得到锂盐产品,沉锂母液循环至配料调浆或者经过析钠后回收硫酸钾、硫酸铷与硫酸铯。本发明方法与其他锂云母溶出提锂技术相比,多级压力罐反应器可实现过程能量的循环利用,成本低、能耗小,具有工业化应用前景。
本发明涉及掺杂一价离子的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于按照锂、锰、掺杂离子的摩尔比为(0.95≤x≤1.06):(1.05≤y≤1.20):(0.02≤z≤0.15)分别称取相应的化合物。掺杂离子的化合物为钠或银的化合物。将称取的化合物混合,加入湿磨介质制得前驱物1。将前驱物1干燥制备前驱物2。将前驱物2用两段烧结法制备掺杂尖晶石型富锂锰酸锂正极材料。本发明的原料成本较低,制备的电极材料组成均匀,具有优秀的放电性能,为产业化打下良好的基础。
本发明涉及酸式盐改善掺四价阳离子的尖晶石富锂锰酸锂的方法,其特征在于将掺四价阳离子的尖晶石富锂锰酸锂粉末与酸式盐按照摩尔比1:0.0015~0.098混合,加入湿磨介质,经过湿磨、洗涤、干燥步骤制得前驱物3,自然冷却至室温,制得改性尖晶石富锂锰酸锂。本发明的原料成本较低,使样品初始大电流放电性能有明显的改善,为产业化打下良好的基础。
本发明涉及含镁氧化物的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于将组成为LixMnyOz的尖晶石富锂锰酸锂与氧化镁、氢氧化镁、氯化镁、硝酸镁或碳酸镁按照重量比1:0.001~0.05混合,通过湿磨、干燥制备前驱物。将前驱物在230℃~430℃温度区间烧结,制得包覆镁氧化物的尖晶石富锂锰酸锂。本发明的原料成本较低,制备的电极材料在高温及存放条件下,具有优秀的大电流放电性能,为产业化打下良好的基础。
本发明涉及掺钇尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于按照锂、锰、钇离子的摩尔比(0.95≤x≤1.05):(1.05≤y≤1.20):(0.05≤z≤0.20)称取相应的化合物。将称取的化合物混合,加入湿磨介质制得前驱物1,干燥制备前驱物2,用两段烧结法制备掺钇的尖晶石型富锂锰酸锂正极材料。本发明的原料成本低,样品的大电流放电性能得到改善,为产业化打下良好基础。
本发明涉及一种锂云母连续反应提锂的方法,具体步骤为:将锂云母粉和含氟酸及硫酸以一定比率输送到连续压力反应器中混合反应,反应后的浆料转入脱水脱氟反应器中脱水脱氟,获得的反应渣经过浸取等步骤,得锂盐、碱金属盐及铝盐等产品。本发明所提出的连续反应方法为气液固三相流化压力反应体系,避免了在这种强腐蚀性混合酸浆料反应体系的搅拌反应器制作与设计难题,能耗低、流程简单、投资少;由于含氟酸对反应过程起着重要促进作用,传统的反应釜含氟气体易挥发而逸出反应浆料导致气液分层,浆料中氟含量降低导致反应速度下降,本发明的多相流化压力反应体系可最大程度避免含氟气体逸出,缩短反应时间,因此本发明更适用于工业化生产。
本发明涉及酸式盐改善尖晶石富锂锰酸锂正极材料性能的方法,其特征在于:在称量的尖晶石富锂锰酸锂粉末中加入湿磨介质和酸式盐,湿磨混合1小时~10小时,保温后制得前驱物1。将前驱物1用过滤、洗涤、干燥等方法制备干燥的前驱物3。在280℃~390℃温度区间的任一温度烧结,制得改性尖晶石富锂锰酸锂。本发明的原料成本较低,使样品的大电流放电性能有明显的改善,为产业化打下良好的基础。
