本发明提供了一种锂离子电池隔膜、锂离子电池及制备方法,锂离子电池隔膜,包括基材,以及涂覆在所述基材的两面的胶体,所述胶体包括如下重量份的组分:磷酸铝5‑15;氟化稀土5‑15;氧化镁10‑20;氧化锡5‑15;氧化钛5‑15;纳米二氧化硅2‑8;钛酸异丙酯20‑40;羧甲基纤维素钠5‑15。本发明的锂离子电池隔膜包括多种无机材料组合,均具有阻燃,耐高温,隔离作用,特别地,磷酸铝、氟化稀土、氧化锡具有更好的耐高温性以及阻燃性,可以显著降低电池起火的几率。此外,本发明上述多种无机材料组合在基材表面形成的胶体层具有多孔性,可以增强隔膜的隔离能力,减少正极负极表面物质损伤塑料膜。
一种用于尖晶石结构锰酸锂锂离子电池的电解液,所述电解液的组成为:碳酸酯类化合物40‑70质量份、锂盐5‑10质量份、离子液体20‑30质量份以及添加剂3‑8质量份。本发明提供的电解液高温条件下不易分解,并能有效地抑制三价锰离子的杨‑泰勒效应而引起材料晶体结构的恶化,锂盐的溶解度和解离度高,能提高电子电导率并能降低固体界面膜阻抗,有利于改善尖晶石结构锰酸锂锂离子电池的电化学综合性能。
本发明公布了一种新型多孔碳阴极锂空气电池的制备方法,包括以下步骤:(1)槟榔渣先后经浸泡、洗涤、干燥、机械处理、碳化、活化、再次洗涤、最终干燥工序获得多孔碳;(2)用多孔碳制备多孔碳阴极;(3)用多孔碳阴极装配锂空气电池。本发明用废弃的槟榔渣成功制备了大比表面积与大孔容的多孔碳,并用这种多孔碳制得了性能优异的多孔碳阴极与相应的锂空气电池。
一种锂电池正极材料超薄TiO2包覆层,该包覆层均匀致密,厚度仅为0.5~20nm。一种核壳型包覆结构的锂电池正极材料,包括内核正极活性物质和外包覆的前述超薄TiO2包覆层,包覆层中Ti与内核正极活性物质中过渡金属元素的摩尔比为0.01%~3%。该锂电池正极材料的制备方法包括:先将含钛化合物溶于有机溶剂;向溶液中加入内核正极活性物质,快速搅拌,再加热去除有机溶剂,将所得的干燥粉体置于干燥的空气中静置,使其缓慢可控地与空气中的水分子发生原位水解,将得到的中间粉体置于有氧环境下煅烧得到锂电池正极材料。本发明可有效抑制活性物质与电解液间副反应,提高锂电正极材料的倍率性能和循环性能。
本发明提供一种氧化石墨烯包覆硅的负极浆料及其制备方法、锂离子电池负极和锂离子电池。氧化石墨烯包覆硅的负极浆料的制备方法,包括:将包括氧化石墨烯包覆硅的负极材料、N‑甲基吡咯烷酮、醋酸纤维素、聚偏氟乙烯、导电剂和粘结剂在内的原料混合得到所述氧化石墨烯包覆硅的负极浆料。氧化石墨烯包覆硅的负极浆料,使用所述的制备方法制得。锂离子电池负极,使用所述的氧化石墨烯包覆硅的负极浆料涂覆于极片上制得。锂离子电池,包括所述的锂离子电池负极。本申请提供的氧化石墨烯包覆硅的负极浆料,解决了石墨烯包覆硅负极的膨胀较为严重的问题。
本实用新型公开了一种锂离子电池的柔性负极及锂离子电池,柔性负极包括碳系导电薄膜与柔性导电基底,碳系导电薄膜制备于柔性导电基底上,碳系导电薄膜的厚度为10nm~1μm,碳系导电薄膜为纯碳膜,碳系导电薄膜包括导电炭黑、石墨类、碳纳米管、C60。该柔性导电基底上制备的碳系导电薄膜适用于多种形式的锂离子电池,具有普遍适用性,且电化学稳定性高,从而使电池的安全性得以显著提升;大大降低了电池的质量,同时使锂电池更加便携。
