本发明公开了一种4.45V以上锂离子电池钴酸锂正极材料,包括钴酸锂基体(掺杂Mg、Ti、Al的钴酸锂)和包覆在基体表面的包覆层(掺杂元素M、N的钴酸锂)。本发明的制备方法:(1)将Li源、Co源、MgO、TiO2和Al2O3混合均匀,然后进行烧结,将烧结产物气流粉碎,得到基体钴酸锂;(2)将基体钴酸锂、含掺杂金属元素M、N的CoCO3、Li源混合均匀,进行二次恒温烧结,过筛,即得到钴酸锂正极材料。本发明的钴酸锂正极材料组装成全电池,在25℃条件下测试,4.5V的首次放电容量不低于191mAh/g,效率不低于92.0%;在45℃条件下测试,4.48V下循环500周的容量保持率不低于80.0%,4.5V下循环350周的容量保持率不低于80.0%。
本发明涉及干燥器技术领域,且公开了一种锂离子正极材料磷酸铁锰锂固溶体制备用干燥器,包括干燥箱,所述干燥箱的下表面四角处均固定连接有支撑脚,所述干燥箱的内部设置有固定机构,所述干燥箱的右侧设置有回收机构,所述固定机构包括伸缩杆,两个所述伸缩杆的一端分别固定连接于干燥箱内部的左右两侧中部。该锂离子正极材料磷酸铁锰锂固溶体制备用干燥器,通过干燥箱内部两侧连接的伸缩杆,两个伸缩杆分别垂直连接于干燥箱内壁的左右两侧,相互对应,夹板的形状弧形,夹板通过伸缩杆可以进行水平不同长度的调节,调节旋钮负责将伸缩杆的位置固定住,将物料所处的放置皿放置于两个夹板之间,从而可以达到保证物料在干燥过程中的稳定性的作用。
本发明涉及一种从含磷酸锂废渣中制取氢氧化锂和其他磷酸盐的方法;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含磷酸锂废渣中制取氢氧化锂和其他磷酸盐的方法,重点是采用酸性溶液将磷酸锂渣浸出后,将浸出液放入一个三池电解槽进行电解,使磷酸锂溶液中的磷酸根和锂离子有效分离并转化为氢氧化锂和其他金属磷酸盐,从而达到含磷酸锂废渣高效增值利用的目的。 1
本发明公开了一种锂离子电池负极片及其处理方法和一种锂离子电池,本发明锂离子电池负极片的处理方法为将锂离子电池负极片在卷绕前进行预处理,使锂离子电池负极片表面预先生成一层SEI膜,同时提供了根据该处理方法制备得到的锂离子电池负极片,并提供了包含该锂离子电池负极片的锂离子电池。本发明通过先在负极片上形成一层SEI膜,然后再与正极片进行组装成电池,避免了传统方式中先组成电池再通过预充形成SEI膜从而造成的可逆容量损失,减少了材料的浪费,节约了高纯度锂的消耗,降低电池成本,并且减少电池首次充电容量损失,从而提高电池容量。
本发明一种交流电压法制备锂离子电池负极材料钛酸锂的方法。该方法以中性盐溶液为电解质溶液,以纯金属钛为阴、阳极,施加交流电压(10~220V),金属钛被分散成氧化钛纳米颗粒溶胶。将氧化钛溶胶分离、清洗并干燥后与Li2CO3按锂钛摩尔比0.8~0.9的比例混合均匀,于管式炉中700~900℃热处理3~24小时即得到钛酸锂。本发明合成的钛酸锂,以金属锂为对电极制备成电池,0.5C可逆容量达到161mAh/g,充放电循环100圈后,容量为157mAh/g,容量保持率为97.5%;10C可逆容量达到141mAh/g,充放电循环100圈后,容量还能达到127mAh/g。本发明方法制备工序简单,制备的钛酸锂具有优异的循环性能和高倍率放电性能,可广泛应用于各种便携式电子设备和各种电动车所需的锂离子电池。