本发明涉及通过掺杂钼离子制备尖晶石型富锂锰酸锂正极材料的方法, 其特征在于按照锂、锰、钼离子摩尔比为(0.95≤x≤1.07) : (1.05≤y≤1.25) : (0.05≤z≤0.25)分别称取锂、锰、钼的化合物。将称取的锂、锰和钼的化合物混合,分别经过湿磨、干燥等步骤制备前驱物2。将前驱物2用两段烧结法制备掺钼尖晶石型富锂锰酸锂正极材料。掺钼明显改善尖晶石Li4Mn5O12结构稳定性,为产业化打下良好的基础。
本发明涉及掺杂四价钛离子的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于按照锂、锰、钛离子摩尔比为(0.95≤x≤1.06):(1.05≤y≤1.25):(0.05≤z≤0.25)分别称取相应的化合物。将称取的化合物混合,加入湿磨介质制得前驱物1。将前驱物1干燥制备前驱物2。将前驱物2用两段烧结法制备掺钛尖晶石富锂锰酸锂正极材料。本发明的原料成本较低,掺钛改善了样品的大电流放电性能,为产业化打下良好的基础。
本发明涉及包覆氧化镧的尖晶石富锂锰酸锂的制备方法,其特征在于将组成为LixMnyOz的尖晶石型富锂锰酸锂粉末与三氧化二镧、金属镧粉或氢氧化镧包覆剂粉末按照重量比1:0.001~0.12混合,加入湿磨介质。通过湿磨、干燥方法制备前驱物。将前驱物在290℃~390℃温度区间烧结,制得包覆氧化镧的尖晶石富锂锰酸锂。本发明的原料成本较低,改善样品在高温下及存放条件下的充放电性能,为产业化打下良好的基础。
本发明涉及包覆硼的氧化物的尖晶石富锂锰酸锂的制备方法,其特征在于将组成为LixMnyOz的尖晶石富锂锰酸锂与三氧化二硼或硼酸按照重量比1:0.001~0.01混合,通过湿磨、干燥制备前驱物;将前驱物在350℃~390℃温度区间烧结,制得包覆硼的氧化物的尖晶石富锂锰酸锂。本发明的原料成本较低,制备的电极材料在高温及存放条件下,具有优秀的大电流放电性能,为产业化打下良好的基础。
本发明公开了一种锂离子电池球形电极材料的制备方法。包括下述步骤:(1)首先称取锂盐、锰盐、钴盐和尿素,使金属离子Li:Mn:Co的比例为1.033:0.067:0.9~1.3:0.6:0.1,总金属离子和尿素的比例为1:1.7,将称取的金属盐和尿素溶于无水乙醇,得到乙醇溶液;(2)将步骤(1)得到的乙醇溶液转入反应釜中,并将反应釜于160℃~250℃热处理12~24?h;(3)将步骤(2)获得的锂钴锰氧化物正极材料前驱体进行700℃~1000℃高温热处理3~16h后,进行冷却处理,获得球形锂钴锰氧化物正极材料粉体。用该方法制备的电极材料,其形貌为自组装球,具有高比容量和优异的循环性能。
本发明提供了一种富锂锰基锂离子电池用耐高电压电解液,其包括:非水有机溶剂、锂盐和电解液添加剂;其中,所述电解液添加剂选自烷基‑二(三甲基硅基)亚磷酸盐化合物、双砜基化合物、环状氟代磷腈中的任一种或多种。本发明的锂离子电池电解液添加剂能够提高富锂正极材料的稳定性,有效降低电池内阻,抑制电解液在电极材料表面的氧化还原反应,使制备的电解液在高电压下的性质更稳定,显著改善富锂锰基锂离子电池在高电压条件下的循环性能,能在锂离子电池中广泛应用。
