一种用焙烧锂云母石灰生产氢氧化锂的工艺方法,它只用锂云母和石灰石为原料,先将锂云母在高温及蒸汽存在下进行焙烧成焙烧锂云母,将磨细的焙烧锂云母与硝石灰、返回的部分母液、残渣洗水一起进行压煮溶出,溶出液经除杂后蒸发结晶析出氢氧化锂产品。该法优点是石灰石用量少60%,能耗降45%,渣量少50%,锂云母的分解率为97%,回收率为80%,可提高磨机产能5倍,转窑的产能以产品计可提高4倍,投资少、成本低,经济效益显著。
本发明公开了一种采用钛酸锂负极的锂离子电池的制备方法。包括配制浆料,制作正极片、负极片,与隔膜组装成叠片式软包装电池,干燥脱水,加注含离子液体的电解液,一次成膜活化,加注商用锂离子电池电解液,二次成膜活化,高温储存,充放电,脱气密封步骤得到锂离子电池。本发明有利于在电极表面得到致密、稳定、性能优良的复合SEI膜,可以有效地防止钛酸锂负极锂离子电池在充放电过程中的气胀现象,开发的产品具有循环寿命长、快速充放电能力优异,安全性好的优点。
本发明公开了锂硫电池氟化物稳定层和制备方法及锂硫电池,氟化物稳定层位于锂硫电池正极和隔膜界面区域,氟化物包覆于正极表面或隔膜表面,或夹于正极与隔膜之间;所述的氟化物为氟化碳或具有电化学活性的金属氟化物及其复合物。本发明提供的锂硫电池氟化物稳定层是将上述氟化物刮涂或旋涂或沉积于正极或隔膜或碳网表面。本发明中的氟化物稳定层可以有效减缓充放电循环过程中正极表面裂纹的产生,增强正极的强度,同时减缓负极金属锂的腐蚀,提升锂硫电池的寿命和安全性。
本发明公开了一种锂源活性材料、正极极片、锂离子电容器及其制备方法,所述正极极片包括集流体、如上所述的锂源活性材料、电容材料、导电剂、粘结剂组成,其中锂源活性材料为优选Li5FeO4、Li6CoO4、Li6MnO4、Li5FexCo1‑xO4材料中的一种或多种,电容材料为石墨烯、活性炭、多孔碳等纳米材料中的一种或多种,锂源活性材料、电容材料、导电剂、粘结剂相对应的重量百分比为:45%~5%、85%~60%、8%~1.0%、4%~1%。本发明具有安全、嵌锂均匀、工艺设备要求低、可操作性强等优点,适用于批量生产。
本发明公开了一种利用萤石尾矿梯次回收碳酸锂及氟化锂的方法,包括如下步骤:步骤S1、收集萤石尾矿;步骤S2、一次球磨;步骤S3、磁选,分离得到磁性高的铁锂云母粉料,及磁性低的其他混合粉料;步骤S4、二次球磨,对磁选得到的所述其他混合粉料中加入硫酸盐、蔗糖钙溶液进行湿法球磨,得到混合浆料;步骤S5、浓硫酸焙烧,将所述混合浆料与浓硫酸一起焙烧;包括步骤S52、冷凝收集HF;步骤S6、一次过滤,对浓硫酸焙烧后的浆料过滤得到滤液;步骤S7、加水搅拌滤液;步骤S8、二次过滤,对所述步骤S7得到的混合溶液进行过滤得到氟化锂沉淀。本申请依据郴州萤石尾矿中铁锂云母含量高及氟含量高的特点,梯次回收工艺,提高了锂资源回收率,减少浪费。
本发明公开了一种从含锂富锰渣中提取锂和锰的方法,包括以下步骤:将含锂富锰渣(废旧锂离子电池火法冶炼所得的一种产品)用硫酸溶液调浆后得到混合料浆;将混合料浆在不低于50℃的温度下保温;对保温处理后的产物进行焙烧,控制焙烧温度不低于150℃,焙烧时间不少于30min;对焙烧产物进行浸出,然后固液分离,得到含硫酸锰和硫酸锂的溶液。本发明采用含锂富锰渣的浓硫酸熟化浸出工艺处理废旧锂离子电池火法冶炼后的炉渣产物,具有锂和锰浸出率高、浸出产物含水率低的优势,并能降低产物焙烧处理能耗;同时获得的硫酸锰?硫酸锂溶液杂质含量低,使含锂富锰渣中的锂资源和锰资源都能得到更加经济合理的利用,经济与环境效益显著。
本发明公开了一种高活性锂离子电池正极材料磷酸铁锂的制备方法。是将1∶1的0.05~3mol/L的铁源溶液和磷源溶液加入搅拌反应釜中反应0.5~8h,再将臭氧通入溶液中反应2~12h,陈化2~4h,经过滤、洗涤、干燥后得到高活性的FePO4·2H2O粉末;再以FePO4·2H2O、锂源化合物及复合碳源为原料,按铁、磷、锂及碳元素摩尔比为1∶1∶(1~1.1)∶(1~10),以无水乙醇为介质进行机械活化0.5h~10h,得到含复合碳源的磷酸铁锂前驱体,再在保护性气氛中低温焙烧4~16h,得到0.5μm~1μm和1μm~2μm两种粒径的锂离子电池正极材料磷酸铁锂。本发明制得的产品反应活性高,电化学性能优良,振实密度高,加工性能好,操作过程简单,制备过程无污染,无废水和废气的产生。?
