本发明公开了一种基于高效固相络合化学反应制备富锂锰基层状锂电池正极材料的方法,包括以下步骤:先准备用作原料的锂源、镍源、钴源和锰源,准备固体配位络合剂;根据所要制备的目标产物富锂锰基层状锂电池正极材料的分子式中各金属元素的计量比,将准备的原料和固体配位络合剂按照一定的摩尔比干混均匀,充分研磨;将得到的混合物料在较低温度下进行干燥,得到固相络合物前躯体;将固相络合物前躯体置于空气或富氧气氛中,进行烧结,得到富锂锰基层状锂电池正极材料。本发明的方法简单易控、生产成本低、绿色环保、生产效率高、产品性能优良。
本实用新型涉及一种锂盐溶液中萃取回收锂的反应系统,包括碳化装置;所述碳化装置的出料阀门(6)连通至一萃取装置(8),所述萃取装置(8)通过输送管道与所述的进料阀门(5)相连通,所述布气盘(4)的外部连通有一气体发生装置(9)。使用本实用新型的反应系统,锂的回收率能达到99.8%,副产物能用作电解液、吸附CO2等其他行业,综合回收效率高,适用于进行工业化生产。
本发明提供了一种富锂锰基锂电池用正极材料的制备方法,向碱性沉淀剂和络合剂溶液中先后加入含加镍、钴和锰的盐类溶液以及含金属M的盐溶液制得前驱体,将前驱体粉体材料与锂源化合物混合经高温热处理后制得材料。采用本发明方法制备的富锂锰基正极材料的颗料具有明显的核壳结构,可减少电极极化,有效抑制过渡金属的溶解和氧气的释放,使得材料具有优异电化学性能,倍率性能和循环稳定性好,工作电压高。同时本发明引入金属M元素采用溶液湿法,工艺简单,反应条件容易控制,能耗低,适合产业化生产。
本发明提供了一种从高镁锂比盐湖卤水中分离镁和提取锂的方法。该方法以磷酸三丁酯为萃取剂、200号溶剂油或煤油为稀释剂、高氯酸盐为共萃剂、水为反萃剂组成萃取体系,用盐湖卤水经过萃取、反相萃取和深度除镁后制备碳酸锂。本发明具有如下的有益效果:一是所用共萃剂性质稳定,能在中性卤水中进行锂镁分离,无需控制水相pH值;二是萃取过程无乳化现象及第三相出现,两相容易分离,用水进行反相萃取,设备腐蚀小;三是整个工艺过程简单,锂萃取率高、分离效果好,经济成本低,水中共萃剂回收利用,对环境破坏程度小,适用于盐湖卤水的工业化生产。
本发明适用于锂离子电容器技术领域,提供了一种高电压聚合物锂离子电容器的制作方法及锂离子电容器,该方法采用挤压喷涂法制作双极性极片、单边正极极片和单边负极极片,将所得极片浸润电解质溶液,然后吸附含有电解质溶液的混合溶液,经加热聚合、收卷、冲切和叠片工序得到极群,极群经辊压、封装,采用夹板加热化成后抽真空处理,得到高电压聚合物锂离子电容器。本发明提供的制作方法制作的锂离子电容器具有内阻小、充放电功率大、工作温度范围宽和循环寿命长的优点,适用于电力调频领域。
本发明提供了一种锂离子电池的电解液浸润方法及其制备得到的锂离子电池和电子装置,涉及新能源电池技术领域。所述锂离子电池的电解液浸润方法通过在‑80~‑20kPa的压力下静置的方法对锂离子电池进行浸润,使电解液能更为充分浸入极片每个部位,极大的缩短了现有锂离子电池的电解液浸润时间,仅需6~10h即可完成浸润的过程,同时由于压力的存在,也有效缓解了现有电解液浸润方法电芯浸润效果差的问题。因此,本申请电解液浸润方法相对于现有技术具有浸润效果好,生产效率高的优势。
