本发明公开了一种亚微球形剑麻纤维炭的制备方法及其在锂离子电池中的应用。(1)将剑麻纤维剪成2‑3cm,然后称2‑6g放入高压反应釜中。(2)将5‑50mL市售浓酸或2‑60g市售固体酸与去离子水混合得70mL溶液,置于高压反应釜中,反应10‑36小时,真空抽滤,水洗至中性;烘干,在气体流量为40‑80mL/min的氮气气氛下、炭化温度为700‑900℃(升温速率为2‑5℃/min)保温1‑2小时,冷却、研磨、过200目筛后得亚微球形剑麻纤维炭。本发明原料易得价廉,制备简单、操作条件容易控制,重复性高,对环境友好;制得的亚微球形剑麻炭结构独特,导电性良好,能作为锂离子电池负极材料。
本发明公开了一种用于锂离子电池的矿物/碳复合负极材料的制备方法。将冶炼用锌精矿粉碎至微纳米粒度,然后与占其质量比为0.5~5%的碳素材料膨胀石墨球磨,得到电化学性能更好的锂离子电池用锌精矿/碳复合材料。将锌精矿/碳复合材料与乙炔黑、PVDF按质量比8︰1︰1配制浆料并制作电极,组装半电池。电化学测试结果表明,锌精矿/碳复合材料的电化学反应可逆性较好,首次放电比容量在800mAh/g以上,第20次循环时放电比容量在547mAh/g以上。因此,本发明采用球磨方法制备的锌精矿/碳复合材料具有较好的电化学储锂性能。
本发明公开了一种高镍三元锂离子电池正极材料及其制备方法。采用Sc3+掺杂的策略,通过溶胶‑凝胶法制备高镍三元锂离子电池正极材料LiNixCoySczO2(0.85≤x≤0.90,y≤0.1,z≤0.1且x+y+z=1),Sc掺杂降低了锂镍离子混排程度并增强晶体结构的稳定性,提高了LiNixCoySczO2的循环性能;利用螯合剂实现反应原料分子水平上的均匀混合,降低反应的温度和缩短反应时间,利于获得颗粒细小的LiNixCoySczO2,显著缩短锂离子在LiNixCoySczO2固体颗粒内部的扩散路径,提高锂离子的电化学动力学性能,提高该材料的倍率性能,兼具高容量、长寿命、倍率性能优异的优点。
本发明公开了一种导电胶体电解质锂空气电池的组装方法。将导电胶体分散到含有支持电解质和有机溶剂的普通电解液中,形成导电胶体电解液,导电胶体电解质锂空气电池的组装从负极开始,在手套箱中进行,从下往上的依次顺序是负极盖、垫片、弹片、Li片、隔膜、正极和正极多孔盖;Li片从浸渍的PC中取出,用电解液冲洗去多余的PC后放在垫片上;正极是将市购炭黑、多壁碳纳米管或石墨烯制成分散液,通过喷枪喷涂在碳纸上,剪切烘干后制成;组装完成后进行封装,封装后在手套箱中静置,即得到导电胶体电解质锂空气电池。组装的导电胶体电解质锂空气电池,具有循环性能好、制备工艺简单、生产成本低等优点,便于推广和应用。
本发明公开了一种可见光响应的含锂岩盐结构复合物作Li3NbO4及其制备方法。该复合物光催化剂的化学组成式为Li3NbO4。将纯度为99.9%的化学原料Li2O和Nb2O5,按Li3NbO4化学式称量配料;配好的原料混合,放入球磨罐中,加入氧化锆球和无水乙醇,球磨8小时,混合磨细,取出烘干,过200目筛;混合均匀的粉料在700~800℃预烧,并保温4~8小时,自然冷却至室温,然后通过球磨机球磨使粒子直径变小,达到2μm,即得到含锂岩盐结构复合物光催化剂Li3NbO4粉末。本发明制备方法简单、成本低,制备的光催化剂具有优良的催化性能,在可见光照射下具有分解有害化学物质的作用,且稳定性好,具有良好的应用前景。