本发明公开了一种退役磷酸铁锂和三元锂电池混合协调控制方法及系统,所述控制方法包括以下步骤:筛选退役电池,将满足剩余寿命与剩余容量接近的同种类退役电池筛选配成组,再将不同种类的电池组串联组成电池模组,所述电池模组内不同种类的电池组间满足以下条件:不同种类电池组的组数、电池组的总容量与电池组内电芯的平均寿命的乘积相等;对电池模组内的电池性能进行监控管理对模组的性能进行监控分析进而管理控制电池模组,所述退役电池包括磷酸铁锂和三元锂电池。本发明采用退役电动汽车的磷酸铁锂电池和三元锂电池作为对象,充分发挥两种锂电池的优势,节约动力电池的原料成本,增加退役电池使用寿命,充分利用动力电池的性能。
本发明涉及一种纳米磷酸亚铁锂锂离子电池用浆料的配料工艺。将纳米磷酸亚铁锂、导电剂、粘结剂和氮甲基吡咯烷酮配制成初步浆料,所述初步浆料在搅拌罐与分散机之间循环往复地搅拌分散60~90min,得到纳米磷酸亚铁锂锂离子电池用浆料;分散机的线速度为35~45m/s。采用本发明的配料工艺,制得的浆料分散非常均匀,而且随着放置时间的延长,浆料粘度变化很小,性能稳定。用此浆料制作的锂离子电池,电化学性能表现优良,分容后的容量和容量保持率高、内阻低。
本发明公开了一种锂空气电池用复合电解液体系及其制备方法、包含该复合电解液体系的锂空气电池,锂空气电池用复合电解液体系包括有机溶剂和溶于所述有机溶剂中的锂盐,所述有机溶剂为多元环状酰胺和碳酸酯组成的混合溶剂,该锂空气电池用复合电解液体系具有混合能低、稳定性高、与锂负极兼容性好、可有效提高电池循环性能等优点。
本发明涉及一种喷雾干燥制备镍钴铝酸锂正极材料的方法。该材料化学通式为LiNi1?x?yCoxAlyO2,其中0.1< x< 0.3,0.01< y< 0.15,0< 1?x?y< 1。制备方法是将不可溶镍化合物、钴化合物、铝化合物以及锂化合物混合砂磨2~8h后进行喷雾干燥得到镍钴铝酸锂前驱体,再在氧气气流下采用两段法焙烧制得镍钴铝酸锂正极材料。本发明采用高效砂磨机使镍钴铝达到纳米级的混合后进行喷雾干燥使水分迅速蒸发,得到均一致密的球形镍钴铝酸锂前躯体,通过分段焙烧最终得到了电化学性能稳定的镍钴铝酸锂正极材料。该工艺操作简单、制备周期短、产品质量高、一致性好、可连续化工业生产。
本发明公开了一种锂硫电池复合正极材料及其制备方法和锂硫电池。该复合正极材料由包括单质硫、金属‑非金属元素共掺杂导电石墨化碳材料和导锂聚合物在内的原料复合而成;其制备过程时将金属‑非金属共掺杂导电石墨化碳材料、导锂聚合物与溶有单质硫的溶液搅拌混合后,通过挥发溶剂,热处理,即得具有较高导电性,能提高活性物质硫的利用率的复合正极材料,且其制备方法简单、工艺条件温和,极大地降低了锂硫电池正极材料的生产成本,满足工业生产要求;该复合正极材料制成锂硫电池具有高放电比容量、稳定的循环性能和较高安全性能,且无需集流体,无需添加导电剂和粘结剂。
一种回收废旧石墨系锂离子电池负极片中锂的方法,包括以下步骤:步骤一、将废旧石墨系锂离子电池充满电;步骤二、把步骤一所得充满电的电池拆解,得负极片、正极片、隔膜和电池壳;步骤三、将步骤二所得负极片置于150‑550℃的温度下进行热处理;步骤四、向步骤三热处理后的负极片按照1:10‑1:3的固液比加入水,搅拌0.5‑4h后得到固液混合物;步骤五、用20‑80目的震动筛对步骤四所得固液混合物进行过滤,得金属铜、含石墨粉的水溶液;步骤六、向步骤五所得的含石墨粉的水溶液中加入硫酸或盐酸调节溶液的pH值至0.5‑2.0,然后过滤即得石墨粉、含锂化合物的溶液。该方法可从1kg废旧石墨系锂离子电池的负极片中分离出17g以上的锂,具有极为广阔的应用前景。
