本发明公开了一种用四氧化三锰制备锂离子电池正极材料锰酸锂的方法,包括以下步骤:先将四氧化三锰和锂盐按锂锰摩尔比0.5~0.6配制后混合均匀得前驱体,然后对前驱体进行预烧结;预烧结后进行球磨、喷雾干燥,随后进行二次烧结;最后,对二次烧结后的产物进行冷等静压处理,经破碎分级后得到锂离子电池正极材料锰酸锂。本发明具有工艺步骤简单实用、成本低、易于实现规模化工业生产、且产品性能优异等优点。
本发明公开了一种5V锂离子电池正极材料的制备方法,本发明的5V锂离子电池正极材料的制备方法是通过水热法原位共沉淀技术,使得镍或钴元素在原子层面上与主元素锰进行混排,在第一次煅烧过程中复合元素能够嵌入LiMn2O4晶胞中,从而制备得到纯相的具有类似LiMn2O4结构的尖晶石型结构的锂离子电池正极材料,不会产生杂相,采用退火二次煅烧进一步确保纯相。本发明制备得到的锂离子电池正极材料的放电电压平台在4.6V~4.9V之间,在1C条件下,其首次放电比容量在110mAh/g~130mAh/g,30次循环后,其容量保持率大于97%,为具有高电压性能的锂离子正极材料,本发明的制备方法简单,普适性强,产品一致性好,易于实现工业化。
本发明属于锂电池技术领域,尤其涉及一种锂金属电池正极片,包括正极集流体以及涂覆于所述正极集流体至少一表面的正极活性物质层,所述正极活性物质层包括正极活性材料、供锂材料、导电剂和粘结剂,所述正极活性材料的脱嵌锂电压大于所述供锂材料的脱嵌锂电压。另外,本发明还提供一种含有该正极片的锂金属电池。相比于现有技术,本发明的正极片通过采用具备不同脱嵌锂电位的材料搭配,控制放电截止电压,在负极光铜箔上形成一层金属锂,从而提高金属锂电池的循环性能。
本发明涉及废弃资源的回收利用技术领域,具体为一种以废金属锂为原料制备氢氧化锂的方法,步骤一、将废金属锂在保护气氛下切片;步骤二、将切片的废金属锂片投放到装有水的抽负压排风或敞口的反应容器内;步骤三、废金属锂片在反应容器中反应0.5‑5.0小时;步骤四、过滤得渣和氢氧化锂溶液;其将废金属锂在保护气氛下切片是确保操作的安全性,反应器需是抽负压或敞口是确保反应过程中产生的氢气能排出,不会因氢气浓度高而爆炸,将废金属锂切成长度为2‑20cm,厚度为0.2‑1.0cm的薄片是保证反应速度不会太慢而影响浸出效率,同时保证反应速度不会太快而发生燃烧或爆炸,可制备高纯度的电池级氢氧化锂。
干法脱镁从高镁锂比盐湖卤水预脱镁富集锂的方法,以高镁锂比盐湖卤水为原料,采用卤水浓缩、喷雾干燥、造粒、焙烧、水浸取等工艺步骤,将卤水中大部分镁脱除,便于低成本提取锂。主要技术要点是,干法脱镁基于氯化镁高温水解原理,将可溶性镁化合物大部分转为难溶于水的镁化合物(MGO)和能遇水水解的氯氧化镁(MGOHCL),从而通过水浸取溶出可溶性氯化锂、氯化镁(主要由氯氧化镁在水浸取时水解产生),实现卤水的预脱镁富集锂。本发明综合利用盐湖镁、锂资源,具有脱镁效率高、锂盐富集效果好、回收率高、能耗少、成本低项目工程投资少等特点。整个工艺简要、清洁,对环境友好。本发明尤其适应大规模工业生产。
