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本发明公开了一种锂电池集流体及其制备方法、锂电池极片及其制备方法、锂电池及其制备方法和应用。该锂电池集流体，包括多孔集流体本体，在所述多孔集流体本体中还填充或/和沉积有锂源材料，所述锂源材料为锂金属或/和富锂材料。锂电池极片、锂电池中均含有该锂电池集流体。本发明锂电池集流体使得锂源材料能有效的固定在集流体本体中。含有该锂电池集流体的锂电池极片在电化学的活化中能使得锂源材料中的锂离子化，并且完全被正极层中的正极活性物质或负极层中的负极活性物质所吸收，以达到补偿在首次充/放电过程中损失掉的锂离子，从而减少不可逆容量，因此，该锂电池具有高的首次库伦效率和容量和安全性能。
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本发明提供了一种锂硫电池正极材料、锂硫电池正极片和锂硫电池。锂硫电池正极材料包括正极活性物质、粘结剂和导电剂，粘结剂为改性聚丙烯酰胺粘结剂，改性聚丙烯酰胺粘结剂包括如结构式Ⅰ所示的改性聚丙烯酰胺：其中，R1为不饱和酸基团，R2为含有羟基的基团。改性聚丙烯酰胺粘结剂的存在有利于吸附电池在充放电过程中产生的多硫化物，抑制多硫化物在电解液中的溶解、提高硫元素的利用效率从而提高锂硫电池的放电容量，由于改性聚丙烯酰胺粘结剂的高粘附力，很大程度避免极片掉粉、剥离和活性物质脱落等现象且抑制正极材料在电池循环过程中产生的体积膨胀和收缩、应力变化。
本发明公开了一种锂离子电池隔膜的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池，所述涂布液的原料包括：纳米线、陶瓷粉、胶黏剂和溶剂；所述纳米线为纳米纤维素、碳纳米管、纳米银线、碳化硼纳米线、氢氧化铜纳米线、芳纶纳米纤维、一氧化硅纳米线和羟基磷灰石纳米线中的至少一种；所述纳米线的直径为1～100nm，长度为0.1～100μm；所述陶瓷粉为氧化铝、氧化硅、氧化钛、勃姆石和凹凸棒中的至少一种。本发明将采用纳米线、陶瓷粉及胶黏剂等混合得到涂布液涂布在隔膜本体的表面，并固化，得到由隔膜本体和负载在所述隔膜本体上的涂层组成的锂离子电池隔膜，该锂离子电池隔膜具有良好的热稳定性和抗穿刺性能等。
本公开涉及一种锂离子电池阻燃材料及其制备方法、锂离子电池正极、负极、隔膜、锂离子电池及电池模组，该阻燃材料包括核壳结构的复合材料颗粒，所述复合材料的颗粒包括内核和包覆在所述内核的外表面的外壳，所述内核含有阻燃剂，所述外壳含有聚合物。本公开的阻燃材料具有较宽的防止锂离子电池发生热失控的温控范围，在保证锂离子电池电化学性能良好的同时可以有效地避免锂离子电池发生热失控的问题。
本发明实施例提供了一种富锂固溶体正极复合材料，由xLi2MnO3·（1-x）MO和包覆在所述xLi2MnO3·（1-x）MO表面的LiMePO4层组成，x＜1，M选自Ni、Co、Mn、Ti和Zr中的一种或几种，Me选自Co、Ni、V和Mg中的一种或几种。富锂固溶体正极复合材料，在电解液中稳定性高，可提高锂离子电池的循环寿命、放电容量、倍率性能和首次充放电效率，适用于在4.6V以上高电压条件下使用。本发明实施例还提供了该富锂固溶体正极复合材料的制备方法、包含该富锂固溶体正极复合材料的锂离子电池正极片以及包含该锂离子电池正极片的锂离子电池。
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本申请涉及电池用锂带的领域，尤其是涉及锂带、锂带制作方法以及锂带制作装置。锂带制作方法包括提供锂浆料，锂浆料的材料包含锂；将纳米线加入锂浆料中，得到混合浆料；对混合浆料进行涂布，得到成品锂带。在锂浆料中加入纳米线得到混合浆料，混合浆料涂布干燥后得到成品锂带，锂带中不仅具有金属锂，还具有纳米线，纳米线在锂带内部形成具有刚性的支撑结构，使得锂带整体的硬度更强，即使在厚度较小的情况下，也能够具有较好的刚性强度，达到更好的延展性，从而可以制造出较薄的锂带，进而减低锂带对电池极片的空间占用。
