本发明提供了一种退役锂离子电池负极材料的修饰方法,属于锂离子电池负极材料回收技术领域。本发明以退役磷酸铁锂电池回收Li、Fe、P元素后的石墨负极粉末为原料,针对石墨粉中残存的含氟组分以及粒径较小、形貌不规整的碎屑夹杂物,在不需加入其他化学试剂条件下进行单体强化解离和氧化焙烧热处理,在高效脱除含氟组分的同时,使碎屑夹杂物在低温下充分燃烧,实现石墨粉的表面形貌修饰。本发明得到的再生石墨粉形貌规整、杂质氟含量低,电化学充放电性能得到有效提升,本发明的方法还具有操作简单、成本低的优势。
一种无钴正极材料及其制备方法与锂离子电池。无钴正极材料的分子式为Li1+nNixMnyMzO2,其中:x+y+z=1,0.5≤x<1.0,0<y<0.5,0≤z≤0.1,‑0.1≤n≤0.5;M为除Co外的Al、Mg、Sr、Ti、Fe、Sc、V、Y、Zr、Nb、Mo中一种或多种。制备方法包括如下步骤:将包括镍源、锰源、锂源、M源、成核剂氧化石墨烯水凝胶、沉淀剂和络合剂在内的原料混合制成混合溶液,在原料混合溶液水热过程中施加微波场;保护气氛下水热反应得到正极材料过程样;过程样在含氧气氛中烧结得到所述无钴正极材料。本发明通过调控微观形貌,优化制备工艺,使材料性能提升,同时节省了成本,又简化了制程;采用本发明的无钴正极材料制得的锂电池,具有优异的化学稳定性和电性能。
本发明公开了一种用于处理锂电池废正极料的还原炉,包括处理炉体以及配套安装在处理炉体中的焙烧部件、上层联动机构、水浸部件、下层联动机构,其中,焙烧部件用于将锂电池的正极废料与盐类助剂和还原剂混合并在设定温度范围内进行焙烧处理,所述上层联动机构用于控制焙烧部件中物料进入水浸部件中,水浸部件用于对经过焙烧处理的产物与水混合制成浆液,并选择性加酸处理进行还原反应,并将获得的料液与渣料分离,所述下层联动机构用于控制水浸部件中的物料外排。本申请通过上层联动机构、下层联动机构、驱动机构的配合工作,能够快速完成各流程之间物料的传输、反应工作,能够高效快速的完成对锂电池正极废料的还原回收工作。
一种锂离子二次电池用硬碳负极材料及其制备方法,所述硬碳负极材料由生物质原料经低温酸洗纯化处理得到,所述硬碳负极材料具有孔道结构,所述硬碳负极材料的磁性物质总量低于5ppm,所述硬碳负极材料的氧含量低于5%。本申请提供的一种锂离子二次电池用硬碳负极材料及其制备方法具有如下有益效果:(1)本发明制备的硬碳负极材料具有孔道结构,且具有较高的比容量,其首次可逆容量大于420mAh/g。(2)本发明制备的硬碳负极材料中,磁性物质含量低,有利于电化学性能提升,尤其能改善硬碳作为负极材料在电池中使用时的高温存储性能。(3)本发明制备的硬碳负极材料中,氧含量低,能减少不可逆锂离子损失,提升首次效率,其首次库伦效率大于86%。
本发明公开了一种锂电池安全装置,采用的技术方案是,本发明通过导热杆将锂电池内的温度传递至温度传感器内,通过温度传感器将数据反馈给第一单片机,当温度达到一定数值时,第一单片机启动散热风扇,通过散热风扇对锂电池内部进行散热,通过氢弗检测传感器对锂电池内产生的气体进行检测,并将检测信息传递至第二单片机,氢弗含量超出设定值时,第二单片机将控制第一单片机,通过第一单片机启动电加热管,通过电加热管温度升高将低熔点分隔板进行熔断,将碱性粉尘放置槽内的碱性粉尘进入锂电池内进行酸碱中和,避免锂电池内的电解液发生膨胀,通过第二单片机反馈给使用人员,使用人员通过转动按钮对锂电池进行断电保护。