一种淬冷法制备磷酸铁锂-磷酸钒锂的方法。包括将钒源化合物、铁源化合物、锂源化合物和磷源化合物按复合材料的化学计量比混合均匀,再加入碳源搅拌混合,并均匀分散在溶剂中,经喷雾干燥制备出球形前躯体混合物,再置于非氧化性气氛中在500~900℃煅烧2~48小时,最后将高温粉末迅速转移至至-209℃~35℃的低温介质中淬冷1min~2h,制得磷酸铁锂-磷酸钒锂复合材料。本发明可制备出高振实密度、高倍率性能的复合正极材料,大大提高了材料的能量密度和倍率性能。
本发明公开了一种锂锰氧化物型锂吸附剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将锂源和锰源按照Li/Mn摩尔比为1~30∶1的比例加入含络合剂和氧化剂的水溶液中,然后于20℃~100℃的温度下恒温搅拌1h~72h,得到中间产物LiMnO2;(2)将中间产物LiMnO2在空气气氛下于300℃~1000℃焙烧1h~24h,得到前驱体Li1.6Mn1.6O4;(3)用无机酸对前驱体Li1.6Mn1.6O4进行洗脱,洗脱后经过滤、洗涤和干燥,得到锂锰氧化物型锂吸附剂H1.6Mn1.6O4。本发明的制备方法工艺流程简单、成本低廉、操作简便、且有利于实现工业化。
本发明涉及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锂离子电池。该镍钴锰酸锂材料前驱体呈球形,一次颗粒为发射条状,其化学分子式为Ni1‑x‑yCoxMny(OH)2,其中0<x<0.2,0<y<0.2,振实密度为1.6‑1.9g/cm3,中位粒度D50为6‑18μm,平均孔径为14‑18nm。该镍钴锰酸锂材料前驱体的制备方法是在传统一步法的基础上进行改进,由该方法制备的前驱体既具备单一防氧化条件下前驱体产品的特点,又具备单一氧化条件下前驱体产品的特点;由该前驱体制备生产的三元正极材料兼具高容量、高循环性能的优点,同时还具有压实密度高、热稳定性好、自放电率低等优点。
本发明公开了一种用钒磁铁矿制备磷酸铁锂-磷酸钒锂复合前驱体的方法,将钒磁铁矿用酸浸出,过滤,在滤液中溶解一定量的其它钒源,使混合溶液中V的浓度为0.01-3.0mol/L,V与Fe的摩尔比为0.5~2.5;再加入0.01~6.0mol/L碱性水溶液控制体系的pH=1.0~12.0,在30-100℃反应3min~24h,再将沉淀经洗涤、过滤、烘干,烧结即得磷酸铁锂-磷酸钒锂的复合前驱体—钒酸铁和掺杂钒酸盐的混合物。本发明原料来源广、工艺流程简单、产品质量好且稳定、成本低;特别适合于为锂离子电池复合正极材料磷酸铁锂-磷酸钒锂的大规模生产提供优质的钒铁源,并实现钒磁铁矿资源的综合利用。
本发明公开了一种回收废旧磷酸铁锂电池正极材料中锂,铁和集流体‑铝箔的方法。本发明首先将废旧磷酸铁锂正极材料置于碱性溶液中,搅拌、超声处理,待磷酸铁锂正极混合材料从铝箔完全脱落后,将铝箔从碱性溶液中分离后直接回收,然后从碱液中过滤分离出磷酸铁锂正极混合材料,再对其进行煅烧、球磨、过筛,然后将其浸泡在酸液中使之溶解,调节pH值使铁元素以磷酸铁的形式沉淀,过滤分离;继续调节滤液至中性,再加入磷酸盐使锂元素以磷酸锂形式沉淀。本发明简单有效,可有效回收废旧磷酸铁锂正极材料中的主要元素铁、锂和集流体‑铝箔,回收率高,采用较低浓度的酸、碱液,不产生二次污染,而且有价值的元素全部回收,实现原子经济。