本发明具体涉及用于锂离子电池的磷酸钒锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料的制备方法,将可溶性的锂化合物、钒化合物和磷酸盐按照适当比例加入去离子水中配制溶液,然后加入柠檬酸和膨胀微晶石墨。然后把表面附着有钒化合物的碳基置于混合液中浸渍数天,取出浸渍后的碳基烘干,然后在保护气氛下进行高温煅烧一段时间,后取出冷却;重复上述步骤,最后再依次低温碳化处理和高温合成处理,在基体表面得磷酸钒锂/膨胀微晶石墨/碳复合电极材料。本发明复合材料使用了廉价易得的膨胀微晶石墨替代石墨烯为原料,得到的复合材料具有优异的电化学性能,在保持充放电比容量不降的情况下,具有更好的循环稳定性,经济效益高,适合工业化应用。
本申请公开了一种全固态锂金属电池正极、全固态锂金属电池及其制备方法,该全固态锂金属电池正极,包括:正极集流体;正极膜片,涂覆在所述正极集流体上,所述正极膜片包括正极活性物质、粘结剂以及固态电解质颗粒,所述固态电解质颗粒填充在相邻的正极活性物质之间的间隙中,所述固态电解质颗粒的化学式为LixAlyTiz(PO4)3,其中,1≤x≤2.5,0<y≤1,1≤z≤2.5。相比于现有技术,本申请将固态电解质颗粒均匀地分散在正极片中,填充在正极活性大颗粒之间的间隙,可提高正极活性颗粒之间的导离子能力,明显提升正极材料的克容量发挥,实现全固态锂金属的正常充放电与稳定循环。
本发明提供了一种锂电池负极粘合剂、负极和锂电池,锂电池负极粘合剂包括嵌段共聚物,嵌段共聚物包括刚性嵌段A和柔性嵌段B,其结构为其中,n、m均为正整数,且n≤m;刚性嵌段A为网状交联结构,柔性嵌段B为线性结构,嵌段共聚物的分子量为104~107。本发明通过分子结构设计,得到了一种以富含极性基团的网状交联结构和柔性的长链线性结构为主体的嵌段共聚物,两种结构通过化学键连接,且有效排列,使两者的性能优势得到充分发挥,兼具高粘接强度、高力学强度和高韧性等特点。
本发明公开了一种卷绕式锂电池电芯及包含该电芯的锂电池。该卷绕式锂电池包括电池壳体、放置于电池壳体内的卷绕电芯和电池上盖,所述电芯包括正极片、负极片、隔膜、正极集流板和负极集流板,所述正极片的上端和所述负极片的下端设置有未涂布空白带,所述正极片和所述负极片用隔膜隔开卷绕后,所述正极集流板下表面与所述正极片上的形成圈的空白带相紧密接触,所述负极集流板上表面与所述负极片上的形成圈的空白带相紧密接触;所述正极集流板与所述电池上盖电连接,所述负极集流板与所述壳体电连接。本发明提供的电池内阻小、电流分布均匀、寿命长,尤其适用于电动汽车等的动力电池。
本发明涉及能源电池领域,特别涉及一种锂电池用低硼含量锂硼合金电极材料及应用。所述电极材料以质量百分比计,包括下述组分:Li85.01‑95%;B4.99‑9.99%;M0.01~5%;所述M选自Au、Ag、Si、Al、Zn、C、Mg中的至少一种;所述电极材料用作锂电池负极材料时,其比容量为2700‑3400mAh/g。本发明实现了高比容量和循环寿命的同步提升。
本实用新型属于锂离子技术领域,尤其涉及一种掺硅补锂负极片以及锂离子电池,从上至下依次包括第一掺硅涂层、第一负极集流体、补锂层、第二负极集流体和第二掺硅涂层,第一掺硅涂层与第二掺硅涂层连接,第一负极集流体与第二负极集流体连接。本实用新型的一种掺硅补锂负极片,掺硅补锂负极片两外侧设置有第一掺硅涂层和第二掺硅涂层,内侧设置有补锂层,具有高的克容量、首次效率、循环稳定性、安全性以及结构稳定性。