本实用新型涉及锂离子电池领域,公开了一种锂离子电池组。包括:端板,左侧板、右侧板分别位于底板的左右两侧,后端板位于底板的后端,转接板的两端分别连接在端板的左侧板、右侧板的前端,转接板上设置有复数个极耳伸出孔,各极耳伸出孔侧的极耳连接位之间连接有导体,电池组本体包括复数个锂离子电芯,限位在左侧板、右侧板及后端板之间,各锂离子电芯的极耳各极耳分别从转接板的各极耳伸出孔伸出,弯折固定在各极耳连接位上;压条的左右两端部分别与端板的左侧板、右侧板的顶部连接,电池组本体限位于压条下,保护电路板固定与右侧板的外侧,与转接板电连接。应用该方案,有利于提高锂离子电池组的装配的紧固度,提高了装配的便利性。
本发明公开了一种锂铝硼复合掺杂的锰酸锂正极材料及其制备方法,该锂铝硼复合掺杂的锰酸锂的化学式为:Li1+xMn2‑xAlxO4·0.3xLiBO2,其中,0<x≤0.2。本发明通过采用喷雾造球后二段焙烧的方法制得形貌规则,粒径均匀的多孔球形锂铝硼复合掺杂的锰酸锂正极材料。通过在锰酸锂晶格中引入锂、铝、硼这三种元素,硼以LiBO2形式与锰酸锂形成Li1+xMn2‑xAlxO4·0.3xLiBO2固溶体,有效地抑制了锰在电解液中的溶解,提高了Mn‑O键的强度从而增强了材料的结构稳定性,显著提高了锰酸锂的高温循环性能。材料的制备工艺操作简单易于控制,成本低廉易于实现规模化生产。
本发明公开了一种锂电池固体电解质及全固态锂电池,该固体电解质由交联型聚合物和锂盐组成:该交联型聚合物由硅烷偶联剂与聚乙二醇通过交联反应制备得到;该固体电解质的耐热性能好、加工性能好、且具有较高电导率;制得的电解质薄膜机械性能好,电导率高,可用于制备在高温下仍能保持较好电化学稳定性的安全型全固态锂电池。
一种锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯及其制备方法,所述硼酸锰锂/石墨烯按照以下方法制成:(1)将锂源、锰源、硼源和还原剂溶于去离子水中;(2)与石墨烯混合,水浴中搅拌,形成混合溶液,控制混合液中石墨烯浓度为0.1~1.4?g/L;(3)调节pH值至6~9;(4)干燥造粒,得硼酸锰锂/石墨烯前驱体;(5)将硼酸锰锂/石墨烯前驱体于非氧化性气氛下450~800℃烧结6~22h,冷却至室温,得锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯。本发明锂离子电池正极材料硼酸锰锂/石墨烯,硼酸锰锂微球均匀地原位生长在石墨烯片上,具有良好的电化学性能,有效的解决了材料由于表面中毒效应而导致的循环、倍率性能变差的缺点。
本发明公开了一种喷雾冷冻干燥制备锂电负极材料钛酸锂的方法,是以Ti化合物、Li化合物、金属氧化物M按化学计量比称量配料,分散于蒸馏水中,砂磨后,以液氮和液态丙烷为冷冻剂,通过喷雾冷冻干燥造球,煅烧后得到M掺杂改性的钛酸锂材料。本发明工艺简单,可控性强,所得材料高倍率性能优异,可适用于工业生产钛酸锂负极材料。
本发明涉及一种从锂离子电池废电解液中回收锂的方法,属于资源循环利用技术领域。本发明的目的是要提出一种从锂离子电池废电解液中回收锂的方法,重点是将废电解液与一种含大阳离子半径的卤化物溶液混合反应,将电解液中的PF6‑整体分离,并将分离后所得含锂溶液进行深度净化和沉锂处理后得到碳酸锂,从而达到清洁高效利用锂离子电池废电解液的目的。
本发明公开一种具有核壳结构的硫正极材料及其制备方法、锂硫电池正极极片和锂硫电池,该材料为核壳结构,以碳为外壳,以氮化铁为内核;该材料还包括硫单质,该硫单质分布在外壳内壁和内核表面;该制备方法先以Fe2O3纳米立方体为模板采用原位包覆和高温碳化制备Fe3O4@C;再通过超声酸刻蚀形成核壳结构;然后在氨气气氛下烧结形成以碳为外壳、以氮化铁为内核的核壳结构;最后通过熔融扩散将单质硫渗入Fe2N@C中,得到硫正极材料。本发明提供的硫正极材料中碳壳具有高导电性,氮化铁内核对于聚硫锂具有强化学吸附作用以及电催化活性,采用该材料制备得到的正极极片和锂硫电池具有优异的电池循环性能和快速充/放电性能;该制备方法工艺简单,成本低,易于实现。