本实用新型涉及一种改进的磷酸铁锂锂离子动力电池结构,包括箱体,所述箱体顶部通过转轴连接箱盖,所述箱盖一侧设有卡扣,所述箱体一侧设有卡槽,所述卡槽与卡扣配套连接,所述箱体一端设有控制盒,所述控制盒一侧设有正电极和负电极,所述控制盒内腔设有控制器,所述箱体底部设有连接件,所述连接件上设有固定孔,所述箱体内腔设有固定架,所述固定架内设有磷酸铁锂电池,所述磷酸铁锂电池之间设有支撑件,所述箱体内腔两端均设有温度传感器,所述箱体由内到外依次设有金属散热层、电热膜、隔热层、支撑层,通过设有电热膜,可以电池所处的箱体内部环境进行加温,解决了磷酸铁锂电池在低温环境下性能变差的问题。
本发明提供一种废旧磷酸铁锂正极料制备锂的草酸盐的方法,包括:将废旧磷酸铁锂正极料A加入到草酸溶液B中进行反应,得到固液混合物C;对固液混合物C进行液固分离,获得滤液D;将滤液D进行冷却;对冷却后的滤液D进行液固分离,获得锂的草酸盐滤饼F和滤液H;滤液H循环使用。与相关技术相比较,本发明提供一种废旧磷酸铁锂正极料制备锂的草酸盐的方法,通过使用草酸溶液浸出锂,再通过冷却析出锂的草酸盐,过滤获得锂的草酸盐滤饼F和滤液H,滤液H循环使用,从而使得在制备的过程中不引入其他杂质离子,制备的锂的草酸盐纯度高、结晶度好以及粒度可控,实现了资源的循环利用,而且整个工艺流程实现闭路循环,净化工艺简单,成本低。
一种反溶剂法制备硅酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的方法,包括以下步骤:(1)将氢氧化镍钴锰分散于含有硅源的水溶液中,加入锂源,搅拌,得悬浊液;(2)向悬浊液中加入无水有机溶剂,搅拌,使硅酸锂沉积于氢氧化镍钴锰表面,搅拌,蒸干,得粉末;(3)将粉末与锂源混合,烧结,得硅酸锂包覆的镍钴锰酸锂正极材料。本发明通过反溶剂法合成硅酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料,有效减小镍钴锰酸锂正极材料中的一次颗粒间间隙,空间结构布局更加合理,稳定性更强,且制备流程简单,成本低,适用于工业化生产。
本发明涉及一种磷酸铁锂与镍钴锰酸锂复合正极材料的制备方法,正极活性物质包括磷酸铁锂与镍钴锰酸锂,将它们两者分别与导电剂进行混合球磨,进行预包覆,预包覆之后将两者混合,然后再采用干法(或湿法)球磨,进行干燥、粉碎、分级,后获得表面包覆磷酸铁锂与镍钴锰酸锂的复合正极材料。本发明提高了镍钴锰酸锂锂离子电池的循环性能与过充过放电的问题,延长了电池的使用寿命。该正极材料是磷酸铁锂与镍钴锰酸锂混合,无需制备新材料,只要将这两种正极材料进行混合均匀即可,因此不会明显增加成本。
本发明公开了一种用于锂硫电池的锂/碳纤维或多孔碳纸/铜箔复合负极的制备方法。将碳纤维与导电碳、粘结剂通过涂布法制备碳纤维/铜箔负极,再通过电化学方法嵌入和沉积锂,制成锂/碳纤维/铜箔复合负极;或者将铜箔与多孔碳纸叠合制备多孔碳纸/铜箔负极,再通过电化学方法嵌入和沉积锂,制成锂/多孔碳纸/铜箔复合负极。该锂/碳纤维或多孔碳纸/铜箔复合负极具有柔性,可轻松卷绕,将其用于锂硫电池,具有抑制枝晶生长、高库伦效率和高比容量的功能和电化学特点。