本发明涉及一种利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法,其技术方案是将锂盐、亚铁盐、磷酸盐、次磷酸或次磷酸盐按照Li∶Fe∶PO43-∶H3PO2或AH2PO2或E(H2PO2)2的摩尔比为x∶y∶(1-z)∶k的比例混合,加入含碳化合物或碳粉,再加入湿磨介质,球磨3~12小时,在48℃~100℃下常压或者真空干燥。将干燥的粉体用两段烧结法或者程序升温两段烧结法制备含可控Fe2P的磷酸亚铁锂。所用的反应组合物中组分之一为次磷酸盐,且分子式是AH2PO2或E(H2PO2)2时,A为Li+、Na+、K+、Ag+或NH4+,E为Ca2+、Sr2+、Ba2+、Ga2+、Ge2+、Sn2+、Sc2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+或Mo2+。本发明的原料成本低,原料来源广,制备简单,耗时少,制备的材料组成均匀,具有优秀的放电性能,大电流下放电循环性能佳。
本发明涉及部分溶解法制备锂镍锰钴体系富锂固溶体正极材料的方法,其特征在于按照锂、镍、锰、钴的离子摩尔比为(1.1+0.9x):(1-x)·y:(x+z-x·z):(1-x)·k分别称取其化合物;按照下列摩尔取值范围取有机弱酸:(x+z-x·z)≤有机弱酸摩尔数≤x+(1-x)·(z+y+k)。将称取的镍、锰和钴的化合物混合,加入湿磨介质和有机弱酸,湿磨混合后加入锂的化合物,再次湿磨混合制得前驱物1。将前驱物1干燥后置于空气、富氧气体或纯氧气氛中,采用两段烧结法制备富锂固溶体正极材料。本发明制备的电极材料组成均匀,具有优秀的放电性能,特别是在大电流条件下放电的循环性能佳。
本发明涉及掺三价钪或铬的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于按照锂、锰、掺杂离子的摩尔比(0.97≤x≤1.08):(1.05≤y≤1.20):(0.05≤z≤0.17)分别称取锂、锰、钪的化合物或铬的化合物。将称量的化合物混合,加入湿磨介质制得前驱物1,干燥制备前驱物2。最后用两段烧结法制备掺杂尖晶石富锂锰酸锂正极材料。本发明的原料成本较低,掺杂减小了锂离子嵌入和脱出的电化学极化,改善了大电流放电性能,为产业化打下良好的基础。
本发明提供一种用于锂电池的软包壳体及应用其的软包锂电池/组,其特征在于:软包壳体的形状和尺寸与其所包覆的锂电池的外形和尺寸相匹配,包壳体至少由两层包装物如铝塑膜构成,所述各层包装物具有延展性,至少其中的相邻两层包装物之间具有若干个腔室,所述腔室内具有气态或固态填充物或其组合,所述软包壳体具有结构简单,思路新颖、便于安装等优点,在锂电池包装及防护方面有着广泛的应用前景。
本发明公开了一种氮掺杂石墨烯/磷酸铁锂复合材料的制备方法,该复合材料的制备方法包括采用溶胶凝胶法制备磷酸铁锂与碳源复合材料的前驱体,之后在氨气气氛下采用高温煅烧法得到氮掺杂石墨烯/磷酸铁锂复合材料。该方法工艺简单,适合工业化规模生产,制备得到的复合材料导电性能优异、稳定,可作为正极材料,应用于锂离子电池中。
本发明涉及锂离子电池正极材料领域,特别是低成本等摩尔节约锂资源水热法制备磷酸铁锂的方法。通过在铁源:磷源:锂源1:1:1等摩尔配料的溶液里加入适量的中和剂,然后使用传统的水热法的工艺步骤,即在抗氧化状态下,使用高压釜高温水热反应,冷却,过滤,洗涤,干燥,粉碎得到磷酸铁锂正极材料,这种低成本的等摩尔节约锂资源的水热法生产磷酸铁锂的方法,可以大幅提高锂的利用率,降低生产成本。