本发明公开了一种氧化石墨烯/硫/剑麻纤维活性炭锂硫电池复合正极材料及其制备方法,属于锂硫电池技术领域。所述制备方法包括:1)以剑麻纤维为前驱体经热解与后续处理后制得剑麻纤维活性炭;2)将剑麻纤维活性炭作为单质硫的载体,将单质硫沉积到剑麻纤维活性炭以制备硫/剑麻纤维活性炭复合材料;3)将通过改进的Hummers法合成的氧化石墨烯包覆在硫/剑麻纤维活性炭复合材料表面制得氧化石墨烯/硫/剑麻纤维活性炭锂硫电池复合正极材料。本发明的锂硫电池复合正极材料可以利用剑麻纤维活性炭和氧化石墨烯独特的双层储硫结构,并利用氧化石墨烯面的含氧官能团辅助吸附多硫化物,改善锂硫电池正极的导电率与循环稳定性。
本发明公开了一种用于锂离子电池的锌精矿/碳/热解碳负极材料的制备方法。将锌精矿粉碎至微纳米粒度,与占其质量比为0.5~5%的碳素材料球磨,再与有机化合物原位热解碳复合,得锂离子电池用锌精矿/碳/热解碳负极材料。将锌精矿/碳/热解碳负极材料与乙炔黑、PVDF按质量比8︰1︰1配制制作电极,组装半电池。电化学测试表明,锌精矿/碳/热解碳负极材料的电化学反应可逆性较好,首次放电比容量达932.1mAh/g以上,第20次循环时放电比容量在713.5mAh/g以上。本发明采用球磨和原位热解方法制备的锌精矿/碳/热解碳复合材料具有较好的电化学储锂性能,是很有发展前景的高性能锂离子电池负极材料。
本发明公开了一种锂离子电池用硅碳复合材料,由前驱体内核和改性高分子包覆层组成,前驱体内核包括纳米硅粉、裂解碳源和石墨粉制成,改性高分子包覆层由包覆剂制成,包覆剂包括乙基纤维素或聚偏氟乙烯;可以有效抑制纳米硅碳粉的体积膨胀,从而可以提高锂离子电池的循环性能和容量。同时本发明提供了一种锂离子电池用硅碳复合材料的制备方法,简单、高效,得到了一种具有优异使用性能的锂离子电池用硅碳复合材料。
本发明公开了碳负载二氧化钛掺杂氢化铝锂储氢材料,由氢化铝锂和原位生成的碳负载二氧化钛TiO2@C混合机械球磨制得。所述碳负载二氧化钛TiO2@C的微观形貌为直径1μm的三维花状,由钛酸丁酯在丙三醇和乙醇混合溶液中加热反应生成的沉淀煅烧后制得;碳负载二氧化钛TiO2@C的添加量占总质量的2‑8 wt%。其制备方法包括:1)原位生成的碳负载二氧化钛制备;2)碳负载二氧化钛掺杂氢化铝锂储氢材料的制备。作为储氢领域的应用,催化剂掺杂量为2‑6 wt%时,体系放氢温度降至57‑69℃,放氢量达到7.12‑7.36 wt%。本发明具有以下优点:1、原位生成的碳负载二氧化钛有效地降低氢化铝锂的放氢温度,具有高的最终放氢量;2、具有成本低廉、制备工艺简单、反应可控和易于大规模制备。
本发明提供一种锂离子电池负极材料多孔Si/C复合材料的制备方法,属于锂电池技术领域。该方法是在充满氩气的手套箱中进行以下步骤的操作:称取硅粉和硫化锑粉末加入到球磨罐中,球磨得到混合粉末;将混合粉末分散到由乙醇和去离子水组成的混合溶剂中,搅拌得混合溶液A;向混合溶液A中依次加入碳源和NH4OH溶液,搅拌均匀,最后加入甲醛;连续搅拌20~30小时后过滤,并用乙醇洗涤多次,干燥得前驱体;将前驱体在还原性气体中,高温碳热还原,即可得到多孔Si/C复合材料。本发明的方法制备通过在Si的表面包覆电化学稳定的碳壳,且碳壳形成有多孔结构,可有效缓解硅在充放电过程中产生的应力,从而提高Si负极的循环稳定性。
