本发明公开了一种锂硫电池化成方法及该化成方法制备的锂硫电池,包括以下步骤:将锂硫电池注液封口后,转入化成柜进行化成,抽气,二次封口。本发明通过一个高频对称/不对称充放电化成方法,在短时间内实现高硫量锂硫电池高面载量S/C电极与电解液的浸润,并有效抑制多硫化锂的溶出,避免在抽气/二次封口过程中造成活性物质的损失,有效解决了化成后锂硫电池容量低,循环稳定性差等问题。
本发明高密度超微复合型磷酸铁锂正极材料及制备方法属于电池领域,是由铁盐化合物、锂盐化合物和磷盐化合物按摩尔比P∶LI∶FE=1-1.1∶1-1.1∶1-1.1的比例混合,再在其中加入掺杂元素化合物或含碳有机化合物作为导电添加剂,加入作为载体的有机酸,调节PH值,控制反应器中的溶液温度,形成溶胶,分离可得纳米前驱体,在惰性气体保护的气氛中,将纳米前驱体放置在微波炉中,获得最终产物,产物的化学成分、相成分和粒度分布容易控制,导电剂分布更加均匀,用微波合成大大缩短合成时间,大大降低了合成过程的能耗,价格低廉,制得的复合材料纯度高,与电解液相容性较好,导电性能和大电流充放电性能优越,该复合正极材料磷酸铁锂结构稳定,热稳定性能好,循环性能优良。
本发明公开了一种高电压锂离子电池正极材料铜掺杂锰酸锂,其特征在于其组成通式为:LiMn2-xCuxO4,其中0.1≤x≤0.5。该改性正极材料是采用溶胶凝胶法进行制备,将可溶性锂盐、可溶性锰盐和可溶性铜盐溶于去离子水中配成混合溶液,再和酸性络合剂溶液混合反应,控制反应的温度为60~90℃,用氨水调节pH值为6~8,并不断搅拌蒸干,干燥后将得到的凝胶前驱体在400~500℃下预烧1~10h,再在600~900℃下煅烧8~16h得到最终产物。本发明所提供的高电压锂离子电池正极材料铜掺杂锰酸锂粒径均匀、结构稳定,且工艺过程简单、生产成本低,制得的锂电池二次电池有优良的充放电循环性能。
本发明提供一种胶态聚合物锂离子电池的结构设计和制备方法。该胶态聚合物锂离子电池主要由四种复合元件构成:正、负电极片、聚合物/电解质/聚乙-丙烯隔膜复合体和塑料/金属箔复合膜作为软外包装。经过液相沉积工艺在正、负电极片和隔膜表面上形成聚合物粘性微粒,再经过电池芯的刚化反应与聚合物电解质的胶化反应使电池芯形成一个具有自身机械强度和刚性的整体。从而减缓或削除电极片与隔膜的脱落与分离,以及电池的充涨问题;提高电池质量和一致性。本发明胶态聚合物锂离子电池可提供更高能量密度和更安全性能。
本发明公开了一种柔性锂金属电池负极,包括集流体、亲锂性物质和锂金属,所述亲锂性物质和锂金属负载于集流体上;所述亲锂性物质为可降低所述锂的成核势垒的物质。本发明将可降低所述锂的成核势垒的物质负载在集流体上,一方面能够降低可降低锂的成核势垒,实现了锂金属与集流体的均匀复合,另一方面作为类似“铆钉”的作用,能增强锂金属与集流体的结合力,实现了柔性锂金属电极的制备。本发明还提供了所述柔性锂金属电池负极的制备方法。该方法能使亲锂性物质在柔性锂金属电池负极中发挥抑制锂枝晶生长的效果和“铆钉”的作用。本发明还公开了一种锂金属电池。本发明锂金属电池短路隐患降低,库伦效率提升,电池寿命延长。
本发明的目的是提供一种具有防过充和阻燃功能且对锂离子电池负面影响小的锂离子电池电解液。并提供了上述电解液在制备锂离子电池中的应用。所述的锂离子电池电解液中含有4-溴-2-氟苯甲醚作为添加剂,添加剂在锂离子电池电解液中所占的质量百分比为1%~10%;另外,还含有溶剂EC+DEC+DMC,并且三者的质量比为1∶1∶1。本发明的有益效果是:在锂离子电池电解液中加入了所述的添加剂,不仅能够有效地提高电解液的耐过充性能,而且还能起到很好的阻燃效果,同时对充放电的循环性能基本无影响。由含有这种添加剂的锂离子电池电解液制备的锂离子电池同样具备了这些优点,对锂离子电池正常的充放电性能影响非常小,能够满足实际应用的需要。