本发明公开了用仲酰胺/烷基醇复合溶剂从含镁卤水中分离镁提取锂和硼的萃取体系、萃取方法和其应用。萃取体系中含有仲酰胺和烷基醇分别作为萃取锂和硼的萃取剂由其单一化合物或两种以上的混合物组成,分子中碳原子总数分别为12~18和8~20,萃取体系的凝固点小于0℃。在有机相与卤水相体积比1~10:1、卤水密度为1.25~1.38g/cm3、卤水pH值0~7和温度0~50℃下进行单级或多级逆流萃取,反萃取得到低镁锂比水相,经过浓缩、除杂与制备,分别得到氯化锂、碳酸锂、氢氧化锂和硼酸。本发明的仲酰胺分子结构简单,由烷基醇改进的复合溶剂能同时萃取锂和硼;多级萃取率高,用水反萃取,酸碱消耗大大减少;萃取分离流程缩短,萃取体系溶损小,具有工业应用价值。
本发明属于金属锂电池技术领域,具体公开了一种稳定金属锂沉积的电解液。该镀液为锂盐、有机溶剂和添加剂所组成的有机溶液,具体组成为:锂盐/有机溶剂体积比值的范围为0.5~3mol/L、添加剂含量为0.1~5wt.%。本发明所述镀液配方简单,成本低廉且实用,采用本发明所述特定组成和配比的电镀锂液可以在集流体表面实现均匀的锂沉积,有效避免枝晶的生长。所得到的电解液可以作为锂硫电池的电解液,实现长时间稳定的循环。
本发明属于电池材料领域,具体公开了一种多金属磷酸盐包覆钴酸锂正极材料及其制备方法,本发明创造性地在钴酸锂正极材料基体的表面包覆多金属磷酸盐层,制备方法如下:在纯水中加入配制好的金属盐溶液和高分子化合物进行反应,分散后再加入钴酸锂水溶液,搅拌同时加热形成凝胶;将凝胶混匀后添加到机械融合振实机中完成对材料的包覆;最后较低温度快速高效烧结后随炉自然冷却,得到多金属磷酸盐包覆的钴酸锂正极材料。本发明的钴酸锂正极材料基体表面的包覆层为快离子导体,可以提高材料的倍率性能;还能够阻止电极与电解液之间的反应,减缓钴酸锂材料的容量衰减;同时本发明的技术可以有效降低成品的残锂量,提高其存储性能。
本发明一种高稳定性三维多孔锂金属阳极及其制备方法和应用,包括平板金属集流体、复合在平板金属集流体表面的活性层;所述的活性层包括胶黏剂以及分散胶黏剂中的Ni2P纳米粒子和含磷官能团共掺杂的介孔碳,所述的介孔碳为具有内部连通孔结构的多孔碳骨架,连通孔形成的装填腔室内填充有金属锂。本发明的三维多孔锂金属阳极具有良好的导电性、丰富的腔体结构、均匀共掺杂的Ni2P纳米粒子和含磷官能团良好的亲锂性,有效地减小极化电压、锂沉积的形核过电位和体积效应,实现了大电流高锂载量下的持续均匀沉积/溶解,有效缓解体积变化和界面效应,显著提高了锂金属电池的循环寿命。
本发明涉及一种锂离子电池隔膜及其制备方法。本发明提供的锂离子电池隔膜分为三层,其中芯层为棉纤维薄膜层,上下表层为聚丙烯纤维薄膜层。其中隔膜芯层由棉纤维经打浆后再配以抗氧化剂、阻燃剂等采用湿法抄造工艺经抄造成膜;表层由聚丙烯纤维经亲水性改性后再配以粘接剂采用湿法抄造工艺经抄造成膜;然后以棉纤维膜为芯层,聚丙烯纤维膜为上下表层在110℃~150℃条件下以双热压辊热压而成锂离子电池隔膜。锂离子电池隔膜的孔隙率为40%~80%,孔径为0.01微米~0.2微米;纵横向拉伸强度基本一致,为120~300Mpa;穿刺强度>20kg·mm-1;90℃下收缩率<1%;厚度为20微米~60微米。该隔膜具有孔隙分布均匀,机械强度高,收缩率低,热稳定性高,亲/保液性能良好,且制备简单,无污染,适合工业化生产。