本发明涉及一种掺钆尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于按照按照锂、锰、钆离子的摩尔比为(0.95≤x≤1.06):(1.05≤y≤1.25):(0.05≤z≤0.25)分别称取相应的化合物。将称取的化合物混合,加入湿磨介质制得前驱物1。将前驱物1干燥制备前驱物2。将前驱物2用两段烧结法制备掺钆尖晶石富锂锰酸锂正极材料。本发明的原料成本较低,样品的充放电循环性能得到明显的提升,为产业化打下良好的基础。
本发明提供一种锂电池的软包壳体及应用其的软包锂电池/组,其特征在于:软包壳体朝向锂电池芯的内侧面上设置若干个柔性凸起物,所述柔性凸起物是软包壳体上自有的或通过粘贴或热压方式附在软包壳体上,所述柔性凸起物是空心的,里面填充气体和/或固态填充物;所述柔性凸起物也可以是实心的;所述柔性凸起物是波纹状、条状、瓦楞状、点阵状、密集的圆柱形、格栅形状的一种或几种的组合;或者,所述柔性凸起物是若干条互不相交的波纹状或条状或瓦楞状凸起,所述波纹状凸起、条状凸起、瓦楞状凸起物可以是连续或不连续的,制作所述软包壳体的材料具有延展性,如铝塑膜材料,具有结构简单,思路新颖、便于安装等优点,在锂电池包装及防护方面有着广泛的应用前景。
本发明涉及一种橄榄石型锂离子电池正极材料磷酸锰锂的微波水热合成方法。该方法以氢氧化锂、锰盐、磷酸或磷酸盐为原料,配制一定浓度的溶液并通过控制氢氧化锂的量来调变溶液的pH,然后将配制的溶液进行微波水热,所得产物经过洗涤、过滤和干燥,得到橄榄石型LiMnPO4粉体。该方法工艺流程简单、反应条件温和、反应快速高效、制备成本低,同时所制备的材料纯度高,结构完善,结晶完好。
本发明属于锂离子电池电极材料的技术领域。其特征在于:将含锂、炭、磷的前驱物和草酸亚铁混合并在有机相的玛瑙管中球磨,前驱物中锂离子:铁离子:磷酸根离子的摩尔数比为0.95~1.05︰0.95~1.05︰1,炭质量为合成磷酸铁锂质量的3%~15%。将球磨后的浆料干燥后压成纽扣状,并在氩气或氮气的氛围下进行烧结得到炭包覆的磷酸铁锂正极材料。将磷酸铁锂和导电炭黑混合研磨均匀后,倒入溶有黏结剂聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液中,将其涂布于铝箔上,静置、干燥得到磷酸铁锂正极片。将磷酸铁锂正极片置于沉积腔中进行沉积。采用本方法,电池的高倍率充放电性能,尤其是高温性能和热稳定性能得到了改善。
本发明涉及包覆二氧化钛的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于将尖晶石型富锂锰酸锂粉末与二氧化钛、一氧化钛、硫酸亚钛、三氯化钛、四氯化钛或钛酸丁酯按照重量比为1:0.001~0.12混合,加入湿磨介质。湿磨混合制得前驱物1。经过干燥、烧结等步骤制得包覆二氧化钛的尖晶石富锂锰酸锂。本发明的原料成本较低,改善样品在高温下及存放条件下的充放电性能,为产业化打下良好的基础。
本发明涉及通过掺锆制备掺杂尖晶石富锂锰酸锂正极材料的方法,其特征在于按照锂离子、锰离子、锆离子的摩尔比为(0.95≤x≤1.06):(1.05≤y≤1.20):(0.05≤z≤0.20)分别称取锂、锰、锆的化合物。而且,1.20≤y+z≤1.25。将锂、锰和锆的化合物混合,加入湿磨介质制得前驱物1。将前驱物1干燥制备前驱物2。将前驱物2用两段烧结法制备组成为LixMnyZrzO12的尖晶石型富锂锰酸锂正极材料。本发明制备的掺锆样品的结构稳定性高,有利于锂离子充放电时嵌入和脱出,为产业化打下良好的基础。
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