本发明公开了一种抑制锂枝晶生长的电解液及锂电池。所述电解液包括添加剂、锂盐和有机溶剂,所述添加剂包括六氟磷锂、高氯酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、氟硼酸锂、六氟铝酸锂、六氟砷酸锂、氟化锂、氯化锂、溴化锂、硝酸锂、多硫化锂、氮化锂、磷化锂、二草酸硼酸锂、氧化锂、亚硫酸锂、硫酸锂、乙酸锂、氢氧化锂和草酸锂中的至少一种,所述锂盐为不同于添加剂的锂盐。含有添加剂的锂电池,在充放电过程中不仅能在锂金属负极表面形成一层固态电解质膜,而且能够诱导电解液聚合形成一种低聚物覆盖在锂负极表面以及与之相匹配的正极材料的表面。该保护层可以有效的抑制锂枝晶的生长,从而提高电池的安全性能。
本发明公开一种变温变压超声消除锂离子电池析锂的方法,将已经析锂的锂离子电池装入锂离子电池变温变压超声设备中,在设定的温度和压力下,利用电池外联式制备装置,以及微波超声波分散破碎技术,实现对锂离子电池内部气体、液体及颗粒的采样,吸除并清理电池内部气体、液体及颗粒,输入金属锂的反应物,待析出的金属锂完全消除后,排出反应物、杂质、水份等,输入溶剂、锂盐、添加剂及电解液等,并对电池进行充放电。根据锂离子电池的正负极材料及采样分析的结果,加入合适的电解液或者补充溶剂、锂盐、添加剂及部分电解液,实现对锂离子电池的修复,有效地解决锂离子电池析锂问题。
本发明属于锂离子电池技术领域,本发明具体公开了一种锂离子电池正极浆料及其制备方法和锂离子电池,所述的锂离子电池正极浆料,包括混合料、混合液,所述混合料由正极活性材料、导电剂经过球磨混合而成;所述正极活性材料由磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、碳材料按照重量比1:0.5~2:0.1~0.5组成。由本发明所述的锂离子正极浆料制备而成的锂离子电池具有良好的倍率性能和循环性能以及能量密度,能很好的满足数码产品能量密度要求和电动工具大电流充放电要求,在本发明的配方体系中,通过使用所述由磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、碳材料组成的三元正极活性材料能够显著提高倍率性能和循环性能。
本发明属于锂离子电池材料领域,公开了一种锂二次电池电解液,包括溶剂、锂盐和添加剂,其特征在于:所述添加剂具有如下通式一:
本发明属于锂离子电池技术领域,公开了一种用于锂离子电池负极的木质素基水性黏结剂和基于其的锂离子电池负极电极片与锂离子电池。该木质素基水性黏结剂包括以下重量份数的组分:水溶性木质素100份;丁苯橡胶20~1000份。本发明还提供了一种基于上述黏结剂的锂离子电池负极电极片及其锂离子电池。本发明木质素基水性黏结剂应用于锂离子电池负极,增加了电极材料的分散性和粘结力,有效克服活性材料的团聚,提高电极浆料在Cu箔上的涂覆均匀性,电极材料韧性好,能降低其界面阻抗,降低了负极电极片电阻,较大改善材料的高倍率性能;另一方面,本发明提供的木质素广泛来源于天然植物,绿色环保,应用于水系黏结剂能显著降低电池的成本。
本发明公开了一种锂盐电解液添加剂和含有该添加剂的电解液及锂离子电池,电解液添加剂包括有如下结构式Ⅰ,其中,R可以为氢基(H)以及甲酸锂基团(COOLi)中的一种,另结构式要至少含有四个甲酸锂基团(COOLi)。该添加剂在电池正负极皆会发生反应,在电极表面形成稳定的界面膜,有效抑制电解液循环产气,提高电解液在高电压下的循环性能和低温放电性能,尤其可保证高温高电压下钴酸锂和NCM三元体系的锂离子电池性能的优良发挥。