本发明提供了一种退役锂离子电池正极粘接剂的回收方法,目的是回收再利用正极粘接剂聚偏氟乙烯(PVDF),不仅降低了氟对正极材料的破坏及对生态环境的污染,还实现了固废再利用。本发明首先将退役锂离子电池正极粉浸泡于有机混合溶剂中,然后放置于反应釜中,机械搅拌使粘接剂充分溶解后,使用离心机分离并获得正极粉和含PVDF的有机溶液,使用真空旋蒸蒸发仪分离并回收有机混合溶剂和PVDF。本发明工艺简单、流程短、技术路线合理可行,利用该技术回收退役锂离子电池正极粉中的粘接剂,纯度高,回收率达98%以上,可作为制作管材和膜材的原材料,且分离的有机混合溶剂可循环使用。
本申请提供一种锂一次电池的制备方法,包括以下步骤:正极片的制备:将正极活性材料、导电剂、以及粘结剂按比例混合均匀,加入到有机溶剂中搅拌形成均匀的正极浆料,将所述正极浆料涂覆在正极集流片上,碾压后剪裁切成所述正极片;负极片的制备:所述负极片为导电箔材;装配:将隔膜夹设在所述正极片和所述负极片之间,形成电芯,将所述电芯放入电池壳体内,注入电解液,封装后得到锂一次电池。本申请提供的锂一次电池的制备方法,工艺简单,对组装环境要求不高,在非干燥环境下即可组装生产,大大降低了组装过程中对环境的要求,提高了组装过程的安全性,同时也节省了干燥房的制造成本和运行成本。
本发明提供一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法,涉及电池技术领域,包括基膜和涂布于基膜一侧的芳纶涂层和水性pvdf复合涂层构成,水性pvdf复合涂层按照重量百分比计含有1‑10%的基料,余量为去离子水,基料由以下物质组成:pvdf、分散剂、增稠剂、粘合剂、纳米芳纶粉末、DMAC或DMF、助溶剂、乳化剂和造孔剂组成;本发明中芳纶涂层隔膜整体上比现有的技术具有更良好的耐热性、稳定性、电绝缘性以及阻燃性能,PVDF涂层由水性PVDF浆料经涂布、烘干后获得,摒弃了现有PVDF涂覆锂离子电池隔膜以丙酮等油性物质作溶剂的传统工艺,以本发明隔膜制备的锂离子电池的安全性能、倍率性能和循环性能明显得到改善。
本发明公开一种高纯度双氟草酸硼酸锂的制备方法。依次通过1)预反应、2)催化、3)氮气置换、4)减压反应、5)过滤、6)分子筛除水、7)萃取、8)减压蒸发、9)重结晶、10)真空干燥等步骤,获得高纯度的双氟草酸硼酸锂,本制备方法只需添加一种催化剂,条件温和,产率高,纯度高,可满足高品质锂离子电池电解质的生产需求。
本发明公开了一种磷酸铁锂复合材料及其制备方法与应用,该复合材料由内至外依次包括以下各层:磷酸铁锂、磷化铁和碳层。本发明的制备方法首先利用了浓磷酸与磷酸铁锂反应,于其表面生成了一层磷酸铁,后经氢气高温还原形成了磷化铁包覆层;再利用气相沉积于磷化铁包覆层表面制得了碳包覆层。本发明中制得的磷酸铁锂具有双重包覆层,该双重包覆层成分均匀,厚度可控,并且离子传导率和电子电导率高,提高了材料的电化学性能和压实密度。