本发明公开了一种用于锂离子电池的氢氧化镍负极材料的制备方法。将二价镍盐用蒸馏水溶解,配成镍盐溶液;将氢氧化钾或氢氧化钠用蒸馏水溶解,配成氢氧化钾或氢氧化钠的碱溶液;控制反应温度为60?℃,在搅拌条件下将碱溶液滴加到镍盐溶液中,控制反应体系的pH值保持在11.0;反应结束后,经抽滤、洗涤、冷冻干燥后即得到用于锂离子电池的氢氧化镍负极材料。本发明制备方法工艺简单、条件容易控制、成本低廉,有利于大规模推广和生产,制得的氢氧化镍作为锂离子电池负极材料具有比容量高、电化学性能稳定可靠的特点,是一种非常有应用潜力的锂离子电池负极材料。
本发明公开了一种水热结合锌和氟复合掺杂制备具有优良循环及倍率性能的锰酸锂正极材料的方法。(1)将锰源和强氧化剂溶于蒸馏水中,一段时间后转移至反应釜中,然后将反应釜置于烘箱中,反应得到MnO2粉末;(2)将二氧化锰、锂源、氟离子掺杂源和锌离子掺杂源研磨得;(3)在马弗炉中将混合物烧结,随炉冷却至室温,研磨,烧结,自然降温至室温,即得到LiZnxMn2?xO4?yFy,其中:x=0.01~0.2,y=0.01~0.2。本发明成本低廉,工艺简单,能够制备出颗粒细小、结晶性良好、形状规则均一且表面光滑无棱刺的锌、氟复合掺杂的锰酸锂正极材料,材料的电化学性能,包括循环性能和倍率性能均得到较大的改善。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,该方法利用草酸与金属离子螯合形成溶胶‑凝胶,实现金属离子均匀混合,从而合成粒度大小分布均匀(在300~700nm之间)的锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。其制备方法包括以下步骤:1)前驱体的制备;2)锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的制备。作为电池正极材料的应用,在0.1 C恒流充放电50圈后,放电比容量为158~170 mAh g‑1。本发明具有以下优点:粒度大小均匀分布在300~700nm之间;比容量较高和循环稳定性好;制备工艺简单,节省制备成本,有望大规模生产。
本发明为锂离子电池正极活性材料的一种制备方法。其特征是:以锂、镍和掺杂元素的氢氧化物或氧化物为原料,通过机械化学反应-后煅烧技术合成具有层状结构的掺杂镍酸锂。本发明具有合成设备简单,操作方便;适合大规模生产;合成温度较低;合成产物均匀,结构、性能稳定,比容量高;整个合成过程不产生任何废气、废水和废渣等许多优点,是一种先进的绿色环保合成工艺。
本发明公开了一种用矿物质制备锂离子电池负极活性材料的方法。将天然锌精矿用行星球磨机在500转/分钟转速下研磨2~4小时得到锌精矿负极材料,然后将其与乙炔黑、PVDF按7︰2︰1质量比制作电极,组装锂电池。电化学测试结果表明,锌精矿具有较好的电化学反应可逆性,其反应平衡电位约为1.2V(vs.Li/Li+),首次放电容量在800mAh/g以上,第50次充放电循环的比容量可达440mAh/g。锌精矿用作锂离子电池负极材料具有比容量高,反应电位合适,可逆性较好等特性,且具有资源丰富、价格低廉、回收价值高、环境友好等优点,本发明有望将天然锌精矿发展成为一种安全型高比容量锂离子电池负极材料。