本发明公开了一种锂吸附剂及其制备方法和应用，该锂吸附剂的化学式为：LiCl·2Al(OH)3·nH2O，n为1‑3，其中，该锂吸附剂的至少部分二次颗粒为多孔球状，所述二次颗粒的平均颗粒尺寸为2‑10μm，该锂吸附剂的比表面积为20‑40m2/g。本发明还公开了采用该锂吸附剂从含锂溶液中提取锂的方法。根据本发明的锂吸附剂显示出提高的锂吸附速率和吸附性能，在循环使用过程中显示出良好的性能保持率。
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本发明公开了一种富锂正极材料、锂电池正极和锂电池。该富锂正极材料为包覆结构，其中，包覆结构的核体的结构通式如下：z[xLi2MO3·(1-x)LiMeO2]·(1-z)Li1+dMy2-dO；式中，0< x< 1，0< z< 1，0< d< 1/3；M为Mn、Ti、Zr、Cr中的至少一种，Me为Mn、Co、Ni、Ti、Cr、V、Fe、Al、Mg、Zr中的至少一种，My为Mn、Ni、Co中的至少一种；包覆结构的包覆层为通式MmMz的化合物，式中，Mm为Zn、Ti、Zr、Al中的至少一种，Mz为O或F。锂电池正极、锂电池中均含有该富锂正极材料。
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本发明公开了一种锂离子电池，包括至少两个的单体电芯，至少两个的单体电芯并联设置；单体电芯为叠片结构，包括交替叠置的正极片和负极片以及设置于正极片和负极片之间的隔膜；单体电芯之间设置有固定装置，用于固定单体电芯；固定装置覆盖单体电芯的表面的部分区域。上述锂离子电池由至少两个的单体电芯并联形成，且单体电芯之间设置有固定装置，固定装置仅覆盖了单体电芯的表面的部分区域，从而在单体电芯之间未覆盖固定装置的区域形成有间隙，有利于锂离子电池的散热，使得锂离子电池具有较好的散热效果，同时，上述锂离子电池的单体电芯采用叠片结构，不易发生变形。还公开了一种锂离子电池组和一种锂离子电池模组。
本发明涉及电池材料技术领域，公开了一种复合型锂离子电池正极材料及锂离子电池正极以及锂电池、电池模组、电池包和车。正极材料内核为锂镍钴锰氧材料，表层为掺杂有元素E的锂镍钴氧材料，E的含量呈递减趋势，内核和表层之间过渡层为Li1+mNi1‑x‑y‑zCoxMnyEzO2，0≤m≤0.1，0.01≤x≤0.1,0.01≤y≤0.1,0.01≤z≤0.1；E为Al、Zr、Ti、Y、Ba和Sr中的至少一种。该正极材料结构具有良好的稳定性，该正极材料的倍率、循环和存储性能相对于传统的锂镍钴锰氧材料得到了显著提高，以及能够降低锂镍钴锰氧材料中的Li/Ni混排。
本发明提供了一种锂离子二次电池负极活性材料，包括碳素材料内核以及形成在所述碳素材料内核表面的包覆层，所述包覆层的材料包括无定形碳和掺杂元素，所述掺杂元素包括氮元素。该锂离子二次电池负极活性材料以碳素材料为内核，通过在其表面设置掺杂元素和无定形碳包覆层，从而具有长寿命、高容量、高倍率充放电特性和低成本的优势，该负极活性材料能够有效地提高电池充电速率，特别是低温下的快速充电能力。本发明还提供了锂离子二次电池负极活性材料的制备方法、锂离子二次电池负极极片以及锂离子二次电池。
本公开涉及一种锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池正极和全固态锂电池。该正极材料包括核壳结构复合材料，核壳结构复合材料包括核材料、内壳材料和外壳材料，核材料包括正极活性物质，内壳材料为含有氟的正极活性物质，外壳材料包括氟氧化物。本公开的锂离子电池正极材料具有氟化层作为内壳及氟氧化物作为外壳，形成的两层壳体包覆的核壳结构使得包覆结构稳定，可避免正极材料与固态电解质之间发生界面反应或元素扩散，同时减少了正极材料与包覆物之间的元素扩散，从而极大地优化了正极材料的界面。本公开的制备正极材料的方法能够一步完成包覆和氟化，包覆温度低，操作简单可行，进一步降低了元素互渗的情况，优化了正极材料界面。
