本发明公开一种锂离子二次电池电解液及含有该电解液的锂离子电池,电解液包括在非水溶剂中的质量百分含量为0.5%~20%的二烷基焦碳酸酯衍生物,在非水溶剂中的质量百分含量0.1%~20%的环状醚类化合物,在非水溶剂中的质量百分含量0.1%~20%的硼酸锂盐添加剂;所述二烷基焦碳酸酯衍生物的结构式下式所示:其中,R1、R2为烷基、烯烃基、卤代烷基、芳香基、含有卤素取代基的芳香基团或含氧基团中的一种或两种以上。在电解液中添加二烷基焦碳酸酯衍生物和环状醚类化合物,可以改善添加了含硼酸锂盐添加剂的锂离子二次电池电解液,在锂离子电池首次充电时,形成稳定、致密、有韧性的SEI膜,改善电解液的低温放电性能以及循环性能。
本发明涉及一种补锂硅材料及其制备方法、包含补锂硅材料的电极及电池,是将含硅材料均匀的分散于溶剂中,得到硅浆料A;将含羟基或者羧基的多环芳香族有机化合物,均匀分散于溶剂中,得到溶液B;将溶液B与硅浆料A混合,分散反应均匀,得到改性硅浆料C;将锂源均匀分散于溶剂中,得到溶液D;将溶液D与改性硅浆料C混合均匀,反应得到补锂硅浆料E;将补锂硅浆料E经过干燥,得到补锂硅粉体。本发明制备的补锂硅材料,作为锂离子电池负极材料能够提高电池的首次库伦效率和电化学性能,可有效的解决锂离子电池硅及含硅负极初始库伦效率低的问题,且制备方法对环境要求低,工艺温和简单,补锂质量可控,具有较好的经济性和安全性。
一种锂离子电池用低电位锂钒基化合物及其制备方法,涉及锂离子电池。所述锂离子电池用低电位锂钒基化合物具有复合结构,主体为钒基层状氧化物,其余部分为钒基化合物。所述复合结构为核壳结构或嵌入交联结构。所述核壳结构的内层为钒基层状氧化物,核壳结构的外层为钒基化合物;所述嵌入交联结构是指在主体钒基层状氧化物中,均匀分布有非主体钒基化合物成分。本体材料制备;本体材料的表面处理;将得到的经表面处理的本体材料与处理试剂混合,煅烧,获得锂离子电池用低电位锂钒基化合物。所制备的锂离子电池用低电位锂钒基化合物的振实密度为1.8~3.0g/cm3,大于石墨负极。低成本、安全、无污染。
本发明公开一种提升锂利用效率的锂金属负极保护方法,涉及锂电池领域。在锂电池中,以在集流体上沉积锂金属为电池负极,将高分子聚合物做为添加剂添加到酯类电解液中;本发明的高分子聚合物由单体A为丙烯腈或其衍生物、单体B为全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯或其衍生物以及单体C为烷基醇二丙烯酸酯或其衍生物经过聚合反应制得。由于锂金属表面带负电荷,所述高分子聚合物中的‑CN、‑CF3是较强的吸电子基团,促使电解液添加剂优先吸附于锂金属表面,减少电解液中的其它组分与锂金属的接触,从而可以避免持续副反应的发生,且能使锂沉积地更加细小,更加均匀,从而减缓锂枝晶的生成,实现锂金属负极的高锂利用效率。
本发明属于锂电池技术领域,提供了一种锂电池用的石墨烯导电剂、锂离子电池及其制备方法。该石墨烯导电剂的制备方法如下:向氧化石墨烯粉中加入聚合物表面活性剂水溶液,超声剥离后过滤,水洗,干燥,得到预处理石墨烯;将预处理石墨烯与碳酸氢铵混合后研磨,微波剥离,得到分层石墨烯;将分层石墨烯与炭黑混合后热解。锂离子电池的制备方法包括:将石墨烯导电剂分散于正极活性材料中、或分散于负极活性材料中、或同时分散于正极活性材料和负极活性材料中。该石墨烯导电剂的制备高效,耗时短;制备得到的导电剂缺陷小,纯度较大,不宜再团聚,稳定性好,导电性能好。该锂离子电池具有更高的电化学性能且制备方法简单,易于实现产业化生产。