本发明是一种锰酸锂正极材料回收制备石墨烯锰酸锂复合材料的方法,包括,将废旧的锰酸锂正极片裂解,并筛分,分离锰酸锂活性物质与集流体铝箔;将锰酸锂与抗坏血酸混合均匀,调节温度,得到干凝胶,将干凝胶烧结制得锰酸锂前驱体;将天然石墨与浓硫酸和磷酸混合,缓慢加入高锰酸钾并恒温水浴,加去离子水,升温继续反应,然后再加入双氧水氧化,之后用盐酸和去离子水洗涤至溶液pH呈中性,冷冻干燥,得到氧化石墨烯粉末;将锰酸锂前驱体与氧化石墨烯混合并加入去离子水中,超声震荡,然后加入肼、氨水,进行水浴反应,反应后,过滤并洗涤滤渣,洗涤时超声震荡,然后再洗涤干燥,得到锰酸锂石墨烯复合材料。
本发明提供一种表面包覆钴酸锂的锂离子电池正极材料及其制备方法:将正极材料、低熔点盐、锂化合物和钴化合物混合均匀,通过升高温度到低熔点盐的熔点至沸点之间,使之形成熔盐介质,反应一定时间后冷却至室温,再经洗涤干燥即得表面包覆钴酸锂的锂离子电池正极材料。本发明以熔盐作为反应介质,工艺简单,合成温度低,保温时间短,在基材颗粒表面形成的是一层电化学活性物质,既未改变正极材料基材的性能和结构,又吸收了改性层的优点。
本发明涉及一种NiCo2O4复合材料及其制备方法和其在锂离子电池上的应用;属于高容量、高能量密度锂离子电池开发技术领域。本发明采用简单的液相法合成Ni?Co双层金属氢氧化物,并进一步煅烧得到多级的纳米结构由极薄的双金属纳米薄片通过静电吸附的作用很好地附着在石墨烯上。本发明还提供使用该负极材料的高性能的锂离子电池。本发明材料结构、组份设计合理、制备工艺简单、所得产品性能优良便于大规模的工业应用。其所得产品用作锂离子电池时具有储锂比容量高、电学性能稳定等优势。
本发明提供了一种利用PVC热解从锂云母提取锂的方法,包括以下步骤:(1)将洗净烘干的PVC塑料在惰性气氛下进行低温热解,得到HCl气体和焦油;(2)将锂云母矿和氧化钙混合,研磨均匀后进行脱氟焙烧,得到脱氟锂云母矿;(3)将步骤(1)后的HCl气体通入步骤(2)后的脱氟锂云母矿中,进行氯化焙烧,得到熟料;(4)用水浸出步骤(3)后的熟料,经固液分离后得到浸出液;(5)向步骤(4)后的浸出液中加入碱性沉淀剂,反应后进行过滤,得到碳酸锂固体和滤液。该方法不仅为PVC废弃物的综合利用提供新的思路,减少PVC废弃物对环境的污染,而且降低了碳酸锂的生产成本,实现了PVC的综合利用,产生巨大的经济效益。
本发明公开了锂离子电池用单晶锂锰氧化物及其制备方法。其单晶锂锰氧化物是化学式为Li(Mn2-x-y-zLixM1yM2z)O4的Li、M1、M2的至少三种元素掺杂的纯尖晶石型;其比表面积为0.2~0.6m2/g;振实密度为1.5~2.5g/cm3之间;式中的M1与M2为Fe、Co、Al、Ca、Mg、Ti、Cr、Ni、Y中的任意一种元素组成;式中的0.05≤x≤0.15,0.01≤y≤0.1,0.01≤z≤0.1)。本发明可消除高温烧结过程中带来的氧缺陷;其单晶颗粒,比表面积低,可较好抑制Mn的溶解;其倍率性能优异,10C/1C比率可达到95%以上,常温循环性能和高温循环性能优异,可满足动力用甚至电动汽车使用的需求;其使用寿命至少5年以上。可用于手机、电动工具、电动摩托车、电动汽车等领域用的锂离子电池上。?