本发明涉及一种锂离子电池,特别是电动车用动力型锂离子电池。其特征在于:首先设计制造一种电池极片盒9,然后将电池极片装入极片盒9内,由电池盖4联接极片盒9固定后装入电池壳;再将电池盖4与电池壳焊接为一整体,构成为性能良好的动力型锂离子电池。生产过程的合格品率由传统技术的66%提高到100%;电池容量增加,内阻明显下降,电池的充放电性能明显改善,最大脉冲放电电流倍率可达15CA;电池容量和内阻分布均比较一致和集中,显著提高应用于电动车或电动工具上的电池组的性能。
本发明公开了一种锂离子电池用硅酸钛锂负极材料,其分子式为Li2TiSiO5,所述Li2TiSiO5属于P4/nmm空间点群;所述硅酸钛锂负极材料具有多孔结构。本发明的制备方法包括以下步骤:1)将钛源、硅源、可溶性锂盐溶于溶剂配成混合溶液;2)将混合溶液的pH值调节至8.0~12.0,然后在100~300℃的温度下进行水热反应,反应完成后将反应产物进行洗涤、过滤、干燥得到前驱体;3)将前驱体在惰性气氛中、于550~950℃的温度下焙烧,得到所述硅酸钛锂负极材料。本发明的锂离子电池用硅酸钛锂负极材料为多孔状结构,有利于改善锂离子的扩散,使得该材料具有优良的电化学性能。
本发明公开了一种高电压镍钴锰酸锂前驱体,该镍钴锰酸锂前驱体的一次颗粒呈簇拥的“花瓣”结构,所述“花瓣”为片状;二次颗粒为内部疏松的球形结构。本发明还公开了制备高电压镍钴锰酸锂前驱体的方法,该制备方法通过独特的反应气氛设计结合高、低pH相分离的工艺优势,以及输出功率及流量的恰当匹配,制备出了一次颗粒呈“花瓣式”,薄片状,二次颗粒为球状,多孔形镍钴锰酸锂前驱体;该前驱体相对于常规前驱体而言,一次颗粒结构独特,二次颗粒内部疏松,多孔,为小粒度镍钴锰酸锂前驱体形貌研究以及制备工艺优化提供了重要的指导意义。将该镍钴锰酸锂前驱体制成高电压镍钴锰酸锂正极材料,该高电压镍钴锰酸锂正极材料呈单晶结构。
本发明具体涉及氟磷酸钒锂/氟化石墨烯复合正极材料在锂离子电容器中的应用,将制备的氟磷酸钒锂/氟化石墨烯复合正极材料制成电极片作为正极,采用活性炭和石墨混合制成电极片作为负极,正负极片之间夹以聚丙烯隔膜,组装成锂离子电容器,正负极片之间注入浓度为1mol/L的硝酸锂水溶液为电解液。本发明制备的锂离子电容器使用了氟磷酸钒锂/氟化石墨烯复合正极材料制成电极片作为正极,氟磷酸钒锂/氟化石墨烯复合正极材料采用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。
本实用新型属于锂电领域,具体公开了提升锂电过充稳定性的热敏极耳以及锂离子电池,其特征在于,包括前端极耳、后端极耳、用于将前端极耳和后端极耳导电连接的夹心热敏电阻、以及用于将前、后端极耳与夹心热敏电阻接触部位封装固定的绝缘胶;所述的夹心热敏电阻包括依次复合的金属层A、热敏电阻材料层和金属层B;所述的夹心热敏电阻的金属层A与前端极耳接触,金属层B与后端极耳接触;前端极耳、后端极耳一端封装在绝缘胶内,另一端延伸出绝缘胶。将本实用新型所述的极耳应用至锂离子电池的组装中,可以获得具有优异抗过充性能的锂离子电池。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法。