可充锂电池用硅酸锰铁锂/碳复合正极材料及其 制备方法,涉及一种可充锂电池正极材料,尤其是涉及一种可 充锂电池用的硅酸锰铁锂/碳复合正极材料及其制备方法。提供 一种在较大电流条件下能提供高比容量和高比功率的可充锂 电池用硅酸锰铁锂/碳复合正极材料及其制备方法。复合正极材 料表示为 Li2MSiO4 (M=Mn1- xFex,0≤x≤ 1)/C。硅酸盐97%~84%,碳3%~16%。制备时将锂盐、锰 盐、亚铁盐和正硅酸酯在水—乙醇体系中混合,加热后烘干得 混合前驱体,再与糖一起球磨混合后在氮气下高温热处理。可 用于可充锂电池的正极。以廉价的糖为碳原料,实现原位碳化 复合,工艺简单,操作容易,具有较高的性价比。
本发明公开了一种脱锂材料及其制备方法,该脱锂材料的化学式为Li(9x+2y+z)MnyMezO(3y+z)N2xX3x(xLi9N2X3·yLi2MnO3·zA),具有性能稳定易储存、材料表面残存少、脱锂容量高等特点;本发明还公开一种脱锂材料的制备方法,将金属盐和锰的化合物通过化学共沉淀法合成前驱体,依次经热处理、破碎,再经多次配锂多段位烧结形成脱锂材料,该方法具有工艺简便,通过多次配锂烧结,使Li3N嵌入材料晶格内部,Li9N2X3与基底材料形成共熔体,进一步减少表面残存,提升材料储存及循环性能,使组分性能互补、协同共存,使制备出的脱锂材料具有脱锂容量高、容量损失小等优点。
纳米级锂离子电池正极材料岩盐型锰酸锂及其制备方法,涉及一种锂离子电池正极材料,尤其是涉及一种纳米级锂离子电池正极材料岩盐型锰酸锂及其制备方法。提供一种高活性、高放电容量,可采用水热法制备的纳米级锂离子电池正极材料岩盐型锰酸锂及其制备方法。纳米级锂离子电池正极材料岩盐型锰酸锂为Li2-XHXMnO3(0<X≤0.5)。采用氧化剂氧化锰盐,将得到的沉淀转移至含有氢氧化锂(LiOH)溶液水热釜中;或者直接将氧化剂、锰盐及LiOH溶液混合并搅拌,转移至水热釜中;将上述水热釜在140~250℃处理,将得到的沉淀物过滤并洗涤后干燥,即得到纳米级锂离子电池正极材料岩盐型锰酸锂。
本发明公开了一种锂离子二次电池电解液,其包括非水溶剂和溶解在非水溶剂中的锂盐,还包括含硼锂盐添加剂和聚丙烯酸衍生物添加剂。相对于现有技术,本发明通过加入高温性能优异的硼锂盐添加剂,同时加入聚丙烯酸衍生物添加剂,可使锂离子电池同时具有良好的高低温循环性能。此外,本发明还公开了一种包含该电解液的锂离子电池。
一种钛酸锂材料及其制备方法和在锂离子电池中的应用,涉及锂离子电池。所述钛酸锂材料包括本体钛酸锂材料,在本体钛酸锂材料表面或本体钛酸锂材料内部孔道上具有富氮组分氮化钛。纳米尺度前驱体材料合成及处理步骤:制备纳米尺度的钛酸锂本体材料或TiO2粉体材料,所得材料进行表面处理;表面氮化处理步骤:将前躯体纳米TiO2或本体材料在无机富氮混合物中进行表面氮化处理;煅烧步骤:将表面氮化处理过的TiO2与化学计量比锂化合物混合后煅烧,得钛酸锂材料。所述钛酸锂材料可在制备电极中应用。所述钛酸锂材料可在制备锂离子电池中应用。
一种磷酸铁锂锂离子电池片及其加工方法,涉及一种锂锂离子电池。提供一种能够有效地改善集流体与活性物质之间附着性的磷酸铁锂锂离子电池片及其加工方法。磷酸铁锂锂离子电池片设有集流体,在集流体正反两面涂有导电层,所述导电层的组成及其按质量百分比的含量为:导电剂1%~6%,粘结剂3%~5%,余为正极活性物质。将粘结剂与水混合,得粘结胶;在粘结胶中加入导电剂,得导电胶;在导电胶中加入磷酸铁锂,得正极浆料;将正极浆料搅拌,调节粘度为4000~8000mpa.s,过筛,得浆料;将过筛的浆料涂覆于集流体的正反两面,烘干,完成涂布,得磷酸铁锂锂离子电池正极片。
