本发明属于锂金属电池领域,具体公开了一种锂金属活性前驱材料,包括多孔碳颗粒,以及包覆在多孔碳颗粒外表面的有机聚合物;所述的多孔碳颗粒为具有薄壁封闭孔和/或通孔结构的碳材料;且多孔碳颗粒的孔结构中复合有
本发明公开了一种混合膨胀石墨作为锂离子电池负极材料的应用,采用混合膨胀石墨材料作为锂离子负极材料制备锂离子电池,负极材料:SBR(固含量50%):CMC:Super‑p的重量比为95.5:2:1.5:1,然后加加适量去离子水调和成姜状,涂布于铜箔上并于真空干燥箱内干燥12小时制成负极片,锂离子电池的电解液采用1MLiPF6/EC+DEC+DMC=1:1:1,隔膜为聚丙烯微孔膜,对电极为锂片,在密闭氩气氛围的手套箱中组装成电池,该锂离子电池在0.1C倍率下进行充放电和在5C倍率下进行充放电测试,在0.1C倍率下充放电时,首次充放电循环充电容量为2018 mAh/g,在5C倍率下充放电时,在循环500次以后,容量保持率为98.4%。
本发明涉及一种选择性提取锂的磷酸铁离子筛及其应用,所述的磷酸铁离子筛为FePO4、MexFeyPO4中的一种或几种的混合物;Me为Mg、Al、Ti、Ni、Co、Mn、Mo、Nb中的一种或几种的混合;0
本发明公开了一种梯度掺杂型锂离子正极材料及其制备方法,以解决现有锰酸锂高温循环衰减快的问题。该锰酸锂的分子式为:LiMn2(3-x)/3M2x/3O4,其中0<x≤0.5,所述M是掺杂的金属离子,M选自镁、镍、铁、钛、锌、钴、铝、铌、钒中的一种或几种;所述梯度掺杂型锂离子正极材料是一种沿半径自内向外锰含量逐渐降低而M的含量逐渐升高的材料。本发明的制备方法工艺流程短、易于控制、容易实现工业化。所得到的梯度掺杂锰酸锂具有比容量高、循环性能好、倍率性能优异等特点,适合于动力电池应用领域。
一种阴阳离子复合掺杂尖晶石锰酸锂,其分子式表示为LiMn2?x(M)xO4?y(N)y,其中M、N分别表示掺杂的阳离子、阴离子,且阳离子和阴离子均进入到尖晶石锰酸锂的尖晶石晶格中,形成稳定尖晶石单相化合物;其制备方法包括以下步骤:先将锰源、锂源、阳离子原料、阴离子原料充分研磨、混合均匀后得到掺杂锂锰氧的混合物;然后加入有机溶剂调成浆状,使其充分混合,然后预烧数小时,冷却、研磨,将预烧产物再次分阶段逐步升温进行分段烧结,将得到的煅烧产物缓慢降温,最后经过粉碎,分筛,得到阴阳离子复合掺杂尖晶石锰酸锂。本发明的产品既具有较高的初始放电比容量,又具有优良的充放电循环性能和高温性能。
本发明公开了一种磷酸钒锂正极材料,主要由磷酸钒锂单晶纳米线和磷酸钒锂纳米纤维交叉组成,所述磷酸钒锂正极材料呈三维网络结构。本发明的制备方法:先配制磷酸钒锂溶胶纺丝液;然后在磷酸钒锂溶胶纺丝液中加入硝酸镍或醋酸镍,搅拌至硝酸镍或醋酸镍溶解完全;最后向该溶液中逐滴加入聚丙烯腈?N, N?二甲基甲酰胺溶胶,并搅拌,得到澄清的溶胶;对该澄清的溶胶进行纺丝,得到前驱体纤维膜;最后将前驱体纤维膜经预氧化处理后,置于N2气氛炉中热处理,即得到所述磷酸钒锂正极材料。本发明利用磷酸钒锂纳米线与磷酸钒锂纳米纤维结合形成三维网络结构,提高了电子电导性与锂离子扩散能力,以及材料的高倍率性能和循环稳定性。
本发明公开了一种锂电池用复合负极材料,涉及锂电池技术领域,所述锂电池用复合负极材料包括以下的原料:纳米硅、软碳、乙炔炭黑、石墨烯、N‑甲基吡咯烷酮、钛酸锂、碳酸锰、锂辉石、三氧化钼。本发明还公开了所述锂电池用复合负极材料的制备方法。为了解决目前的锂离子电池负极材料的比容量较低的问题,本发明通过以纳米硅、软碳、乙炔炭黑、石墨烯、N‑甲基吡咯烷酮、钛酸锂、碳酸锰、锂辉石、三氧化钼等为原料进行合理配伍,同时辅助多次煅烧处理,能够有效提高材料的比容量,可用于制备锂离子电池,具有广阔的市场前景。