本发明涉及一种锂空气电池用微纳结构正极材料及其制备方法。所述制备方法包括金属氮化物催化剂前驱体与高碳聚合物共混于有机溶剂中静电纺丝制备中空复合原丝、原丝材料的预处理、复合纤维的氮化以及活化造孔扩孔四个步骤。本发明工艺方法简单、操作方便,所述的制备方法易实现纳米级的催化剂颗粒均匀分布在中空碳纤维中。所制备的正极材料管内中空、管壁多孔,且金属氮化物催化剂均匀分布在管壁三维孔洞内,高的比表面积为电池反应提供足够的场所,管内中空孔道能保证氧气扩散通道的畅通,兼具良好的离子传输能力和导电性。可有效提高锂空气电池的充放电容量,提高锂空气电池的大倍率性能和功率密度,减小电池内阻,纳米级金属氮化物的均匀分散能降低充放电极化,产业化前景良好。
本发明涉及一种可快充的长寿命高电压钴酸锂正极材料的制备方法,包括下述的步骤:以Li2CO3和Co3O4为原料,并添加掺杂元素M,加入晶粒细化剂和助溶剂,进行第一次烧结;以第一次烧结物料为原料,加入晶粒细化剂和包覆化合物,进行表面包覆和第二次烧结;所述掺杂元素M为Ti4+、Zr4+、Mn4+、Sn4+、Ce4+、Ir3+、Mg2+、Al3+、V5+、Nb3+和Co2+中的一种或多种,掺杂后的钴酸锂分子式是LiCo1?xMyO2?y;所述晶粒细化剂为Ti、Nb、V、Al和Zr的氧化物中的一种或几种。本发明制备的钴酸锂正极材料,具有可快充、高容量、高电压、高循环、低成本的特点,应用于快充高电压条件下,电化学性能优异。
本发明公开了一种磷酸亚铁锂正极材料的制备方法,该制备方法包括以下步骤:先将含锂化合物、含三价铁化合物、含磷化合物和掺杂金属元素化合物混配,将混合原料倒入反应釜中并加入去离子水,封闭反应釜;开启反应釜的搅拌和加热装置,使釜内温度升至150℃~300℃,保温进行水热合成反应,降温泄压至常压;将产物进行过滤,向得到的固体前驱体加入有机碳源并混合均匀;将得到的混合料置于惰性或弱还原性气氛保护下,然后升温焙烧,降至室温,再对焙烧产物进行粉碎、过筛,得到磷酸亚铁锂正极材料。本发明的制备方法简单易行、易于工业化、能耗低、成本小、更加环保、产品性能更加优异。
本发明涉及锂离子负极材料技术领域,公开了一种石墨烯/实心碳球锂离子电池负极材料及其制备方法。包括以下步骤:S1.制备实心碳球;S11.配制葡萄糖水溶液,然后加入反应釜内进行水热反应,反应完后自然冷却,离心至pH至7,然后干燥,将干燥后的产品进行煅烧,得到实心碳球;S2.将氧化石墨烯分散到去离子水中,然后依次加入抗坏血酸、实心碳球,其中氧化石墨烯:抗坏血酸:实心碳球的质量比为2~15:40~100:1~2,搅拌均匀后转移到高压反应釜中,在160~240℃下进行水热反应,反应时间为6~24h,反应完后离心并干燥;S3.将干燥后的产物进行煅烧,最终得到石墨烯/实心碳球锂离子电池负极材料。
本发明涉及一种二氧化硅/二氧化钛气凝胶复合材料的制备方法,本发明还涉及二氧化硅/二氧化钛复合气凝胶在锂离子电池负极材料中的应用。所述的二氧化硅/二氧化钛复合气凝胶由二氧化硅和二氧化钛的纳米颗粒组成,及二氧化硅/二氧化钛的复合颗粒组成。所得的二氧化硅/二氧化钛复合气凝胶样品密度低,机械性能稳定,亲水性好。本发明制备工艺简单,成本低,适合实现工业化生产。用该材料做锂离子电池负极材料,具有比容量高、循环性能稳定的优点。复合气凝胶具有很高的孔隙率和很好的机械性能,缓解循环过程中电极材料的体积变化,解决了循环过程中颗粒团聚的问题,因而提高了电化学循环稳定性,是一种具有广阔应用前景的锂离子电池负极材料。