本发明提供一种改善锂离子极片界面的锂离子电解液,涉及锂离子电池技术领域。本发明改善锂离子极片界面的锂离子电解液由有机溶剂、锂盐、添加剂组成,其中,各组分占锂离子电池电解液总质量的百分比分别为:锂盐15%‑27%,添加剂1.5%‑6%,余量为有机溶剂。本发明改善锂离子极片界面的锂离子电解液,提高了锂电池在首次充放电形成的SEI膜的热稳定性,延长了锂电池在低温下充放电循环使用寿命,锂电池产生臌胀的几率减小,从而提高锂电池的安全性能和电化学性能,降低了锂离子电池的安全隐患。
本实用新型涉及一种盐湖卤水镁锂分离及富集锂的装置。包括具有被阴离子交换膜分隔成两个空间的电渗析槽的电渗析装置,以及阴极和阳极,所述的阴极和阳极分别设置于分隔成的两个空间内;所述的阴极为涂覆有离子筛的导电基体,阳极为涂覆有嵌锂态离子筛的导电基体。该装置能高效实现锂与其他离子的分离,同时获得富锂溶液。使用该装置流程短,操作简单,生产成本低,可连续操作,易于工业化应用。
本发明涉及一种低锂含量的高强铸造铝锂铜锌合金及其制备方法。所述合金以质量百分比包括下述组分:Li:1~2%,Cu:3~5%,Zn:1.05~5%,Mg:0.5~1%,Ag:0.1~0.5%,Mn:0.1~0.3%,Zr:0.1~0.3%,Ti:0.05~0.1%,余量为Al。其制备方法为:按设计的铝合金组分配比,称取各组分,先按设计的顺序熔炼除锂源外的其他组分,然后在覆盖剂和保护气体的环境下,将纯锂压入合金熔体中,除气除渣精炼,静置并浇铸,然后再经过均匀化退火、固溶时效处理。本发明制备出了比传统商业铸造铝合金性能更为优越的产品,所述产品具有高强度、高硬度、可热处理强化等特性。同时成本低廉。
由废旧锂离子正极材料制备电池级碳酸锂的方法,包括以下步骤:将单质硫粉与废旧锂离子电池正极材料粉末按质量比为0.5:1~1.5:1的比例混合均匀,然后加热至900~1100℃;按照固液比为1~6加入水,于40‑60℃温度下搅拌均匀,过滤得到硫酸锂溶液和滤渣;调节滤液pH为10~12,使得溶液中的重金属离子反应生成沉淀,过滤将其除去,然后加入氢氧化钠进行苛化,苛化后的混合溶液冷冻结晶析出十水硫酸钠晶体,经过离心分离得到氢氧化锂溶液;将氢氧化锂溶液浓缩冷却结晶析出单水氢氧化锂,所得单水氢氧化锂经多次重结晶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,不仅可取得良好的经济效益,而且保护了环境。
本申请提供一种内嵌型磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法、锂离子电池和涉电设备。内嵌型磷酸铁锰锂正极材料的制备方法,包括:将包括锂源、铁源、锰源、磷源、碳源、添加剂和溶剂在内的原料混合得到第一混合浆料;所述添加剂包括表面活性剂;将所述第一混合浆料磨制得到第二混合浆料;将所述第二混合浆料干燥得到前驱体;将所述前驱体在保护气氛中煅烧得到所述内嵌型磷酸铁锰锂正极材料。内嵌型磷酸铁锰锂正极材料,使用所述的内嵌型磷酸铁锰锂正极材料的制备方法制得。锂离子电池,其原料包括所述的内嵌型磷酸铁锰锂正极材料。涉电设备,包括所述的锂离子电池。本申请提供的内嵌型磷酸铁锰锂正极材料,电化学性能优异。