本发明涉及锂电池铜箔领域,尤其涉及一种锂电池铜箔双向扩张式修整设备。本发明的技术问题:铜箔的边缘处极易出现开裂、卷边以及翻折等变形现象,现有对铜箔的处理过程中,步骤粗糙,无法将变形的铜箔进行修整。本发明的技术实施方案是:一种锂电池铜箔双向扩张式修整设备,包括有第一支撑板和承重台等;两个第一支撑板上部固接有承重台。本发明实现了将锂电池左右侧弯曲变形的铜箔扩张式双向展开,接着,再将锂电池前后侧弯曲变形的铜箔抚平,然后,再将左右两侧被扩张式双向展开的铜箔再次向外扩张并将其切除,避免铜箔出现开裂、卷边以及翻折等变形现象,极大的提高了铜箔的性能。
本发明提供了一种高功率型钛酸锂复合材料,其中包括多孔碳材料1~10%,余量为钛酸锂,其中,多孔碳材料为活性炭颗粒或活性炭纤维,当多孔碳材料为活性炭颗粒时,活性炭颗粒在复合材料中的质量百分比为5~10%,当多孔碳材料为活性炭纤维时,所述活性炭纤维在复合材料中的质量百分比为3~6%。本发明的高功率型钛酸锂复合材料,解决了现有技术中,钛酸锂作为负极材料首次不可逆容量损失大,高倍率性能受影响的问题,本发明的高功率型钛酸锂复合材料,制备方法简单,利于生产成本的降低和推广应用。
本发明公开了一种喷雾包覆改性制备无水氢氧化锂的方法,包括以下步骤:(1)将液体包覆剂以喷雾的方式喷淋在一水氢氧化锂的表面,同时搅拌混合,得到混合物;所述液体包覆剂为液态的烷烃、烷烃衍生物、烯烃、炔烃、醇、醚或酯中的一种或多种;(2)将步骤(1)后的混合物粉碎,然后干燥,得到包覆改性无水氢氧化锂。本发明将液体包覆剂喷淋在一水氢氧化锂表面,经混合、球磨、干燥,最终在无水氢氧化锂表面形成了一层包覆剂,可以有效隔绝了空气,具有吸水率低、颗粒流动性好、无粉尘现象的优点,密封储存60天后无明显吸水、结块现象。
一种废旧锂离子电池的拆解方法,涉及一种废旧锂离子电池的回收处理工艺,特别是废旧锂离子电池的拆解方法。其特殊之处在于:废旧锂离子电池经去除外壳后的电池包或电芯,无需放电,直接带水带电撕裂,然后进行第一次湿法筛分,在回收电解液和磁选除铁后无需干燥,直接湿法脱胶,接着第二次湿法筛分后,再进行第一次带水粉碎、第三次湿法筛分和第二次带水粉碎,最后跳汰分离得到铜粉、铝粉、正负极材料、塑料粉和隔膜纸浆。本发明在废旧锂离子电池拆解过程中,无需放电和干燥,能使各组分分离彻底,解决了现有技术所存的在拆解过程中必须放电、必须干燥,以及拆解存在火灾危险和分离不彻底的技术的难题。
本发明提供了一种阴阳离子共掺杂的富锂锰基正极材料的制备方法和应用,将前驱体粉体、含锂化合物粉末与一定量的含碱金属M1的化合物粉体和含负价态M2的化合物的粉体混合均匀,之后于温度至300~600℃下热处理3~7小时,再升温至700~1000℃热处理8~20小时。其中元素M1取代Li,抑制过渡金属离子向锂层的迁移从而稳定结构;元素M2取代O,可以抑制氧气的释放。本发明的阴阳离子共掺杂的富锂锰基正极材料,层间距扩大,锂离子迁移速率增加,结构稳定,且平均工作电压较高,拥有良好的倍率性能和循环性能。
本发明公开了一种铈铋复合氧化物掺杂锂离子电池正极材料,所述锂离子电池正极材料中掺杂有铈铋复合氧化物,其中,铈铋复合氧化物中铈和铋的摩尔比为(1.5‑9):1。其制备方法:(1)将铈源和铋源按摩尔比混合后溶解于硝酸溶液中,然后加入氢氧化钠溶液进行溶剂热反应,反应完成后过滤、干燥,得到铈铋复合氧化物;(2)按照化学元素计量比,将步骤(1)得到的铈铋复合氧化物、正极材料前驱体、锂盐混合,置于氧气气氛炉中烧结;(3)将步骤(2)后的烧结产物洗涤、干燥后,进行二次烧结,得铈铋复合氧化物掺杂的锂离子电池正极材料。本发明采用铈铋复合氧化物掺杂锂离子电池三元正极材料,可以改善正极材料的倍率特性和循环性能。