本发明涉及涂覆膜技术领域,尤其涉及一种锂电池用隔膜延展性测试涂覆设备。本发明的技术问题是:提供一种锂电池用隔膜延展性测试涂覆设备。一种锂电池用隔膜延展性测试涂覆设备,包括有第一底架、第二底架、传输单元、第一支架、第二支架、烘干箱室、支撑板、检测单元和涂覆单元;第一底架连接有传输单元;第一底架连接有第一支架;第一底架连接有第二支架;第二底架连接有第一支架。本发明实现了对锂电池用隔膜延展性的检测,并对合格部分涂覆蓝色陶瓷浆料,将延展性不满足于生产需求的断层快速识别和选择剔除,避免资源浪费且保证隔膜的质量。
本发明属于锂电池清洗技术领域,尤其是一种锂电池生产用清洗装置,针对传统的锂电池电解液清洗方式多通过工作人员手动擦拭,降低了工作效率的问题,现提出如下方案,其包括底板,底板的顶部固定安装有框架板,框架板为n型结构,框架板的顶部内壁上固定连接有推杆电机,推杆电机的输出轴上固定连接有顶部架板,顶部架板内转动安装有顶部传送结构,底板的顶部固定连接有底部架板,底部架板内转动安装有底部传送结构,底板的顶部对称滑动安装有两个支杆,两个支杆的顶部均固定安装有侧面板,两个侧面板相互靠近的一面均开设有凹槽。本发明结构简单,操作方便,避免工作人员手动对锂电池清洗,可以提高工作效率。
本发明涉及锂离子蓄电池快速成型模具技术领域,具体为一种便于存放的锂离子蓄电池快速成型模具,包括装置主体,所述装置主体包括定模本体,所述定模本体的内部开设有冷凝腔,所述冷凝腔内部的底端固定安装有冷凝管,且冷凝管的数量为五个,本发明通过设置有支撑机架、第一滑槽和第一滑块,使得定模本体和动模本体可分离拆卸,从而解决了的现有的锂离子蓄电池快速成型模具,定模和动模大多都是一体的,当工作人员需要对锂离子蓄电池快速成型模具进行存放,进而运输转移时,十分的不便的问题,进一步的通过设置有限位杆、第三限位槽、第二限位槽和第一限位槽,使得定模本体与动模本体在组装时可被固定,增加了稳定性。
本发明公开了一种锂硒电池柔性正极的制备方法,该制备方法是在隔膜的一侧涂覆一层多壁碳纳米管多硒化物吸附层;再将中空碳纤维和单质硒的复合材料真空抽滤涂覆多壁碳纳米管的隔膜上,构筑一层活性物质层,即得锂硒电池柔性电极。该制备方法操作简单,成本低,制得的锂硒电池正极具有良好的力学性能和电学性能,载硒量大,活性物质的利用率高,大大提高了锂硒电池的循环稳定性和倍率性能,具备很高的应用潜力和商业价值。
本发明公开了一种添加4‑硝基苯磺酸五氟苯酯及同系物的电解液,包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂,所述添加剂为4‑硝基苯磺酸五氟苯酯,其重量百分比含量为0.01wt%‑10wt%,所述非水有机溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物,所述锂盐浓度为0.1‑4M。本发明采用上述一种添加4‑硝基苯磺酸五氟苯酯及同系物的电解液,解决了正极材料在高截止电压下的容量衰减问题、锂金属负极枝晶生长导致的安全隐患问题,通过添加添加剂,可有效延缓正极材料的容量衰减、抑制锂枝晶的生长,提升电池的寿命。