本发明公开了一种锂离子电池析锂无损表征方法,包括步骤:将待检测电池在常温下恒流放电至3.0V后第一次静置;将第一次静置后的电池恒流充电至4.2V后第二次静置;在第二次静置的时间段内实时采集待检测电池电压的变化数据,将电池电压的变化数据绘制电压随时间变化曲线图;若在第二次静置的时间段内待检测电池出现电压的二次下降,则判断待检测电池有析锂现象。本发明是通过监控电池在充电完成后电压随时间的变化曲线来判断电池是否存在析锂,不用拆解电池,对电池没有破坏。
本发明属于材料领域中的锂离子电池正极材料的制备方法。其特征在于:将含镍源化合物、锰源化合物和锂源化合物按化学计量比先混合,接着将其投放炉中,在空气或氧气气氛中以0.1-100℃/min的速度升温加热,在700-1000℃恒温煅烧0.1-48小时,然后直接以0.1-80℃/min降温速度下降或随炉冷却到室温,最后以0.1-100℃/min的降温速度下降或随炉冷却到室温,制得高电压锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4。本方法的合成过程简单,易于控制,易于工业化生产;优化了材料的物理及化学性能;所制得的材料颗粒均匀,结晶完美;放电容量高,最高比容量可以达到142mAh/g,接近理论比容量,而且循环性能好。
本发明公开了一种防过充的锂离子电池电解液及锂离子电池,该电解液中包含由茴香醚类化合物和联苯组成的复合添加剂;该锂离子电池电解液,能够在电池发生过充时,防止电压的急剧上升,过充时电池不起火、不爆炸,使电池处于安全状态;同时对电池充放电的循环性能基本无影响,循环60次后正极容量保持率大于90%。
本发明提供一种羟基氧化钴及其制备方法、钴酸锂、电极和锂离子电池。羟基氧化钴的制备方法,包括:将原料混合,搅拌反应得到所述羟基氧化钴;所述原料包括钴盐溶液、掺杂溶液、碱溶液、氧化剂和络合剂。羟基氧化钴,使用所述的制备方法制得,羟基氧化钴呈花朵形。钴酸锂使用所述的羟基氧化钴制得。电极,使用钴酸锂制得。锂离子电池包括锂离子电池电极。本申请提供的制备方法制得的花朵形羟基氧化钴,具有发散形状,其比表面积较大,有利于增加电解质与电极的接触面积,进而提高电子的转移效率;其制得的电极具有很高的电容值、良好的电导性能和离子散射行为以及高循环稳定性和高充放电效率。
本发明提供了一种超大容量锂离子电池用隔板,包括第一绝缘层、导电层、第二绝缘层和导线,所述第一绝缘层正对电池的正极板,所述第二绝缘层正对电池的负极板,所述第一绝缘层和第二绝缘层分别紧贴在所述导电层两侧的表面,所述导电层与所述导线接。本发明还提供了一种超大容量锂离子电池及监控负极板锂枝晶的方法,所述锂离子电池由若干正极板、隔板、负极板、隔板依次排列组成。解决了现有的隔板机械强度底,组装不方便,且不具备锂枝晶监控功能的问题。
本发明公开了一种高镍型镍钴锰酸锂单晶前驱体,所述前驱体为镍、钴、锰的氢氧化物,所述前驱体的一次颗粒平铺排列且呈片状,二次颗粒为内部疏松的类球状。本发明还相应提供一种上述高镍型镍钴锰酸锂单晶前驱体的制备方法,包括以下步骤:(1)配制可溶性盐溶液;(2)将可溶性盐溶液与络合剂、沉淀剂在保护气体下,并流加入装有底液的反应器中,进行连续共沉淀反应;(3)将步骤(2)中的共沉淀产物进行固液分离,收集固相进行陈化、洗涤、脱水、干燥、筛分处理,即得到上述前驱体。本发明还提供一种高镍型镍钴锰酸锂单晶正极材料。本发明的正极材料在保持高比容量的同时,还具有优异的循环性能。