本发明属于电池回收技术领域,公开了废旧锂离子电池浸出液的处理方法,包括:在废旧锂离子电池浸出液中加入络合剂,和电解对电极构建电解槽;向电解槽交替施加不对称的正向电压和逆向电压,直至废旧锂离子电池浸出液中的杂质金属离子浓度达到预期。本发明提供的去除锂离子电池浸出液中金属杂质离子的方法可以解决现有技术中除杂效率不高,价值金属锂损失严重,环境污染大的问题。
三元电池废料综合回收中的锰锂分离方法,涉及电池废料的回收利用方法。步骤为:a废三元电池料粉经酸浸,得到除杂液;b、用氢氧化钠沉淀氢氧化钴、镍混合物;c、洗液和滤液用稀硫酸调节PH,沉淀硫化钴和硫化镍;d、将滤液和洗液用氢氧化钠调节PH沉淀锰离子,得到氢氧化锰滤饼和含锂滤液和洗液;e、含锂滤液和洗液经蒸发结晶去除硫酸钠后,得到浓缩锂液;f、用饱和碳酸钠溶液沉淀碳酸锂,得到碳酸锂滤饼和沉锂母液。本发明解决了现有技术必须经萃取才能使锰、锂离子的问题,用水解法除去锰离子,从而达到不经萃取操作,实现锰锂分离、分别回收锰、锂离子的目的,简化了制备工艺,缩短了工艺流程,降低了物耗能耗,节约生产成本20%以上。
本发明公开了一种碳酸锂生产中碳酸钠溶液的净化方法,包括以下步骤:1、配制Na2CO3质量百分比浓度为25%的碳酸钠溶液;2、加入固体氢氧化钠,使碳酸钠溶液中的Ca、Mg离子与NaOH反应并沉淀完全得混合料液;3、将混合料进行初级压滤得初级过滤液;4、将初级过滤液进行深度过滤,使滤液中Ca、Mg含量≦10ppm,得净化后的碳酸钠溶液成品;5、将碳酸钠溶液成品用于与氯化锂溶液进行反应的碳酸锂生产工艺。本发明方法的特点是,在传统的碳酸锂生产工艺之前加入了深度净化碳酸钠溶液的工序,可以降低工业级碳酸钠产品中Ca、Mg离子的含量,用于制备电池级标准的碳酸锂品级。
本发明公开了一种表面改性的锂离子电池高镍正极活性材料,其基体物质为高镍正极活性材料LiNixCoyMzO2,基体物质的表面均匀包覆锂离子导体化合物,该导体化合物包括LiAlO2、Li4Ti5O24、Li2ZrO3中的至少一种;该正极活性材料中总杂质锂的含量在0.085%以下。本发明还公开了该正极活性材料的制备方法,先将基体物质与含铝有机溶液、含钛有机溶液或含铝/钛/锆的有机悬浮液混合,干燥;将干燥后的混合物再进行煅烧,最后在基体物质表面生成锂离子导体化合物,得到表面改性的锂离子电池高镍正极活性材料。本发明的产品不仅碱性物质含量显著降低、材料的加工性能得到改善,而且电化学稳定性得到提高。
本发明公开了一种高性能柔性锂二次电池正极,正极材料为钒酸钠纳米带/还原氧化石墨烯纳米片Na5V12O32/RGO的复合膜,其中钒酸钠纳米带长度为100‑300μm,宽度为0.1‑1μm,厚度为8‑27nm,柔性复合膜不需负载在铝箔集流体上,可与锂箔组装高能锂二次电池,在多次折叠后和卷绕状态下均可以正常工作。本发明还公开了一种高性能柔性锂二次电池正极的制备方法,通过采用简单的真空抽滤Na5V12O32纳米带和RGO纳米片混合悬浊液的方法,制备了可以折叠和弯曲使用的柔性电极,工艺简单,易于工业化生产。本发明制得的柔性电极具有优异的电化学性能,是组装高能量密度柔性锂二次电池的理想正极。
本发明提供了一种一步对锰酸锂掺杂、包覆双重改性的方法,通过本发明的方法得到的产物中,四氧化三锰表面的铝源在热处理的过程中部分铝会进入外层锰酸锂形成LiMn2-xAlxO4固溶体,其余的铝以氧化物的形式存在,对锰酸锂达到了包覆、掺杂双功能改性。氧化铝层可以有效地隔开锰酸锂与电解液的直接接触;LiMn2-xAlxO4固溶体在不阻碍锂离子通过的条件下具有比LiMn2O4更稳定的结构。双功能改性有效的抑制了二价锰的溶解,提高了锰酸锂的循环性能和高温性能。