将Li(CH3COO)·2H2O与Al(NO3)3·9H2O加入到乙二醇甲醚中,待完全溶解后加入PO(OC4H9)3和Ti(OC4H9)4并不断搅拌,确保溶液不沉淀。然后将LiaMn2-bMbO4粉末加入到上述配制好的溶液中,在搅拌的同时加入H3BO3,搅拌后蒸干并干燥,将干燥得到的粉末在马弗炉中煅烧,自然冷却,研细得到表面包覆yLi1+xAlxTi2-x(PO4)3·(1-y)Li3BO3的锰酸锂或掺杂型锰酸锂粉末。用本发明方法制作的锂离子电池正极材料,在有效抑制锰酸锂溶解的同时,由于包覆物质为锂离子导体,不会影响充放电过程中锂离子的嵌入和脱出,因而具有较好的循环性能。
本发明提供了一种锂二次电池富锂正极复合材料的制备方法,包括以下步骤:将包含镍盐、钴盐、锰盐、碳酸钠和螯合剂的反应溶液进行沉淀反应,得到前驱体;对所述前驱体进行预煅烧,得到预煅前驱体;将包含所述预煅前驱体和锂盐的混合物进行第一次煅烧,得到基体材料;对所述基体材料和钨盐混合后进行第二次煅烧,得到表面包覆WO3的富锂正极复合材料(LMSS/WO3)。根据实施例的检测结果可知,本发明得到的LMSS/WO3首次放电比容量达到255mAh/g;循环50次后,放电比容量为239mAh/g,容量保持率为93%。
一种用含锂盐湖卤水制备碳酸锂的工艺,包括以下步骤:(1)配制石灰乳悬浮液,将石灰乳悬浮液与含锂盐湖卤水混合均匀;(2)蒸发相当于含锂盐湖卤水混合料质量10~70%的水分,再进行固液分离;(3)继续蒸发相当于35~60%的水分,再进行固液分离;(4)继续蒸发35~60%的水分,再次进行固液分离;(5)加入碱或碱的溶液,调整pH值至11~14,过滤;(6)加入草酸或草酸盐溶液,除钙,过滤,留取滤液;(7)往滤液中通入二氧化碳,或加入碳酸盐,固液分离,滤渣为碳酸锂。本发明实现高镁锂比的盐湖卤水提锂、制备工业级碳酸锂的工艺;工艺流程短,设备简单,生产成本低。
本发明涉及一种锂电池隔膜干燥装置、锂电池隔膜制造系统及工艺。锂电池隔膜干燥装置包括支架;引导辊,所述引导辊装设于所述支架上,且所述锂电池隔膜绕过所述引导辊,所述引导辊用于促使所述锂电池隔膜沿预定方向循序前移;热水循环部件,包括热水器及与所述热水器连通的热水管;所述引导辊为中空结构,且两端分别开设有进水口和出水口,所述热水管分别与所述进水口和所述出水口连接。本发明提供的锂电池隔膜干燥装置、锂电池隔膜制造系统及工艺能够使锂电池隔膜表面的水能够迅速被蒸发干燥且干燥均匀可靠,不易留下水渍,锂电池隔膜外观品质好。
本发明属于电池材料领域,具体公开了一种金属锂@碳复合材料,包括带有密闭的装填腔室的中空碳颗粒,以及填充在装填腔室内的金属锂;所述的中空碳颗粒的壳材料为石墨化碳。其优势在于,中空碳颗粒巨大的内部空腔提供了金属锂存储的位点,而中空碳颗粒表面的碳壁有效防止了金属锂与空气,电解液的直接接触,避免的界面反应的发生。得益于这些优势,中空碳颗粒保护的金属锂阳极可以在空气中稳定100h以上。本发明还公开了所述的金属锂@碳复合材料的制备和应用。