本发明二氧化锡-钒酸锌锂 (SnO2-LiZn VO4)复合棒状晶粒湿敏陶瓷材 料,该湿敏材料按净值摩尔(份)比先将四氯化锡1份与氯化锌 0.12~0.35份配成水溶液混合;再加入铵,将溶液的pH值调 至5,用蒸馏水和去离子水或去离子水反复洗涤去除其中的氯 离子;然后在沉淀物中添加钒酸锂和硝酸钾并混匀后进行干 燥、研磨、550℃~700℃下热处理、再研磨、烘干;最后将粉 体模压成片状,在750℃~850℃温度下烧结2小时,随炉冷却 即得。本发明所述的二氧化锡-钒酸锌锂 (SnO2-LiZn VO4)复合棒状晶粒湿敏陶瓷材 料具有棒状晶粒结构,易于形成管状通道和大量贯通气孔,有 利水分子的吸附和脱附。使用本发明制作的厚膜湿敏电阻器的 电阻小,灵敏度高,感湿线性度好,响应速度快,稳定性好。
本发明公开了一种锂离子导体复合的锂合金负极材料及其制备方法和应用,所述制备方法包括如下步骤:将聚阴离子型化合物纳米颗粒与锂金属混匀,在惰性气氛下将混合物加热至熔融状态,反应1~48h即得到锂离子导体复合的锂合金负极材料;锂金属与聚阴离子型化合物纳米颗粒的质量比为1:(0.1~1)。相比传统的纯锂负极,本发明所述锂合金负极材料具有高倍率性能以及良好的循环性能,可以应用于锂金属电池、固态电池等储能体系。
本发明涉及一种锂离子电池正极材料磷酸钒锂的溶胶凝胶制备方法,该方法包括:将V2O5粉末溶于过氧化氢水溶液中形成絮状凝胶,把锂盐、磷酸盐的水溶液加入,最后形成均一稳定的胶体,真空干燥后,胶体置于瓷舟中,还原性气氛下200~500℃预处理2~12h,然后研磨,在500~900℃下相同气氛下再次处理2~12h,得到磷酸钒锂正极材料。该方法还包括对磷酸钒锂材料进行碳包覆,碳包覆磷酸钒锂的合成是将水溶性碳包覆材料和锂盐、磷酸盐的水溶液一同加入。该方法得到的材料实际容量高,循环性能优异。本发明适用于生产高性能锂离子电池正极材料磷酸钒锂。
本发明硝酸锂非水溶剂电解液制备方法及其锂/二硫化铁电池属于电池领域,硝酸锂非水溶剂电解液包含非水混合溶剂、硝酸锂和锂盐,硝酸锂在非水溶剂中的体积摩尔浓度为0.001~0.2M,锂盐是碘化锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂或其中二者的混合有机非质子性溶液,锂盐体积摩尔浓度为0.1~2M,非水混合溶剂包含乙二醇二甲醚、二氧戊环、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二丁酯、四氢呋喃、二甲基甲酰胺的一种或其中两种以上的混合物。本发明电池的放电性能得到提升,存储寿命延长,加工艺简单,硝酸锂在非水溶剂中的浓度易控制,电池生产过程简便,降低了电池的生产成本。
本发明实施例提供了预锂化材料及其制备方法、预锂化处理方法、电池及车辆。其中,用于电极预锂化的材料,包括锂基材,以及覆盖于所述锂基材表面的致密保护层,所述致密保护层包含Li元素、以及Bi元素或N元素。致密保护层相对于锂基材而言在空气中可以具有较好的稳定性,可以降低用于电极预锂化的材料在使用过程中的风险。致密保护层可以具有良好的致密性,可以有效避免锂基材与空气或者其他可反应物质直接接触。同时致密保护层不会影响锂基材用于电极预锂化过程中的使用效果,可以在预锂化过程中提供良好的嵌入锂效果,提高锂离子电池的首次库伦效率。
本发明提供了锂离子电池负极极片及其制备方法、锂离子电池、和车辆。所述负极极片包括基材、包覆所述基材的修饰功能层、以及包覆所述修饰功能层的负极活性材料层;所述基材材料包括铜,所述修饰功能层包括含有儿茶酚结构的高分子化合物;其中,所述含有儿茶酚结构的高分子化合物用于阻止所述基材氧化,并在过放状态下对所述锂离子电池充电时,阻止所述基材溶解或者析出;所述负极活性材料层用于为锂离子提供嵌入脱出通道。使得在锂离子电池过放电时进行充电,负极极片仍可以保持正常状态,从而负极极片可以适用于锂离子电池过放电的情况,扩宽了锂离子电池可使用的电压区间,减少锂离子电池因为过放电锁死的异常情况。