本发明属于锂吸附材料技术领域,具体公开了一种锆酸锂包覆锰系锂离子筛,具有核‑壳结构,其核的材料为H1.6Mn1.6O4;壳层的材料为Li2ZrO3。本发明还公开了所述的锂离子筛的制备方法,将Li1.6Mn1.6O4分散在包含Zr源和锂源的溶液中,随后经脱除溶剂、焙烧得到Li2ZrO3锂离子筛前驱体;Li2ZrO3锂离子筛前驱体经酸浸脱Li处理后再经固液分离、洗涤、干燥,即得。本发明解决了锰系锂离子筛耐酸腐蚀性能不佳,锰溶损大,结构不稳定,循环性能差,包覆层无吸附容量的问题。所得锂离子筛产品锂吸附容量高,结构稳定,使用寿命长,是盐湖卤水或海水高效提锂吸附剂。本发明制备工艺简单、清洁、制备过程中无副反应,产品性能好,适于工业化生产。
本发明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,本发明还提供一种包含该锂离子电池电芯的锂离子电池及其制备方法,同样具有上述技术效果。
一种锂离子导体包覆纳米LiMnPO4/C正极材料的改性方法,以解决磷酸锰锂正极材料倍率性能差,循环性能不好的问题。一种锂离子导体包覆纳米LiMnPO4/C正极材料的改性方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)溶剂热碳化制备表面羟基化的正极材料LiMnPO4/C;(2)控制形成氧化物前驱体包覆层,完成核壳结构LiMnPO4/C@MOP(金属氧化物前驱体)的组装;(3)一步煅烧法制备锂离子导体改性的复合正极材料LiMnPO4@Li2TiO3/C或LiMnPO4@V2O5/C。本发明工艺简单,制得的锂离子导体改性的LiMnPO4/C复合正极材料用于锂离子电池,循环稳定性好,充放电容量高,高倍率性能优异。
本发明属于锂离子电池材料领域,具体公开了一种含掺Co高铁酸锂的补锂正极材料,其包含正极活性材料和补锂添加剂;所述的补锂添加剂为掺Co高铁酸锂、或者为掺Co高铁酸锂与碳材料形成的复合补锂材料;所述的掺Co高铁酸锂的化学式为Li5Fe1‑xCoxO4;其中,x为0.05~0.1。本发明还提供了所述补锂添加剂的制备方法,将化学计量比的铁源、钴源、锂源分散在溶解有柠檬酸的溶液中,搅拌反应得凝胶,随后经干燥、球磨得前驱体;将前驱体在保护气氛、600~900℃下烧结得到。本发明发现所述的补锂添加剂和正极活性材料有协同性,此外,本发明还提出了一种操作简单、制备周期短,产物活性高的制备方法。
本申请公开了一种锂金属负极的制备方法,包括如下步骤:步骤一:将聚合物加入溶剂中,使聚合物充分溶解,形成聚合物溶液;步骤二:将过渡金属盐加入聚合物溶液中,使过渡金属盐均匀分散并进行超声,得到均匀分散的混合溶液;步骤三:将混合溶液均匀涂覆于锂片表面,烘干,在锂片表面形成保护层,对锂片进行冲片得到锂金属负极。本发明通过保护层中均匀分散的过渡金属离子可以在锂金属表面形成成核位点及富含LiF的SEI膜,加速锂离子迁移,减少锂金属表面局部电流密度不均匀的程度,诱导锂沉积,改善了锂金属负极的锂溶出/锂沉积能力,同时保护层具有较强的机械强度和较高的离子传输速率,支持在更高的充放电倍率下以及低温条件下进行长循环。
为克服现有锂离子电池负极组合物存在分散性不足,影响锂离子电池电性能的问题,本发明提供了一种锂离子电池负极组合物,包括可脱嵌锂的活性材料、第一增稠剂、第二增稠剂和粘合剂;所述第一增稠剂为非离子纤维素类聚合物,所述第一增稠剂的重均分子量为0.1~30万;所述第二增稠剂为羧甲基纤维素钠或羧甲基纤维素铵,所述第二增稠剂的重均分子量为30~200万,取代度为0.6~1.5。同时,本发明还公开了一种锂离子电池负极及其制备方法和包含所述负极的锂离子电池。本发明改善了负极活性材料在浆料的分散效果,进而提高了锂离子电池相关的电性能。