本发明公开了一种锂离子电池单晶三元正极材料制备方法、正极材料以及锂离子电池,制备方法包括以下步骤:将乙酸镍、乙酸钴、乙酸锰与碳酸锂按(Ni+Co+Mn):Li=1:0.05~0.3的摩尔比混合,在空气或者氧气的气氛中进行低温固相反应;得到预埋化的前驱体;将所述前驱体与锂源按一定的摩尔比混合,在空气或者氧气的气氛下高温煅烧后粉碎过筛,得到单晶三元正极材料;单晶三元正极材料由所述制备方法制得;所述锂离子电池包括采用所述制备方法制备得到的单晶三元正极材料;本发明制备的材料电化学性能优异且具有工艺简单,快速高效、成本低廉,经济效益显著的特点。
本发明公开了一种利用低浓度含锂溶液制备碳酸锂的方法,该方法是将胶凝剂和水溶性碳酸盐通过溶解、低温处理、交联获得胶球,再利用胶球实现低浓度含锂溶液中的锂吸附富集和转化,吸附锂离子的胶球经煅烧可以获得碳酸锂产品;该方法实现了直接从低浓度含锂溶液中制备碳酸锂产品,且锂回收率高,与传统的沉淀法相比,无需预先浓缩低浓度含锂溶液,且沉淀过程无需加温,简化了工艺过程,缩短了工艺时间,降低了能耗,大大提高了碳酸锂制备效率。
本发明涉及矿物浮选技术领域,公开了一种锂辉石矿浮选捕收剂及其制备方法和锂辉石矿浮选方法。该捕收剂包括以下组分:十二烷基二甲基叔胺10‑30份、植物油酸150‑450份、氢氧化钠25‑75份,其制备方法包括以下步骤:将植物油酸和十二烷基二甲基叔胺混合均匀,得到混合物料,将所述混合物料与氢氧化钠混合,加热搅拌至反应完全,得到所述锂辉石矿浮选捕收剂。本发明还提供了采用本发明的捕收剂进行锂辉石浮选的方法。本发明的捕收剂不但可以在常温条件下浮选锂辉石矿,而且在低温条件下也能有效地发挥其捕收能力,同时能够应用于低品位锂辉石矿,获得品位及回收率均较高的锂辉石精矿。
本发明属于无机材料技术领域,涉及一种合成β‑锂辉石固溶体和含该合成β‑锂辉石固溶体的微晶玻璃及其制造方法。合成β‑锂辉石固溶体,根据β‑锂辉石固溶体化学式Li2OAl2O3nSiO2中的Li2O与Al2O3和nSiO2的理论质量比,其中4<n≤8,将合成所需配比的含Li2O与Al2O3和SiO2相应原料进行配制,在烧成温度下烧结得到的合成Li2OAl2O3nSiO2,n>4的部分SiO2为进入β‑锂辉石晶格中所吸纳的过量的游离SiO2或外加的SiO2形成β‑锂辉石固溶体。一种微晶玻璃,包括所述的合成β‑锂辉石固溶体与基质玻璃所制造。所述微晶玻璃的化学成分按重量百分比包括:SiO268%‑78%、Al2O314.0%‑22.0%、Li2O 2%‑5.5%、MgO 0.3%‑1.8%、ZnO 1%‑3%、B2O31%‑3%、BaO 0%‑3%、ZrO20.2%‑0.4%、TiO20%‑1.5%、K2O 0%‑0.3%Na2O 0%‑0.3%。
本发明涉及锂电池技术领域,具体地说,涉及一种固定锂电池的锂电池连接固定座。其包括底座和安装在底座上方的固定结构,该固定锂电池的锂电池连接固定座中,通过设置的固定座和固定盖之间进行连接,可对固定腔内部的锂电池进行稳固,通过设置的固定装置与固定座、固定盖之间进行连接,可将固定座和固定盖固定,便于对锂电池进行进一步的稳固工作,通过插柱的滑动,便于固定杆插入插孔内部,进一步提升固定杆与连接块连接的稳定性。
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