本发明提出一种锂电池负极结构、锂电池负极结构焊接装置以及焊接方法。所述锂电池负极结构包括负极极耳和负极本体,负极极耳和负极本体通过压焊相互焊接连接,负极极耳上开设有多个在压焊时用于负极本体材料进入的焊接增强孔。所述焊接装置用于焊接负极极耳和负极本体;焊接砧台和焊头采用树脂材料制成或者焊接砧台和焊头上连接有树脂材料层。所述焊接方法采用所述焊接装置。在负极极耳上开设焊接增强孔,增加负极极耳和负极本体的焊接面积、提高两者的焊接强度,再采用树脂材料制成焊接砧台和焊头,或者在焊接装置上与负极本体接触的面上设置树脂材料层,能够避免负极本体的材料与焊接装置发生粘连,进而达到提高焊接质量及效率的目的。
本发明公开了一种铜/CNTs-锡/石墨多层结构锂离子电池负极材料及其制备方法,属于锂离子电池负极材料领域。本发明以粗糙铜箔或多孔铜箔为基底,将铜箔经电解除油活化后,先用脉冲喷射的方法制备一层CNTs-锡镀层,然后在CNTs-锡镀层上再涂布一层石墨,最后进行80-150℃的热处理,制备得到铜/CNTs-锡/石墨多层结构负极材料。与现有技术相比,该发明具有较好的循环性能和较高的比容量,锡层中的CNTs能够起到连接石墨和铜箔集流体的作用,与锡材料形成“钢筋混泥土”的结构也缓解了锡的体积膨胀,并且锡和铜能生成Cu6Sn5合金,从而使该负极材料循环性能进一步提升;因此,应用前景十分广阔。
本发明公开了一种可用于锂氧气(空气)电池的空气电极与隔膜之间的扩展夹层及其熔融纺丝制备过程,它包括以下步骤,将催化剂、导电碳与热熔高聚物在高温下互熔共混,将得到的共混料通过挤压机以一定密度一定方向,以细丝状形态粘结在锂氧气(空气)电池的隔膜上,结成网状层,在结网一层或几层的过程中,将以一定比例共混于特定溶剂中的催化剂、导电碳、粘结剂和干燥剂以喷雾的形式喷涂在网状层上,交替往复若干次所得全部网状层与喷雾的集合即所述扩展夹层,冷却成型后以扩展夹层面向空气电极的方式装入电池中。添加该扩展夹层可以使隔膜拥有更好的力学性能,同时可以扩展催化层的催化空间,增加催化位点,增加Li2O2的沉积空间,从而达到提升电池性能的效果。
本发明公开了一种可用于锂氧气(空气)电池的空气电极与隔膜之间的扩展夹层及其湿法纺丝制备过程,它包括以下步骤,将高聚物溶解在有机溶剂中,得到纺丝原液,纺丝原液通过纺丝头以一定密度吐丝并粘结在锂氧气(空气)电池的预装隔膜上,每喷丝一层或几层,在凝固浴中凝固成型,烘干后将以一定比例共混于特定溶剂中的催化剂、导电剂、粘结剂及干燥剂以喷雾的形式喷涂在扩展夹层上,交替往复若干次,冷却成型后以面向空气电极的方式装入电池中。添加该夹层可以使隔膜拥有更好的力学性能,同时可以扩展催化层的催化空间,增加催化位点,增加Li2O2的沉积空间,从而达到提升电池性能的效果。
本发明公开了一种从报废的磷酸铁锂电池正极粉中提取碳酸锂的方法,包括“制备正极粉‑循环浸出‑过滤洗涤等”八个步骤。本发明的目的是提供一种从报废的磷酸铁锂电池正极粉中提取碳酸锂的方法,该工艺方法环境友好、能耗低、生产成本低、排污量少,高效地实现资源综合利用,满足工业化生产。