本发明提供了一种热电池用改性锂硼合金复合负极材料及其制备方法,其由Li7B6相、锂镁固溶体相和离子导电剂相组成,其中离子导电剂相占改性锂硼合金复合负极材料的1‑15wt%;该改性锂硼合金在其内部预先添加了离子导电剂,而所述离子导电剂与热电池配套使用的电解质中的导电成分一致。作为热电池用负极材料时,热电池低温大电流放电初期电解质与游离锂的浸润性好,可提升电极反应速率,改善电压凹峰。该方法采用双液态方式混合,可以将离子导电剂均匀的分散于固体锂硼合金内部,制备工艺简单,解决了离子导电剂和锂硼合金后期无法采用机械方法混合的问题。
一种从含锂盐湖卤水中提取锂盐的生产工艺,其包括以下步骤:(1)卤水盐田滩晒,浓缩,直至结晶出含锂盐(或锂的复盐)和镁盐的混合盐,或者锂盐(或锂的复盐)和镁盐、钠盐三者的混合盐;(2)磨矿,将混合盐磨成≤100目的粉状;(3)浮选,浮选在饱和母液中在常温常压下进行,浮选药剂为4~8个碳原子且带有甲基基团的烷烃衍生物如醇或醛,浮选工艺采用一次粗选,至少二次精选,一次扫选,浮选药剂用量与时间为:粗选药剂用量80-300克/吨原矿,浮选时间5-7分钟,扫选加药量45-65克/吨原矿,浮选时间5-7分钟,精选不加药,每次精选时间为2-4分钟,将锂盐与镁盐、钠盐进行分离,获得锂盐粗产品。本发明流程短,能耗低,操作简单,适合于各种含锂卤水中锂盐的提取,特别适合高镁锂比卤水中锂的提取。
本发明公开了一种多层复合包覆钴酸锂及制备方法、锂电池。该多层复合包覆钴酸锂包括钴酸锂和由内至外依次包覆在钴酸锂表面上的磷酸铝层、铝‑过渡金属‑氧固溶体层和过渡金属锂氧化物层,过渡金属包括Fe、Co、Ni、Ti、Mn中的一种或几种。一方面,多层包覆能弥补单层包覆材料表面均匀性差的不足,从而显著提高材料的高电压下的循环性能。另一方面,外层包覆的AlPO4层能有效缓解材料在高电压充放电下的热效应,过渡金属锂氧化物层与铝‑过渡金属‑氧固溶体层能有效抑制高电压状态下的钴溶出,改善材料的高电压循环性能。在上述两方面的作用下,多层复合包覆钴酸锂在高电压下的循环性能和热稳定性得到大幅改善。
一种制备锂/铜/锂箔材的深冷制备方法,采用宽度相同的铜箔和锂箔为原料,将铜箔和锂箔分别放置到原料卷曲机组上,采用氩气对锂箔进行保护,对铜箔的上下表面进行清理,清除表面氧化物,铜箔、锂箔通过传导辊进入温度范围为‑60℃~‑20℃的深冷箱完全叠合得到锂/铜/锂复合箔材,对锂/铜/锂复合箔材进行连续深冷处理,冷却至‑40℃~‑20℃,使轧辊变形区温度控制在‑40℃~‑20℃,利用深冷轧机机组对深冷处理的锂/铜/锂复合箔材进行深冷轧制,经过深冷轧制后,轧制产品压下量达到30%~50%;本发明将锂金属层从室温降低到‑40℃~‑20℃,使锂金属的变形抗力大幅提高,进而大幅提高锂/铜/锂复合箔材轧制过程中锂层与铜层的变形协调性,避免锂层与轧辊粘结。
本发明提供了一种利用含锂废液生产氯化锂的方法,将烷基锂生产过程中产生含锂废液经油水相分离,水相中和过滤除杂,再经喷雾干燥直接得到氯化锂晶体,其纯度可达到98%,可直接用于金属锂的生产。
一种锂硫电池复合正极,由隔膜层、多孔碳层和碳硫复合物层复合而成,多孔碳层设置于隔膜层的一侧,碳硫复合物层设置于多孔碳层上;其制备方法包括以下步骤:将多孔碳、导电剂和粘合剂加入到有机溶剂中制成浆料,将浆料涂布在隔膜的一侧,隔膜层的一个表面上形成有多孔碳层的复合物;将碳硫复合物、导电剂和粘合剂加入到有机溶剂中制成浆料,然后将浆料涂布在复合物中的多孔碳层上,得锂硫电池复合正极。本发明的锂硫电池包括前述的锂硫电池复合正极、负极和电解液,该锂硫电池可减少界面电阻,增大离子电导和电子电导,有效提高锂硫电池的能量密度、循环性能和倍率性能。
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