本发明实施例提供了一种富锂固溶体正极材料，所述富锂固溶体正极材料的化学表达式为zLiMeMO4F·(1-z)(Li2O)x(Me′O2)y，其中，x=1,2或3；y=1或2；0
标签：
加工技术
广东 - 深圳
来源：中冶有色技术网
2023-03-18
本发明提供一种锂离子电池用电极活性材料、锂离子电池极片及其制备方法和含有此电池极片的锂离子电池。该电极活性材料，包括活性物质及包覆在活性物质表面的聚合物锂盐保护层，聚合物锂盐为水溶性聚合物锂盐且不溶于电池的有机电解液，所述聚合物锂盐的聚合物主链段上含有极性基团，具有更优益的循环及储存特性。
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本申请提供一种负极片预嵌锂的方法、预嵌锂负极片及锂离子电容器。所述负极片预嵌锂的方法将负极活性物质、导电剂和粘接剂均匀混合，得到第一混合物。并将所述第一混合物中的所述粘接剂纤维化后，加入锂粉得到第二混合物。之后将第二混合物碾压、复合到集流体上得到预嵌锂的负极片。所述负极片预嵌锂的方法中所述集流体可以为无孔集流体，有效解决了穿孔集流体造成的成本过高的问题。所述负极片预嵌锂的方法简化了工艺流程，缩短了生产周期，适用于工业化生产。
本发明提供了一种锂离子电池负极活性材料，包括碳材料与黑磷通过C‑P键连接形成的复合物。锂离子电池负极活性材料中黑磷和碳材料形成C‑P键，这保证了充放电过程中黑磷和碳材料的紧密接触，不会造成黑磷膨胀时与碳材料和集流体的接触不良，同时碳材料柔性高，可在体积上缓解黑磷的膨胀作用。本发明还提供了一种锂离子电池负极活性材料的制备方法，包括：将碳材料和黑磷混合后进行球磨，球磨速度为300r/min‑700r/min，球磨时间为10h‑20h，所述碳材料与所述黑磷通过C‑P键连接形成复合物，即得所述锂离子电池负极活性材料。所述制备方法简单易操作。本发明还提供了一种锂离子电池负极片和锂离子电池。所述锂离子电池具有极高的能量密度和较长的循环寿命。
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本发明提供了一种用于锂离子电池的钛酸锂材料的制备方法及得到的钛酸锂材料,包括下列步骤:1)将有机钛源、部分有机溶剂、水混合形成含钛溶液,40-80°下水解反应;将锂盐与另一部分有机溶剂混合形成含锂溶液;将含锂溶液与发生水解反应后的含钛溶液接触反应,生成钛酸锂前躯体;Li/Ti摩尔比为0.8-0.84,2)将步骤1)得到的钛酸锂前躯体在含有氢气的惰性气氛下进行第一次煅烧,所述惰性气氛中煅烧5-60min,氢气的体积百分比为1-10%;第一次煅烧后,氢气气氛下进行第二次煅烧6-24h,第二次煅烧温度比第一次煅烧温度高至少400度。得到的钛酸锂材料同时具备优异的高倍率放电性能及循环性能。
本发明实施例提供一种锂负极预处理保护剂，所述锂负极预处理保护剂包括如式(1)所示的含有磺酰氟结构的化合物，
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本发明公开了一种锂离子电池的补锂正极片和锂离子电池，所述锂离子电池的补锂正极片包括：集流体；正极活性物质层，所述正极活性物质层设于所述集流体的表面；补锂层，所述补锂层设于所述集流体的表面且与所述正极活性物质层间隔设置。根据本发明的锂离子电池的补锂正极片，不仅能够实现负极补锂、提升能量密度，而且能够避免补锂后电池阻抗增加，保证电池容量及倍率性能和循环性能。