本发明涉及锂离子电池领域,具体涉及一种锂离子电池用球形锰酸锂正极材料及其制备方法和应用。所述锰酸锂锂离子正极材料化学式为LixMn2RaOb其中,R为至少含硼的掺杂元素,0.95<x<1.6,0.02<a<0.25,4<b<4.8;其制备方法包括下述步骤:将包括锰源前驱体、锂源化合物、含或不含硼元素的掺杂元素化合物的原料按计量比混合后,经预烧脱水后制备出锰酸锂半成品1,再经与含或不含硼元素的掺杂元素化合物,锂盐化合物混合后烧结、粉碎制备得到所述锂离子电池正极材料。本发明有利于减少成品锰酸锂的晶体棱角,制备出球形度较高的锰酸锂,以及提升锰酸锂材料的压实密度。其制备方法经济可行,适用性广泛,效果明显,具有较好的应用前景。
本申请公开了一种氟化锂生产装置,所述氟化锂生产装置包括的焙烧炉、冷凝系统、氢氟酸收集瓶、焙烧混合物过滤系统、及氟化锂反应系统;所述冷凝系统连接所述焙烧炉及所述氢氟酸收集瓶;所述氢氟酸收集瓶连接所述冷凝系统及所述氟化锂反应系统;所述焙烧混合物过滤系统连接所述焙烧炉及所述氟化锂反应系统;其中,所述氟化锂反应系统用于混合所述氢氟酸收集瓶中的氟化氢液体及混合物过滤系统生成的混合液。本申请依据郴州萤石尾矿中氟化钙含量高的特点,浓硫酸焙烧反应后生成的氟化氢及焙烧反应的其他产物混合反应生成氟化锂,制备转用的氟化锂生产装置,能够提高生产效率,降低成本并减少污染。
本发明属于锂二次电池负极材料领域,具体公开了一种二次电池用金属锂负极,包括集流体,复合在集流体上的锂铋合金基底层,以及复合在锂铋合金基底层表面的锂化合物层。本发明还公开了所述的二次电池用金属锂负极的制备方法,将铋的化合物、导电剂和粘结剂浆化后复合在集流体表面,随后再将复合在集流体上的铋的化合物和金属锂反应,制得所述的二次电池用金属锂负极。本发明独创性地发现,通过所述铋的化合物与金属锂的化学反应,生成有效的锂铋合金;促使金属锂在铋骨架中均匀生长,同时生产有效的SEI膜,保护金属锂,避免锂枝晶产生,从而提高金属锂负极的充放电库伦效率及循环寿命。
本发明公开了一种采用烧结的方法,先将锰源材料在烧结炉中,以1~4℃/min的速度升温至600~900℃,烧结3~20h,得到低SO42-质量百分含量的锰酸锂前躯体。再以此锰酸锂前驱体与碳酸锂按Mn︰Li=2︰1.05的摩尔比配料混合,在烧结炉中以1~5℃/min的速度升温至700~900℃,烧结12~20h,得到SO42-含量≤0.2%的锰酸锂产品。本发明制备的锰酸锂正极材料中SO42-含量低,装配的锂离子电池1C倍率下循环1000次容量保持率>80%,在提高首放容量的同时,显著提高了锂离子电池正极材料锰酸锂的循环性能和储存性能,为锰酸锂材料在锂离子动力电池行业的快速发展奠定了良好基础。
本发明公开了一种基于科琴黑的锂硫电池硫基纳米正极材料,包括硫纳米颗粒和科琴黑,科琴黑孔径为2nm-20nm,硫纳米颗粒位于科琴黑孔道内,硫基纳米正极材料中硫与科琴黑的质量比≥1。本发明还公开了上述锂硫电池硫基纳米正极材料的制备方法:将科琴黑、表面活性剂、水与酸混合,形成溶液A;将含硫化合物和表面活性剂溶于水,形成溶液B;将溶液B通过蠕动泵逐滴加入溶液A中进行反应,蠕动泵的转速为0.5-1r/min,反应时间为10~20h,形成锂硫电池硫基纳米正极材料前驱体;将前驱体用超纯水洗至中性、过滤、烘干,即得到基于科琴黑的锂硫电池硫基纳米正极材料。本发明的锂硫电池硫基纳米正极材料成本低、容量大、寿命长。