一种磷酸铁锂锂离子电池,包括正极、负极、隔膜、电解液与电池外壳。本发明采用磷酸铁锂作为主要正极活性物质,在正极物料预处理或配料过程中加入相对正极活性物质的含量为1%-75%的过渡金属嵌锂氧化物和占正极粉料0-8%的碳纳米管。经配料、涂布、干燥、轧膜、分切制作成锂离子电池正极片,然后与负极片、隔膜、电解液、电池外壳组装,经充放电活化后得到磷酸铁锂锂离子电池。本发明提高磷酸铁锂正极的导电性,从而改善了锂离子电池大电流放电能力,降低了磷酸铁锂正极中粘结剂用量,提高正极压实密度。
一种由废旧锂离子电池正极材料制备电池级碳酸锂的方法,包括以下步骤:步骤一、将废旧锂离子电池正极材料粉末在氢气气氛下加热至800~1100℃并反应0.5~1h;步骤二、将步骤一所得产物按照固液比为1‑6加入水浸出,然后过滤得到氢氧化锂溶液和含有镍、钴、锰的滤渣;步骤三、向氢氧化锂溶液通入二氧化碳,开始有沉淀产生,继续通入二氧化碳,当沉淀完全溶解后停止通入二氧化碳,将溶液再次过滤,将所得滤液在搅拌条件下加热到90~100℃,使得滤液中的碳酸氢锂完全分解沉淀成碳酸锂;步骤四、将滤液烘干后即得电池级碳酸锂。通过本发明的方可直接制备得到电池级碳酸锂,锂元素的浸出率很高,可达到94%以上,不仅可取得良好的经济效益,而且保护了环境。
一种锂离子负极材料FeVO4/C的制备方法,包括以下步骤:(1)将钒源、铁源按钒原子、铁原子摩尔比为1 : 1的比例称取钒源、铁源,分别配置成溶液,然后滴加到反应容器中,控制反应容器中的搅拌速度,调节pH值1~7,再加入有机碳源,搅拌1~12h后,过滤、洗涤、烘干,再将所得产物在非氧化性气氛下热处理,得到固体样品;(2)研磨成粉末,转移至双氧水或者臭氧溶液中浸泡,然后移至真空烘箱中干燥;(3)将步骤(2)所得样品于100~400℃热处理1~12h,即成。本发明所制得锂离子负极材料FeVO4/C微观形貌为纳米颗粒,表面原位包覆碳优化其电导率,其中0.1C放电比容量达1387.9mAh/g。
本实用新型提供一种锂离子电池电芯,包括正极、负极、隔膜、以及锂带,所述正极、所述负极、所述隔膜、以及所述锂带按照“隔膜/锂带/负极/锂带/隔膜/正极”的顺序依次层叠在一起。该锂离子电池电芯通过对负极进行补锂,能够有效提升负极的首次库伦效率,同时提升电芯的循环性能。除此之外,本实用新型还提供一种包含该锂离子电池电芯的锂离子电池,同样具有上述技术效果。
锂离子电池正极材料用锰酸锂前驱体的干燥方法与设备,所述干燥方法是,利用反应器自身的压力和外界提供的压力为0.1-2.0MPa的高压气体,将反应器中在高温高压下合成的锰酸锂前驱体产物料浆送入喷雾干燥器中,在90-400℃热风作用下进行干燥,获得锰酸锂前驱体粉末。本发明还包括相应设备。本发明具有如下特点:(1)便于实现锰酸锂前驱体的反应合成、液固分离和干燥三个过程一体化,工艺流程简单;(2)省去了常规喷雾干燥器所需料浆输送用的增压泵;(3)省去了常规制备方法中的液固分离设备;(4)有效降低了干燥过程所需能耗;(5)所得锰酸锂前驱体粉末的粒度可控,分布均匀,形貌规整;(6)干燥过程环境友好。
本发明属于电化学锂提取领域,特别涉及了一种利用脉冲电压高效从黏土型锂矿中提取锂的方法,包括如下步骤:步骤1,在黏土型锂矿两侧设立阳极区和阴极区,向所述阳极区插入阳极,向所述阴极区插入阴极;向所述阳极附近加入插层剂;步骤2,在所述阳极和所述阴极施加脉冲电压,利用所形成的外电场驱动黏土型锂矿的层间域中的锂离子沿电场方向迁移而逐步脱离矿物颗粒、进入并富集于阴极区。本发明的有益效果在于无须焙烧等前置处理,也无需强酸及高温高压环境即可直接提取锂,节能环保、操作简单、绿色清洁。
本发明提供了一种改善锰酸锂动力电池高温性能的电解液及锰酸锂动力电池,该电解液包括75wt%-88wt%的非水有机溶剂、10wt%-17wt%的锂盐、0.5wt%~6wt%的成膜添加剂、0.5wt%~5wt%的高温添加剂、0.5wt%~3wt%的表面活性剂以及0.001wt%~1wt%的稳定剂;该电解液通过控制非水有机溶剂比例,LiPF6与新型锂盐组合的应用,并加入具有协同效应的成膜添加剂、高温添加剂、表面活性剂和稳定剂,抑制尖晶石LiMn2O4在高温下的容量衰减。使用该电解液的锰酸锂动力电池的高温循环性能得到显著提升。