公开了一种制备高纯度氯化锂、高纯度甲酸锂及高纯度碳酸锂的方法，制备高纯度氯化锂的方法包括：S1将粗制氯化锂和有机溶剂混合，加热至沸腾并脱除回流液中的水分后，将有机溶剂回流，直到检测到回流液和混合液中的含水量均≤0.5wt％，停止加热并冷却至室温，得到悬浊液；S2在搅拌下，往悬浊液中通入氨气，并维持搅拌一段时间，使悬浮在有机溶剂中的氯化锂全部溶解，过滤不溶物杂质，得到过滤液；S3过滤液中加入纯水，搅拌均匀后，滴加精制除杂预配液，经过充分搅拌后过滤，再往滤液中加入草酸、草酸盐或草酸酯中的至少一种，搅拌后，将温度降至‑5℃以下保冷滤除溶液中的不溶物，得到精制氯化锂的有机溶液，其中氯化锂的纯度(干基)≥99.9wt％。
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本发明适用于锂电补锂技术领域，提供了锂电池负极集流体及其制造方法和锂电池负极、锂电池。锂电池集负极流体包括集流导电层和锂带，集流导电层沿第一方向间隔设置有多个凹槽，锂带设置于凹槽中，凹槽的尺寸与集流导电层的尺寸满足：1≤(d‑h)/2*y/(x+y)≤2。锂电池负极、锂电池具有上述锂电池集流体。制造方法包括以下步骤：制备锂带和具有凹槽的集流导电层，凹槽的尺寸与集流导电层的尺寸满足：1≤(d‑h)/2*y/(x+y)≤2。本发明充分利用凹槽的空间将补锂剂添加其中从而实现集流体补锂，且锂带可以较好地参与形成固体电解质界面膜，加强了集流导电层和负极材料之间可以保持有效粘结，补锂效果好，电池快充、倍率特性以及低温性能明显改善，电池的可靠性提升。
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本发明公开了一种锂离子电池正极补锂添加剂及其制备方法和锂离子电池，要解决的问题是提高Li2NiO2纯度，降低成本。本发明的锂离子电池正极补锂添加剂，Li2NiO2纯度>95％，残碱总量<3％，首次充电克容量为420～465mAh/g，不可逆容量为260～340mAh/g。本发明的制备方法，包括以下步骤：复合锂盐的制备，复合锂盐与镍源混合，烧结，破碎，得到锂离子电池正极补锂添加剂。本发明的锂离子电池，在正极的正极活性材料中添加有本发明的锂离子电池正极补锂添加剂。本发明与现有技术相比，锂原料采用复合锂盐，包含混合、烧结和破碎，得到的Li2NiO2纯度>95％，残碱总量<3％，首次充电克容量为420～465mAh/g，不可逆容量为260～340mAh/g，制备方法简单，容易控制，成本低，环保，有利于工业化生产。
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本发明公开了一种复合铁锂材料，包括作为主体材料的磷酸铁锂以及掺杂在所述主体材料中的掺杂材料。这种复合铁锂材料包括掺杂材料以及作为主体材料的磷酸铁锂，并且掺杂材料的充放电特性满足在10%到95%的荷电状态变化区间内，掺杂材料的单位电压差与单位荷电状态差的比值较磷酸铁锂大，并且掺杂材料的充放电特性满足在95%到100%的荷电状态变化区间内，掺杂材料的单位电压差与单位荷电状态差的比值较磷酸铁锂小。通过掺杂这种掺杂材料，使得复合铁锂材料的充电特性曲线趋于平稳，相对于纯的磷酸铁锂材料，这种复合铁锂材料可以通过电位变化来判断荷电状态。本发明还提供一种采用该复合铁锂材料的锂离子电池。
本申请提供一种基于锂浓度‑应力耦合模型计算锂离子电池活性物质颗粒锂浓度的算法。这一算法包括四个步骤，依次为取定计算所需的锂浓度‑应力耦合模型参数、计算锂离子电池活性物质颗粒表面锂通量、计算锂离子电池活性物质颗粒中心锂浓度、计算锂离子电池活性物质颗粒非中心锂浓度。利用这一算法，能够高速、精确地计算锂离子电池活性物质颗粒锂浓度，从而使之能够用于锂离子电池仿真与电子设备、电动汽车、储能电站中锂离子电池荷电状态估计。