本发明提供一种补锂材料及其制备方法、锂离子电池及其补锂方法,涉及锂电池技术领域。通过在补锂原料的表面包覆弱极性有机溶剂得到补锂材料,提高了补锂材料的空气稳定性差,并有效避免引入补锂材料带来的副作用。本发明还涉及含有该补锂材料的电池的补锂方法,包括:根据补锂材料的首圈充电曲线生成多个脱锂充电平台,根据该脱锂充电平台对电池进行阶梯多平台充电,最大限度地使补锂材料中的锂离子高效脱出,极大地提高了材料的补锂容量,提升电池体系的整体性能。该方法实施见简单、通用性极强、能够适用于多种补锂材料。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料,该正极材料为核壳结构,包括核层和包覆在核层表面的壳层,核层是Nb改性的钴酸锂,在充放电过程中可有效解决颗粒破碎问题,并且可提高锂离子在钴酸锂内部扩散速率;壳层是含Nb的金属氧化物,具有立方相结构,有较高的锂离子电导率,可改善正极材料与固态电解质之间的界面接触内阻大的问题,从而提高正极材料的电化学性能;本发明还公开了该锂离子电池正极材料的制备方法、包含该锂离子电池正极材料的锂离子电池正极和全固态锂电池。
本发明公开了用于锂离子电池电解液的添加剂、锂离子电池电解液和锂离子电池。用于锂离子电池电解液的添加剂具有式I或式II所示的结构,其中,R1为H、C1‑6烷基、卤素原子取代的C1‑6烷基、C2‑6烯基、卤素原子取代的C2‑6烯基、C5‑8芳基或卤素原子取代的C5‑8芳基;R2为H或C1‑6烷基;R3为H或C1‑6烷基;R4为C2‑6烯基或C5‑8芳基。该类添加剂中,磷酸酯基团可以显著提高锂离子电池功率并延长电池循环寿命,氰基基团可以有效抑制电池产气;同时,该类化合物中磷酸酯基团和氰基基团的组合,还可以弱化磷酸酯基团和氰基基团本身的缺陷。
一种锂离子电池正极材料硅酸铁锰锂-硅酸锰铁锂的制备方法,涉及一种锂离子电池。提供一种锂电池用正极材料硅酸铁锰锂-硅酸锰铁锂的水热制备方法,该方法制备的硅酸铁锰锂-硅酸锰铁锂颗粒小、纯度较高,且条件温和、工艺简单、操作简便、周期短、效率高,对设备要求低,易于工业化大规模生产纯度较高硅酸铁锰锂-硅酸锰铁锂。将氢氧化锂和氧化硅加入水中;将锰盐和铁盐混合物分散于水中;将上述所得到的物质混合,搅拌后移入水热釜中进行水热反应后,水洗,过滤,烘干即得到目标产物硅酸铁锰锂-硅酸锰铁锂。
本发明公开了一种双层锂离子导体包覆改性钴酸锂正极材料及其制备方法、锂离子电池和用电设备。其中双层锂离子导体包覆改性钴酸锂正极材料的制备方法,包括:制备纳米磷酸钛铝;制备纳米磷酸钛铝锂包覆改性钴酸锂正极材料;制备双层离子导体包覆改性钴酸锂正极材料。本发明制备的双层锂离子导体包覆改性钴酸锂正极材料,采用锂离子导体纳米磷酸钛铝锂对钴酸锂进行表面包覆,改善了正极锂离子传导,并在此基础上进一步包覆锂离子导体,提高了钴酸锂表面包覆层的均匀性和连续性,稳定了钴酸锂正极体相结构及其与电解液之间的界面,提高了高电压下钴酸锂体相和钴酸锂/电解液界面的稳定性,进而提高了钴酸锂正极材料的高压循环稳定性。
本发明公开一种锂硫电池正极材料的制备方法,包括如下步骤:将三价钴金属化合物、二价锌金属化合物和有机溶剂混匀,得到混合溶液。调节混合溶液的pH值13‑14,得到原料溶液。对原料溶液进行回流加热处理,充分反应之后进行固液分离并保留固体,得到前驱体。将前驱体进行热解反应,得到钴酸锌纳米薄笼材料。将钴酸锌纳米薄笼材料与单质硫混合,之后进行热处理,充分反应后得到锂硫电池正极材料。本方法制得的锂硫电池正极材料用于锂硫电池,在具有高硫载量的同时具有较高的比容量和循环稳定性。相应地,本发明还提供了一种由上述锂硫电池正极材料的制备方法制得的锂硫电池正极材料、锂硫电池正极和锂硫电池。
本发明提供一种无机盐及其制备方法、锂离子电池电解液添加剂、锂离子电池电解液和锂离子电池。所述无机盐的结构式为:
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