本发明公开了一种层状富锂锰基正极材料,其化学式为:本发明所提供的层状富锂锰基正极材料,硼和铝元素可以进入层状富锂锰基的晶体结构中,起到稳定结构的作用,从而提高循环过程的稳定性,硼铝共掺杂既可以抑制首次充放电结束时氧空位的消失,从而提高首次充放电效率;掺杂原子占据材料四面体结构间隙位置,阻断过渡金属离子的迁移路径,从而缓解了平均放电电压下降,并且部分掺杂元素沉积在材料颗粒的表面,增大离子传输的动力学,而改善了层状富锂锰基正极材料的倍率性能;硼铝共掺杂可以发挥两种金属元素的协同作用,使得层状富锂锰基正极材料在动力电池及储能领域具有广泛的应用前景。本发明制备方法工艺简单,操作方便,降低了设备要求及制作成本,能够满足工业化生产要求。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法,包括以下步骤:将镍盐溶液和钴盐溶液混合均匀,再将络合剂溶液、沉淀剂溶液与所述混合后溶液一起并流加入装有底液的反应釜中进行一次沉淀反应,充分反应后进行固液分离,再洗涤;将洗涤后的固体料加入到反应釜中,再缓慢滴加铝盐溶液和沉淀剂溶液进行二次沉淀反应,使铝元素逐渐沉淀到该固体料表面,整个过程不断搅拌,反应结束后进行固液分离,固体料经洗涤、烘干后,得到锂离子电池正极材料前驱体;将前驱体与锂源混合,在通氧条件下进行两段烧结,两段烧结后的焙烧料经破碎及后续处理,得到锂离子电池正极材料镍钴铝。本发明的方法具有设备要求低、自动化程度高、操作简单、环境友好、浪费少、产品质量好等优点。
本发明提供一种磷酸铁锂废极片分离并脱杂再生的方法,包括先将磷酸铁锂废极片打磨粉碎和筛分,获得铝含量质量百分比低于0.2%的磷酸铁锂废粉和铝粒,再将所得磷酸铁锂废粉和氧化锌(优选活性氧化锌)混合,在650~675℃进行负压焙烧,脱除PVDF、F、脱磁和脱碳,得到Al、F含量很低的三氧化二铁和磷酸三价铁锂混合物,再以三氧化二铁和磷酸三价铁锂混合物为原料修复得到磷酸铁锂。该方法不仅工艺简单、流程短、能耗低、绿色环保、生产成本低,符合国家的双碳政策,而且制得的磷酸铁锂正极材料杂质含量低、压实密度高、结晶度好,倍率性能优越,产品一致性能好。
本发明公开了一种锂电池的电池盖卡合结构,包括锂电池壳体,所述锂电池壳体的上端面固定安装有闭合端边,所述闭合端边的上表面盖设有电池顶盖,所述锂电池壳体的一侧表面固定安装有加固装置。本发明所述的一种锂电池的电池盖卡合结构,属于卡合结构领域,能够方便组合安装锂电池壳体与电池顶盖,灵活的安装方式使得后续拆卸时无需使用工具,定位插杆在闭合端边的表面呈凸起状态,电池顶盖表面的限位卡槽沿着定位插杆方向穿入,能够在组合安装过程中起到定位导向的作用,并且定位插杆穿透电池顶盖的限位卡槽后进入连接端帽的内部,这样便能够进一步加固锂电池壳体与电池顶盖的连接,使得实际使用时电池顶盖与锂电池壳体不易脱落。
一种用软锰矿氧化石煤钒矿制备锂电池复合前驱体的方法,包括以下步骤:(1)将含锰量≥28wt%的软锰矿与含钒量≥0.8wt%的石煤钒矿按Mn∶V元素物质的量之比为1∶0.5~1混合,再加入钒源使锰钒元素物质的量之比为1∶2,按固液质量比为1∶1~2加入酸液;(2)将混合液置于水浴锅中,于60~90℃下保温2~12h,然后过滤;(3)调节滤液的pH至5~7,得到砖红色沉淀;将所得沉淀洗涤3~5次,过滤、烘干,即得。本发明原料价格低廉,来源广,产品利用率高且稳定;适合为锂离子电池复合正极材料磷酸锰锂-磷酸钒锂的大规模生产提供优质的钒锰源,实现钒锰资源的综合利用。
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