本发明公开了一种锂离子电池析锂的检测方法,应用于锂离子电池测试领域,用于解决目前对锂离子电池的析锂检测存在安全隐患高且测试过程复杂的技术问题。本发明提供的锂离子电池析锂的检测方法包括:在不同的温度下对锂离子电池分别进行充放电测试;采集该锂离子电池的初始电池容量;分别采集该锂离子电池在各温度下进行该充放电测试后对应的电池容量;根据该初始电池容量和与该温度对应的电池容量,计算与各温度对应的该锂离子电池的容量保持率;当该容量保持率与对应的温度正相关时,判断该锂离子电池无析锂,否则,判断该锂离子电池析锂。
本发明涉及锂离子电池技术领域,公开了一种石墨烯硅基负极浆料、锂离子电池负极及其制备方法以及锂离子电池。石墨烯硅基负极浆料按重量份数计包括:硅基材料85~94份、石墨烯0.02~0.28份、第一粘结剂5~10份以及溶剂。上述浆料的制备方法,包括将上述原料分散均匀。还提供了一种锂离子电池负极及其制备方法,制备方法包括:将上述的石墨烯硅基负极浆料涂覆在集流体上后干燥。还提供了一种锂离子电池,包括上述的锂离子电池负极。该锂离子电池具有能量密度高、充放电性能好、首次库伦效率高等优点。
本发明公开了一种从锂云母中提取碳酸锂的碳酸盐焙烧方法与系统,该方法包括以下步骤:1)将锂云母与脱氟添加剂配料造粒,通入水蒸气进行沸腾焙烧脱氟;2)将脱氟后的锂云母与碳酸盐混合配料烧结,并产生二氧化碳尾气;3)将烧结熟料进行浸出,以得到富集锂的浸出母液;4)将净化后的二氧化碳尾气通入到浸出净化液中,以获取电池级碳酸锂。本发明通过将锂云母与脱氟添加剂混合焙烧,破坏了二氧化硅网状结构,使二氧化硅呈游离态,更易于氟随着水蒸气逸出,提升了锂云母的脱氟效率。同时,采用碳酸盐替代硫酸盐进行烧结,有效缓解了硫酸盐烧结过程存在的设备结垢问题,并且逸出的二氧化碳可应用于浸出液沉碳酸锂,降低了生产成本,清洁环保。
本发明公开了一种磷酸锂包覆锂离子电池三元正极材料的制备方法,所述方法包括如下步骤:(1)将磷酸源溶解于有机溶剂中形成溶液,所述溶液中磷酸源的质量分数为0.05~0.8%;(2)向步骤(1)中的溶液中加入锂离子电池三元正极材料,搅拌5~120分钟使其分散均匀后,干燥至所述有机溶剂蒸发完全,得磷酸锂包覆的锂离子电池三元正极材料。利用磷酸可去除三元正极材料表面的锂残渣(氧化锂、氢氧化锂),同时在表面包覆一层分布均匀、结构紧密的磷酸锂,有效减缓三元正极材料在空气中吸水吸氧的现象,提高材料在电解液中的稳定性,使材料的储存性能和循环性能得到明显改善。本发明方法简单,成本低廉,具有较大产业化潜质。
本发明公开一种高效钛酸锂电池浆料,由如下重量份原料制成:58‑68份钛酸锂,3‑8份乙炔黑,3‑5份科琴黑,10‑15份活性物质,12‑16份改性环氧树脂胶,75‑85份20%二甲基亚砜水溶液;本发明还公开了一种高效钛酸锂电池浆料的制备方法;通过钛酸锂、乙炔黑、活性物质和改性环氧树脂胶等作为原料,制备一种高效钛酸锂电池浆料,以乙炔黑和科琴黑作为导电剂,乙炔黑和科琴黑均以纳米形态存在,具有独特的支链结构和优异的导电性能,在制备过程中先通过不同的加热温度对原料进行加热处理,该处理可以强化各种原料本身的特性,而且能够消除材料所含的水份,消除制备钛酸锂电池浆料过程中产生的误差,提高准确性。
本发明公开了高振实密度锂离子电池正极材料磷酸钒锂的制备方法,该方法是:用混合的氟化锂和硝酸锂作为锂源,和钒盐、磷酸盐按化学计量比均匀混合,球磨7~24H后在还原性气氛中200~500℃预处理2~12H,再次球磨后,在相同气氛中,在500~900℃下再次处理2~12H得到产物磷酸钒锂。本发明方法工艺简单,只利用简单的混合锂源就可以提高产物的振实密度,得到的材料实际容量高,循环性能较好。本发明适用于工业化生产高振实密度的锂离子电池正极材料磷酸钒锂。