本发明提出了一种镍钴锰酸锂材料前驱体及其制备方法以及由该前驱体制备的正极材料。该前驱体呈球形,一次颗粒呈片状直插,剖面呈放射状;其化学分子式为NixCoyMnzMt(OH)2+a。所述镍钴锰酸锂材料前驱体的XRD峰强比值为1.0±0.1,中位粒度为9.0~11.0μm,振实密度为1.9~2.2g/cm3,比表面积为7~11m2/g。该前驱体的制备过程中,全程无惰性保护气体通入,且共沉淀反应过程中加入氧化性添加剂。该制备方法不仅工艺流程简单、自动化程度高,而且可实现连续化生产,产品品质稳定、优异。
一种锂离子电池用阻燃凝胶电解液,主要由电解质锂盐、有机溶剂及功能性添加剂经热聚合后制备得到,阻燃凝胶电解液主要是有机聚合物形成的聚合物网状结构,电解质锂盐、有机溶剂与功能性添加剂均匀分散于溶胀凝胶中;其制备方法是先将电解质锂盐溶解于有机溶剂中,然后分成两份,一份加入阻燃剂等得混合液A;另一份加入单体引发剂得混合液B;然后制备成正极极片和负极极片;将正、负极极片、隔膜以卷绕的方式制备成电芯,置于铝塑膜中,将混合液A与混合液B混合均匀后注入至前述电芯中,同时将电芯真空密封,常温静置,然后进行热聚合反应得到阻燃凝胶电解液充填的锂离子电池。本发明产品的安全性能获得了显著提升。
基于EMD制备锰酸锂电极材料的方法、锰酸锂电极材料及其应用,涉及电极材料合成技术领域,本发明以商品电解二氧化锰(EMD)和单水氢氧化锂为原料,通过简短的工艺步骤制备了结晶度高,形貌一致性与循环稳定性好、能够满足动力电池需要的锰酸锂电极材料颗粒,本发明所采用工艺步骤简单、反应周期短、能耗及生产成本低、更适于工业化实施和应用。
本发明公开了一种在磷酸氧钒锂正极材料表面包覆磷酸铁锂的方法,即在正极材料LiVOPO4表面包覆一层LiFePO4。制备方法:将按照公知方法制备的LiFePO4和LiVOPO4按照一定的质量分数加入到机械融合装置中,不加任何助磨物质,干磨一定时间即可得到一定量LiFePO4包覆的LiVOPO4正极材料。本发明经过在LiVOPO4表面包覆一层LiFePO4,一方面可以有效降低电荷转移阻抗,另一方面可以减少电解质溶液与电极材料的直接接触,避免电解质溶液与电极材料之间副反应的产生,从而显著提高材料的倍率性能和循环性能。
本发明属于锂离子电池技术领域,具体公开了一种锂离子电池隔膜、其处理方法及锂离子电池。该方法通过隔膜上附着的镁盐与碱性溶液反应,在隔膜上生成氢氧化镁。本发明使用阻燃材料氢氧化镁替代氧化铝,具有阻燃效应,当遇热时,氢氧化镁不仅产生隔热效应,还有吸收热量的功能,当电池内部某点发生短路时,氧化锑能迅速吸热,使温度迅速降低,从而使电池不发生起火、爆炸。由本发明方法处理得到的隔膜制造电池,电池的安全性能明显提高。
本发明公开了可用于高电压锂金属电池的电解液,电解质包括六氟磷酸锂和含硼锂盐,有机溶剂氢氟醚(HFE)与环状碳酸酯和线性碳酯的混合溶剂,添加剂为甲基硅基(亚)磷酸酯。同时公开了采用上述电解液的一种锂金属电池,正极采用富锂锰基类或高镍类三元活性物质,金属锂负极。本发明的电解液得益于电解液中含硼锂盐与甲基硅基(亚)磷酸酯化合物以及氢氟醚溶剂的协同作用,具有较高的电化学窗口(>5V),由于其在电池的正极表面形成均匀致密的CEI膜,使电池表现出良好的循环稳定性能与电压稳定性能。
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