本实用新型公开了一种便于安装的锂电池容纳装置,其结构包括散热网,本实用新型通过在收纳壳内侧设置便捷拆装装置,将支架与横板与收纳壳内壁嵌合,接着将外界锂电池经收纳槽插入与安装板中限位夹固定,且锂电池后侧与插块嵌合,向下推动锂电池致使安装板左右两侧转动件带动齿轮转动,齿轮沿着齿板下移直至锂电池没入收纳壳内侧,停止下压锂电池,便于锂电池的安装,当需要取出锂电池时,按压控制器启动电动推杆,电动推杆经三角架带动顶板向上推动致使安装板上升,齿轮沿着齿板上移,且齿轮上下调节经限位板限制,便于安装板顶出锂电池,锂电池顶出后经控制器控制电动推杆复位,达到便捷锂电池快速拆装、更换,提高设备收纳实用性的有益效果。
一种锂离子电池正极复合材料及其前躯体的制备方法,具体地说涉及一种制备高纯低成本二元或三元前躯体,及由该前躯体制备高性能锂离子电池二元或三元正极复合材料的新方法,属于新能源材料及制备技术领域。具体步骤如下:(1)将带有结晶水的镍、钴、锰任两种或三种盐类固体原料放入反应器中,加热至熔融态;(2)惰性气体保护下通入氨气,根据以上盐在不同温度下的溶解度适当补充少量水或不加水,边搅拌边反应;(3)反应完全后将铵盐蒸出,取出固体,烘干,得到无定形二元或三元正极复合材料前躯体;(4)将前躯体与碳酸锂按一定比例混合,两段烧结法即可制备锂离子电池正极复合材料。该前躯体合成方法简单,避免使用氢氧化钠,无需分离提纯,即可得到高纯度基本无杂质的正极复合材料前躯体,而且无工业废水排放,副产物铵盐也可产生经济价值。由该前躯体制备得到的正极复合材料性能优异,便于产业化。
本发明公开了一种高镍含量锂离子电池正极材料的制备方法,所述方法包括将合成的高镍前驱体进行煅烧,煅烧过程中通入非还原性气体,得高价镍的氧化物;然后用湿法混料或干法混料的方式将高价镍的氧化物与锂源进行混合,得混合料;再将混合料在氧气气氛下进行分段烧结,得到高镍含量锂离子电池正极材料。本发明方法制备的高镍含量锂离子电池正极材料除具有高容量的特性外,还有很好的循环稳定性和加工性能,本发明生产自动化程度高,对环境无污染,市场前景十分广阔。
本发明公开了一种中空球形锰酸锂正极材料的制备方法,属于新能源材料技术领域。该方法采用两种溶液简单混合,利用沉淀反应得到微米级中空球形碳酸锰;接着中空球形碳酸锰与锂盐混合后,焙烧得到中空球形锰酸锂材料。与以往研究碳酸锰制备过程的沉淀反应相比,此方法省去了搅拌的过程,减少了能耗,操作简便,适合工业化生产。本发明采用低浓度溶液直接混合,利用溶剂化作用和控制沉淀的动力学过程得到微米级中空球形碳酸锰,进而烧结得到形貌规则、大小均一的中空球形锰酸锂,该材料电化学性能优异,具有良好的循环稳定性。
本发明公开了一种高电压锂离子电池用哌嗪离子液体电解液,包括有机溶剂和锂盐以及哌嗪类离子液体;这种哌嗪类离子液体具有价格便宜、性能良好、高电导率、电化学窗口宽、化学稳定性好以及溶解能力好的特点,含这种哌嗪类离子液体的电解液稳定性好,在高电压(4.5~5.0V)下能够保持稳定不发生氧化分解反应,能有效改善锂离子电池胀气问题,从而提高高电压锂离子电池的循环性能及安全性能。
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