本发明公开了掺杂型镍钴锰酸锂前驱体,分子式为NixCoyMnzAlt(OH)2+3t·nWO4,其中x+y+z=1,0.4<x<1.0,0<y≤0.5,0<z≤0.5,0<t<0.2,0<n<0.2,Al和W在前驱体中呈原子尺度上的均匀混合,前驱体的一次粒子为规则的板条状且呈竖立式疏松排布,二次粒子为径距不大于0.75的类球形。还公开了该掺杂型镍钴锰酸锂前驱体的制备方法。本发明的前驱体材料中掺杂元素实现了原子级别的均匀混合,有利于提高正极材料的电化学性能,且生产过程中本发明的前驱体材料二次粒子不开裂,形态保持完好。本制备方法工艺流程简单,且能稳定批量化制备出品质好的前驱体,具有广泛的应用前景。
本发明揭示了一种锂离子电池隔膜浆料及其制备方法、锂离子电池复合隔膜,其中锂离子电池复合隔膜包括复合吸附材料粉末、分散剂、去离子水、粘结剂以及表面活性剂,复合吸附材料粉末、分散剂、去离子水、粘结剂以及表面活性剂之间的重量比为1:0.001~0.005:2.9~6.8:0.1~0.4:0.004~0.007;其中,复合吸附材料粉末包括非金属矿物、丙烯酰胺单体、引发剂以及去离子水,非金属矿物、丙烯酰胺单体、引发剂以及去离子水之间的质量比为1:0.15~0.45:0.01~0.05:10~50。本申请通过采用聚丙烯酰胺/非金属矿物复合材料作为锂离子电池复合隔膜功能涂层,制备的复合涂覆隔膜能有效捕获电池内部溶出的重金属离子,减少金属离子在负极析出破坏SEI膜或穿刺隔膜,改善电池循环性能和安全性能。
一种锂云母矿相重构提锂渣综合利用的方法,是以“矿相重构法处理锂云母提取电池级碳酸锂”技术为背景,综合利用锂云母矿相重构提锂浸出渣。提锂浸出渣经剥离、转化法沉淀氢氧化铝、浓缩结晶氯化钙、酸浸渣精选萤石等工艺步骤,各个步骤相互协同,共同实现提锂渣的经济、高效利用。
本发明公开了一种锂硫电池用改性隔膜的制备方法、改性隔膜及具有该改性隔膜的锂硫电池。该锂硫电池用改性隔膜的制备方法包括以下步骤:将导电剂与纳米金属氧化物按质量比1:1~10:1进行混合,获得混合均匀的涂层材料;将所述涂层材料与粘结剂按质量比1:1~5:1混合均匀,然后分散到溶剂中;通过机械搅拌或超声分散获得分散均匀的涂层浆料;将所得涂层浆料涂覆于一隔膜基体表面,真空干燥,即得锂硫电池用改性隔膜。采用该方法所制备的锂硫电池用改性隔膜可有效抑制锂硫电池充放电过程中多硫化物的“穿梭效应”,提高锂硫电池循环寿命,具有该改性隔膜的锂硫电池电池容量高、循环性能好。
锂离子电池用镍钴锰酸锂正极材料前驱体及其生产方法,该钴锰酸锂正极材料前驱体化学式为(Ni1-x-yCoxMny)Oδ,其中0.5<δ<1.5,0
本发明公开了一种膨胀石墨‑氧化锡复合材料的合成及其在锂离子电池中的应用,本发明以石墨为前驱体,采用化学氧化法制备氧化石墨,在水热条件下与锡反应,合成了一种膨胀石墨/氧化锡复合材料作为锂离子电池负极材料,以其应用制备锂离子电池,具有较高的比容量,同时具备较好倍率性能和优越循环寿命。