本发明涉及锂电池领域,公开了一种锂离子电池用负极材料及其制备方法及锂离子电池,方法包括:将微晶石墨粉体与酸混合进行热浸处理,热浸处理后水洗,得到前驱体a;将前驱体a与粘结剂、催化剂以及助剂球磨混合,进行压块,得到前驱体b;将前驱体b在保护气氛中烧结,再高温石墨化,得到前驱体c;将前驱体c进行粉碎、球化、分级,得到前驱体d;将前驱体d与碳源热混合,得到前驱体e;将前驱体e在惰性气氛下高温烧结、筛分,得到锂离子电池用负极材料。采用低碳高酸度的微晶石墨粉,减少了生产过程中酸洗、水洗次数,采用共混压块石墨化的方式,使得微晶石墨结构重整优化,最外层包覆的无定型碳材料提升了材料首次库伦效率。
本发明公开了一种硫酸锂溶液净化除杂及生产碳酸锂的方法,包括以下步骤:对硫酸锂溶液依次加入硫化剂进行硫化除杂、加入吸附剂吸附除杂、通入O3进行氧化转型、再经超声加压强化转型后,进行控温蒸发得到碳酸锂沉淀。本发明采用了加压和超声强化手段强化二氧化碳与溶液中锂反应生成碳酸氢锂的效率,进而提高锂的转换率和二氧化碳的利用率;后对该溶液进行控温蒸发,通过对蒸发温度升温进行控制,不仅使碳酸氢锂转变为碳酸锂,同时降低了碳酸锂对杂质的夹带,杂质的去除率高,产物中的锂提取率高、损失量少,产品纯度高。
本实用新型公开了一种便于充分受热的提锂加工用锂渣焙烧装置,包括:安装外壳,其上侧安装有封盖,且安装外壳的下侧安装有安装底座,所述安装底座的上侧安装有设置于安装外壳内的接收槽,且接收槽的下侧设置有安装于安装底座内的小加热管,所述安装底座的下端安装有伸缩架,且伸缩架的下端安装有支撑座;放置机构,其安装于安装外壳的内侧,且放置机构的下侧设置有加热机构,所述放置机构的右端安装有衔接轮,且衔接轮的上侧设置有调节杆,所述放置机构包括放置底座、放置盖、密封环和引导环。该便于充分受热的提锂加工用锂渣焙烧装置,能够使锂渣进行充分受热,确保加热效果,且能够对热气进行循环使用,减少消耗。
锂离子电池负极材料及制备锂离子电池负电极的方法,涉及锂离子电池技术领域。其中,所述锂离子电池负极材料包括活性羟基氧化钴纳米线、导电剂及胶黏剂,活性羟基氧化钴纳米线采用以下步骤制备得到:a.将钴盐溶解于去离子水,得溶液A;b.将H2O2的水溶液滴加到溶液A中,搅拌并反应完全,得溶液B;c.将溶液B转入水热反应釜内,于140℃‑200℃条件下反应5h‑48h,然后冷却到室温,得溶液C;d.将溶液C进行离心分离或者过滤;e.干燥后得到的固形物即为所述活性羟基氧化钴纳米线。该锂离子电池负极材料具有优秀的电化学性能,更适合在工业生产中推广应用。
本发明公开了一种从废旧磷酸铁锂正极极片中制备磷酸钒铁锂的方法。包括以下步骤﹕(1)将废旧磷酸铁锂正极极片进行粉碎,筛分,分别得到铝粉A和正极回收料B;(2)添加锂源、钒源、铁源和磷源调节正极回收料B中的元素成份,混匀、干燥,获得混合料C;(3)将混合料C进行焙烧,制得磷酸钒铁锂。本发明方法制备的磷酸钒铁锂可直接作为电池材料使用。本发明通过简易的工艺流程,回收、循环利用了废旧磷酸铁锂正极极片,绿色无污染。
本发明提供一种制备磷酸铁锂的方法及由其制得的磷酸铁锂,该方法包括以下步骤:将铁盐、磷酸盐和表面活性剂溶液分别加入缓冲溶液中,加入速度为50~150ml/分钟;调节溶液pH为1.5~3.0,在50~70℃下搅拌速度500~2000转/min,反应2~5小时,沉化15~25小时后过滤;洗涤后球磨所得沉淀,之后加入锂盐并继续球磨,喷雾干燥;保护气氛下煅烧,过筛得到成品;表面活性剂溶液浓度为0.05mol/L~0.15mol/L,加入量为所加入铁盐的摩尔量的0.8~1.2%。按此方法仅需在常温常压下反应即可制得粒径D50(占物料50%的粒子粒径)为1~2μm且粒径呈正态分布的磷酸铁锂。所得材料进一步制备电池后,压实密度可达2.2-2.3g/cm3、在10C条件下测试的电池的倍率性能仍为1C条件下测试的80%。