本申请公开了一种锂例子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池的正极和锂离子电池，其中，锂离子电池正极材料含有尖晶石相结构，尖晶石相结构含有孪晶晶界。本申请的锂离子电池正极材料，通过在尖晶石相结构中引入一定量的孪晶晶界，孪晶晶界的存在显著提高了锂离子的迁移能力，进一步提升了尖晶石相锰酸锂材料组装的锂离子电池的倍率性能。
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本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种锂电池正极片及其制备方法和全固态锂电池以及预固态锂电池。本发明涉及一种锂电池正极片，该锂电池正极片含有正极活性材料、硫化物固体电解质和添加剂，所述正极活性材料包括第一含锂化合物，所述添加剂含有第二含锂化合物和Li2Sx，其中，2≦x≦7。还涉及一种制备锂电池正极片的方法和全固态锂电池以及预固态锂电池。本发明制得的全固态锂电池或预固态锂电池具有较高的库伦效率，具有较高的电化学性能。
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本发明涉及电池领域，具体地，涉及一种锂离子电池隔膜、锂离子电池电极和锂离子电池。该锂离子电池隔膜包括至少两个绝缘层及位于相邻两个绝缘层之间的抑锂层，所述抑锂层含有可嵌锂物质、第一粘结剂及导电剂。该锂离子电池电极，包括集流体及位于集流体上的活性材料层，所述活性材料层表面还设有绝缘层及位于绝缘层表面的抑锂层，所述抑锂层含有可嵌锂物质、第一粘结剂及导电剂。本发明提供的锂离子电池具有很好的安全性和耐过充性。
本发明涉及电化学技术领域，具体提供一种三维复合金属锂负极及制备方法和锂金属电池、锂硫电池。所述三维复合金属锂负极包括具有三维多孔结构的导电体和金属锂；所述金属锂嵌入填充于所述导电体的三维多孔结构中。本发明的三维复合金属锂负极组装成电池后可以抑制电池循环过程中锂枝晶的产生和引起体积的变化，有利于金属锂负极的商业化应用。
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本发明涉及一种用于锂离子电池隔膜的涂料，该涂料包括核/壳结构的陶瓷/聚合物复合粒子，其中陶瓷粒子为核，熔融温度为100‑200℃的低熔点聚合物为壳包覆陶瓷粒子。本发明还涉及用该涂料涂覆的锂离子电池隔膜和用该隔膜制作的锂离子电池。采用该涂料涂覆在基膜上制成涂层的锂离子电池隔膜后，陶瓷粒子可以为涂层和隔膜提供耐高温性能，低熔点聚合物材料可以在电池发生过热时熔融，关闭隔膜的孔隙，实现热关闭性能。而且，所采用的聚合物为憎水型聚合物材料，因此包覆的涂层粒子水分含量极低。本发明的锂离子电池隔膜的涂料可提升锂离子电池隔膜在电池体系的电性能，提高电池的安全性能和循环性能。
本发明公开了含锰钴镍的锂复合氧化物 Lia (NibCocMnd)M1－b－c－dO2(式中 M为至少一种选自Cr，Zn及Sn的金属原子，a＝0.97－1.07， 0＜b＜1，0＜c＜1，0＜d＜1，0.9≤b+c+d＜1＝。本发明还公 开了含锰钴镍的锂复合氧化物的制备方法，包括以下步骤：(a) 在可控气氛环境下，将M盐(为至少一种选自Al，Mg，Cr， Zn，Ti及Sn金属的金属盐)及锰、镍、钴盐的混合水溶液加至 碱液中，共沉淀生成Ni－Co－Mn－M复合氢氧化物；(b)洗涤、 干燥(a)步骤制得的复合氢氧化物后与氢氧化锂混磨，并于240 －550℃下热处理此混合物；以及(c)于650－850℃下热处 理步骤(b)中所得的产物。按此法制备的锂复合氧化物粒度较均 匀，密度较大，结构稳定性及加工行为好，电化学充放电及循 环性能优异。本发明还公开了含锰钴镍的锂复合氧化物作为锂 离子二次电池的正极材料及在锂离子二次电池中的应用。
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