本发明公开了一种高镁锂比盐湖卤水提取锂盐的方法,是以溶有氨气的有机醇为萃取剂,对高镁锂比盐湖卤水经喷雾干燥—氨化转型处理后得到的固相进行萃取,萃取液经减压蒸馏得到无水氯化锂或碳化处理得到碳酸锂。该方法与现有技术比较,不用高温煅烧,也不用复杂的萃取体系,所用试剂低腐蚀性廉价易得且大部可循环利用,生产成本低且易于工程实现。
核壳结构的锂离子电池正极材料磷酸氧钒锂的制备方法,包括以下步骤:(1)将锂源、钒源、磷源以锂离子、钒离子、磷酸根离子的摩尔比为1 : 1 : 1的比例混合,同还原剂一起溶于水中;(2)调节溶液pH至6-9;(3)将溶液移入到高压反应釜中,于200-400℃加热反应10-72h,得均一溶胶;(4)将溶胶取出过滤,真空60-120℃烘干,得前驱体;(5)将前驱体置于烧结炉中,在非还原气氛下于300-600℃烧结2-15h,随后在氧气气氛下于200-400℃热处理0.1-4.0h,最后自然冷却至室温,即成。本发明材料磷酸氧钒锂,核为LiVOPO4,壳为具有纳米厚度的V2O5薄层,结构特殊,电化学性能优异。
本发明公开了一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法,包括以下步骤:(1)将报废电池的正极粉料在碱液中浸泡后焙烧得到中间产物;(2)对中间产物使用酸液进行浸出,对浸出液进行结晶或沉淀,即得到锂盐产品;(3)将浸出渣加入到磷酸溶液中,并加入高纯铁粉进行反应,得到Fe(H2PO4)2溶液;(4)向Fe(H2PO4)2溶液中通入氧化剂进行氧化反应,得到二水磷酸铁浆料;(5)对二水磷酸铁浆料进行后处理,即得磷酸铁产品。本发明通过一整套连续的流程同时实现了废旧磷酸铁锂电池中锂元素的回收以及铁、磷元素的再利用,最终回收得到了磷酸铁,提高了回收产品的经济效益、简化了回收流程、降低了回收成本,对环境友好。
一种锂离子电池正极材料锰酸锂及其前体锰氧 化物的制备方法,先将金属锰粉、锰化合物或掺杂其它金属元 素的含锰化合物、含锰混合物,在空气或氧化气氛中,700℃ -1050℃的温度范围内进行焙烧,得到锰氧化物或掺杂型锰氧 化物,再以金属锰粉或制备的锰氧化物或掺杂型锰氧化物为锰 源,与碳酸锂或氢氧化锂锂源化合物按原子比 nLi∶ nM为0.9-1.5的比例混合均匀, 球磨,经600℃-1000℃的高温处理后,破碎,分级,即得纯 的或掺杂型锰酸锂正极材料。这种方法能得到具有高密度、良 好的微观结构与形貌的锂离子电池正极材料的前体锰氧化物, 进一步制得具有高密度、长循环寿命的锰酸锂正极材料,降低 了锰酸锂正极材料的生产成本。
一种表面改性的锂离子电池正极材料钴酸锂材料及其改性方法,所述的材料为锂离子电池正极材料钴酸锂表面包覆一层碳酸钙。所述方法包括以下步骤,按LI∶CO的摩尔质量比为1.038分别称取锂盐和钴盐;在球磨机中先加入锂盐,再加入包覆物质碳酸钙,然后加入钴盐,最后加入工业酒精,进行球磨;球磨后的物料经真空干燥后,接着进行首次烧成;烧成后的物料在破碎、粉碎后,用去杂质水水洗,二次烧成;分散处理即得。改善了钴酸锂一次粒子的粒度,可降低钴酸锂的比表面积,降低了生产成本。改善了钴酸锂的吸水性能,所得产品加工性能好。
本实用新型涉及锂离子电池领域,公开了一种锂离子电池组及适用于锂离子电池组的串并联板。各电芯面对面正对紧贴在一起形成一电池组本体,各电芯的极耳从电池组本体的第一端部伸出,串并联板上设置有贯穿的复数个极耳伸出孔,在各极耳伸出孔侧分别设置有各极耳焊锡位,各极耳分别从各极耳伸出孔伸出,弯折在各极耳焊锡位上,各焊锡块分别将各极耳分别焊接在各极耳焊锡位上且连接各极耳实现各电芯的串并联电连接,在相邻的各焊锡块之间分别间隔有绝缘隔离凸起。本方案特别适用于采用薄型电芯组成的电池组,有利于在既定的电极的焊接点之间距离过窄的情况下,提高各焊接点之间的爬电距离,减低短路风险,提高焊接的便利性,提高工效。