本发明提供了一种复合隔膜在锂锰扣式电池中的应用、复合隔膜的制备方法和锂锰扣式电池,涉及锂锰扣式电池技术领域。一种复合隔膜在锂锰扣式电池中的应用,其中复合隔膜包括多孔基材、无机材料涂层和导电材料涂层;无机材料涂层和导电材料涂层设置于多孔基材相对的两个表面。其中多孔基材为玻璃纤维。本发明通过在材质为玻璃纤维的多孔基材相对的两个表面分别设置无机材料涂层和导电材料涂层,提高了通过隔膜的离子电导率,降低了内电阻,降低了隔膜造成的自放电高的问题,提高了锂锰扣式电池的离子电导率,有效提升了锂锰扣式电池大倍率放电性能,而且提高了锂锰扣式电池的储存能力,提升了锂锰扣式电池的性价比。
本申请公开了一种锂电池和模组的析锂检测装置及方法,其中,锂电池的析锂检测装置包括:检测模块、电池管理系统和预警模块,其中;所述检测模块用于实时检测特定气体浓度,并将检测的特定气体浓度提供给所述电池管理系统;所述电池管理系统与所述检测模块和所述预警模块相连,用于根据特定气体浓度得到析锂阈值等级,判断所述析锂阈值等级是否到达析锂预警等级,若判断结果为到达析锂预警等级,则生成预警信息后发送给所述预警模块进行预警提示。本申请能够准确检测到锂电池是否析锂。
本发明公开了一种锂离子电池用石墨材料补锂的方法,属于锂离子电池技术领域,该锂离子电池用石墨材料补锂的方法,包括在石墨电极表面镀一层锂的步骤。本发明的通过在石墨电极表面镀一层锂来预锂化对电极材料进行补锂的方式,加工安全没有风险,没有增加额外的设备;通过用含有高浓度锂离子的电解液来实现石墨电极表面的镀锂,得到的镀锂层均匀。采用高浓度电解液完成的额外的镀锂,镀在石墨颗粒表面的锂具有较高的电镀/剥离效率,镀锂层均匀分布且无枝晶产生,在石墨颗粒形成微小的颗粒,因此在充放循环过程中可以来回穿梭,造成的死锂很少,这有利于长期循环。
本发明是锂离子电池用结构稳定的尖晶石锂锰 氧化物合成方法, 属电池工业材料制备技术。其特征是 : (1)原材 料用量与处理过程 : 把一定比例的三氧化二铋、碳酸锂、电解二 氧化锰进行混合均匀; (2)反应过程 : 把上述混合物加入一定比例 乙醇、进行球磨、再自然冷却、除去乙醇; 将上述混匀的原料在 一定温度下进行四次恒温加热及去除水份, 促使MnO2向Mn2O3转变, 脱除CO2, 使形成尖晶石锂锰氧化物; (3)反应完成后, 自然冷却、磨碎、过筛、制成本发明产品。本发明方法简单、能保证合成的锂锰氧化物在充放电过程中既保持稳定尖晶石结构, 又具有高容量。本发明产品成本低, 产品结构稳定、性能好、放电容量高。
本发明涉及锂离子电池的钼酸锂负极材料及其制备方法,该方法包括:将锂盐、钼盐前驱体按化学计量数比(摩尔比)均匀混合,空气中加热至200-400℃进行保温预处理,然后在空气或氮气、氩气、二氧化碳惰性气氛中,在500-800℃条件下进行烧结反应,得到锂离子电池的钼酸锂(Li2MoO4)负极材料。该方法还包括在制备过程中加入碳材料,对产物进行碳包覆,所述碳材料为碳水化合物、乙炔黑或石墨。碳材料可在前驱体混合时加入,或是在烧结反应时加入,或是在烧结反应之后加入,并再次烧结。该方法工艺简单,得到的材料实际容量高,循环性能优异。
本发明属于锂电池集流体材料的技术领域,具体涉及一种基于MOFs的复合碳纳米纤维集流体在制备无锂负极的锂电池的应用。所述复合碳纳米纤维集流体为富含N和ZnO的碳纤维负极材料PNCF@ZnO,其制备包括如下步骤:将MOFs和聚丙烯腈混合,并用有机物溶解形成纺丝溶液,用纺丝机制备出混合纳米纤维,碳化后形成复合碳纳米纤维集流体。本发明提供的复合碳纳米纤维集流体在制备无锂负极的锂电池的应用,实现了无锂负极的锂金属电池的稳定循环,其具有制备成本低、工艺简单、环境友好等特点,为无锂负极的锂电池的发展开辟了新的方向,为无锂负极的锂金属电池提供广泛的应用前景。
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