本发明公开了一种梯度富锂锰基前驱体及梯度富锂锰基正极材料的制备方法,配置锰离子含量不同的混合溶液A、混合溶液B以及溶液C,并且先后加入第一反应器、第二反应器和第三反应器反应,第一反应器、第二反应器和第三反应器串联循环反应,得到梯度富锂锰基前驱体。本发明的梯度富锂锰基前驱体的制备方法操作简单,可操作性强,易于控制,可用于工业生产。
本发明涉及锂离子负极材料技术领域,公开了一种柿饼状核壳结构C/ZnO锂离子负极电极片制备方法及其扣式锂离子电池。本发明以无水乙醇、乙酸锌二水、乙醇胺、葡萄糖等为原料,严格控制其水热反应的时间和温度,从而能制得柿饼状核壳结构C/ZnO材料,这种特殊形貌的柿饼状核壳结构C/ZnO极大提高了现有ZnO负极材料的导电性和稳定性,从而显著改善了其电化学性能。一方面可以降低充放电过程中体积变化造成的应力变化,另一方面柿饼状的形貌增大了比表面积,有效地改善锂离子电池的循环性能。此外,碳的存在提高了ZnO负极材料的导电性。
本发明属于锂金属电池材料领域,具体公开了一种锂金属电池人造固体电解质界面膜,其化学式为(GaxIn(1‑x))2S3,其中,x的取值范围为0<x<1。本发明还提供了所述的SEI膜材料的化学浴制备方法以及在锂金属电池中的应用。本发明提供了一种全新化学物,且发现该化合物作为SEI膜成分,能够显著改善锂金属电池的初始容量以及循环稳定性。
本发明提供了一种合成烷基锂所得锂渣的水解方法,将烷基锂过滤所得的锂渣收入锂渣缓冲罐中,然后通过锂渣计量泵将锂渣缓缓压入水解釜中,与水解釜内大量的水发生水解反应,反应温度控制在60℃以下,并通过水解釜的温度来控制锂渣的加入量;反应热通过釜体夹套冷却水带走,反应过程蒸发出来的烃类溶剂等气体则通过放空冷凝器冷却回收。该方法可防止超温、超压现象发生,且水解温度不出现大幅度波动,容易实现工业自动化控制。
本发明提供一种正极材料前驱体、正极材料及其制备方法、锂离子电池正极、锂离子电池和用电设备。正极材料前驱体,所述正极材料前驱体的分子式为NixMnyFez(OH)2。正极材料前驱体的制备方法:将包括镍源、锰源、草酸铁铵和沉淀剂在内的原料混合制成混合溶液,反应得到所述正极材料前驱体。正极材料,其分子式为Li1+nNixMnyFezO2。正极材料的制备方法:将包括正极材料前驱体和锂源混合,然后在含氧气氛中烧结得到正极材料。锂离子电池正极,使用正极材料制得。锂离子电池,包括所述的锂离子电池正极。用电设备,包括所述的锂离子电池。本申请提供的正极材料制得的锂电池,具有优异的化学稳定性和电性能。
本发明公开了一种掺硼磷酸锂包覆锂离子电池正极材料,所述正极材料是以高镍含量的层状结构氧化物为基体,所述基体的外表面包覆有掺杂硼的Li3PO4包覆层。其制备方法包括以下步骤:(1)将锂源、磷源、硼源加入高压反应釜中进行水热反应,反应完成后,冷却、洗涤、过滤、烘干,得到包覆剂;(2)按照化学计量比,称取基体材料与包覆剂混合均匀,烧结,得到掺硼磷酸锂包覆锂离子电池正极材料。发明通过在锂离子电池正极材料的磷酸锂包覆层中引入适量的硼,有效提升了其锂离子导通能力,从而使得经该包覆层包覆的正极材料表现出较好的容量和倍率性能,具有更低的DCIR增长率。
一种同时测定锂矿石中锂钙含量的湿法碱熔方法,利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定,电感耦合等离子体发射光谱仪测定用试样溶液的制备方法是:(1)称取干燥过的样品,置于坩埚中,在样品上平铺氢氧化钠;(2)给坩埚加盖,加热至样品熔融,保温,取出,冷却至熔融物凝固;(3)将坩埚和盖放入装有热水的反应器中浸提,用稀盐酸洗净坩埚和盖;(4)加浓盐酸,冷却至室温;(5)稀释;(6)干过滤,稀释,即成。本发明采用NaOH碱熔制备样品,避免使用氢氟酸和易爆品高氯酸;利用锂、钙元素易电离易激发的特点,采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP‑AES)直接测定锂矿石中锂钙含量:本发明操作简单,检测范围宽。
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