一种模板法制备锂离子电池正极材料磷酸氧钒锂的方法,其包括以下步骤:将磷酸氧钒锂原料与模板剂溶于去离子水中;再调节pH至2~5;然后将上述溶液置于水浴中搅拌至凝胶状;再将该凝胶干燥,得到磷酸氧钒锂前驱体;然后将该前驱体置于空气气氛中于300~600℃下,烧结4~10h,冷却至室温,即得到锂离子电池正极材料磷酸氧钒锂;所述模板剂是聚乙烯吡咯烷酮与水合肼摩尔比为1∶10~20的混合物。本发明的反应温度低,反应时间短,步骤简单,原料易得,便于产业化;所制得的磷酸氧钒锂的形貌是均一的纳米棒;具有较高的比表面积,有利于离子的传输和电解液对电极材料的浸润,电化学性能有明显的改善。
本发明属于电池技术领域,具体提供一种锂离子电池电解液。所述电解液包括有机溶剂、添加剂和电解质锂盐,所述的添加剂包括第一添加剂和第二添加剂,第一添加剂选自氧基硅烷异腈酸酯化合物的一种或几种,第二添加剂选自氟代环状碳酸酯中的一种或几种。第一添加剂和第二添加剂应用于锂离子电池电解液中,通过与电解液中存在的痕量水分、HF等成分反应,抑制锂盐分解,有效提高正、负极与电解液间的界面稳定性,提高锂离子电池容量、循环寿命,倍率性能等。本发明另提供应用上述电解液的锂离子电池。
本发明属于二次电池材料制备领域,涉及一种锂离子电池正极材料用的尖晶石锰酸锂的制备方法,其特征在于:将先驱物直接在间隙式窑炉中控制温度,以100℃/小时升温至350℃-450℃保温3-8小时;接着以100℃/小时升温至550℃-550℃,保温5-10小时;再以100℃/小时升温至750℃-750℃,保温12-24小时;随后以100℃/小时降到室温。本发明制备的产品粒度均匀,平均粒径为10-20μm,并且能够根据不同用户的要求进行调整;产品振实密度大,大于2.0g/cm3;而且本发明制备的锰酸锂产品的物理性能和电化学性能稳定,产品一致性好,充放电容量和充放电循环性能优良。
本发明公开了一种应用于锂硫电池的Ni/C复合纳米纤维膜,其表面积为30~250m2/g,厚度为100~350μm,面密度为2~10mg/cm2,Ni含量为2%~15%。该Ni/C复合纳米纤维膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将聚丙烯腈和镍盐加入N,N‑二甲基乙酰胺溶液中使其完全溶解,得到纺丝液;(2)采用静电纺丝技术将所述纺丝液制备成前驱体纤维膜,再将前驱体纤维膜进行预氧化处理,再进行热处理,即得到所述Ni/C复合纳米纤维膜。本发明制备的Ni/C复合纳米纤维膜应用到锂硫电池中,在充放电过程中,利用多孔碳对多硫化物吸附,金属Ni对多硫化物的催化,二者协同作用,提高锂硫电池的倍率性能。
本发明公开了一种硅氧烷衍生物锂离子电池电解液及高压锂离子电池,该电解液中包含一种硅氧烷衍生物添加剂,该硅氧烷衍生物添加剂具有较高氧化电位,匹配高电压正极材料,添加该硅氧烷衍生物添加剂的锂离子电池能量密度提高,同时,硅氧烷衍生物添加剂可以在锂离子电池正负极表面形成稳定的界面膜,抑制电极表面的反应活性,减少电解液的氧化分解,有效地抑制胀气,从而提高锂离子电池的常压和高电压下的循环性能和使用寿命。
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