本发明公开了一种钠和铁共掺杂制备高性能锰酸锂正极材料的方法。(1)将锰源和强氧化剂溶于蒸馏水中,充分溶解后转移至反应釜中,然后将反应釜置于烘箱中,反应得到MnO2粉末;(2)将二氧化锰、锂源、钠源和铁源充分研磨得到黑色混合物;(3)在马弗炉中将混合物进行第一次高温烧结,随炉冷却至室温,研磨后后进行更高温度的烧结,自然降温至室温,即得到LiNaxMn2‑yFeyO4,其中:x=0.01~0.2,y=0.01~0.2。本发明能够制备出颗粒细小、结晶性优良且晶粒之间接触更加紧密的钠、铁复合掺杂的锰酸锂正极材料,材料的倍率性能及循环性能均得到较大的提高。
本发明公开了一种优化α‑Ni(OH)2材料储锂性能的方法。以六水合硝酸镍为镍源,以尿素为沉淀剂,采用均相沉淀法制备层间含有NO3‑的α‑Ni(OH)2材料。将层间含有NO3‑的α‑Ni(OH)2材料分别加入到各种钠化合物溶液中进行阴离子交换,最终获得层间含有不同阴离子的α‑Ni(OH)2材料,即实现α‑Ni(OH)2材料储锂性能的优化。本发明方法的优点和意义在于通过一种十分简单的方法调控α‑Ni(OH)2材料插层阴离子的种类进而优化α‑Ni(OH)2的储锂性能,一方面弄清了不同插层阴离子对α‑Ni(OH)2储锂性能的影响规律,另一方面该发明方法为α‑Ni(OH)2材料作为锂离子电池负极材料的性能优化和提升提供一种新思路。
本发明公开了一种三氧化二铝与碳共同包覆磷酸亚铁锂复合材料的制备方法,包括如下步骤:步骤一、制备磷酸亚铁锂碳材料;步骤二、制备三氧化二铝与磷酸亚铁锂碳复合材料;通过两步法合成具有不同质量比的三氧化二铝与磷酸亚铁锂碳的复合材料,并研究了不同质量比的三氧化二铝与磷酸亚铁锂碳制备的复合材料的微结构与磁性。本发明制备得到的三氧化二铝与磷酸亚铁锂碳的复合材料不仅可以作为锂离子电池正极材料,还可以应用于半导体和磁性领域,具有相当大的应用发展前景。
本发明公开了一种回收利用废旧锂离子电池正极活性物质的方法,包括以下步骤:1)用盐酸溶液对废旧锂离子电池的正极片或由正极片上剥离下来的物质浸出,得到浸出液,同时收集浸出时产生的气体;2)以浸出液为电解液进行电解,分别收集阳极片和阴极片上产生的气体;3)对电解所得物料进行固液分离,分别收集液体和固体;4)将收集的气体用于生产盐酸溶液;5)所得盐酸溶液作为产品出售或经配制后返回步骤1)使用;6)将电解后的液体制成碳酸锂和/或氢氧化锂;7)将电解后的固体和步骤6)所得产品进行煅烧,得到正极活性物质。本发明所述方法工艺简单,利用废旧锂离子电池重新制备锂离子电池正极活性物质,实现了锂离子电池的闭环生产。
本发明涉及一种含无机物的锂离子电池电解液添加剂,包括:碳酸酯溶剂、氧化铝、氧化镁、氧化硅、二甲基乙酰胺、六氟磷酸锂盐、碳酸亚乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、高氯酸锂、二乙醇胺、四丁基溴化铵。根据本发明提供的含无机物的锂离子电池电解液添加剂及其制备方法,通过合理的配比以及各组分能够提高电解液的充放电循环性能,防止电解液在高电压下的电池正极表面氧化分解和正极材料形貌改变、结构坍塌等问题,延长电池的使用寿命。
本发明公开了一种镁、钠双掺杂提高锰酸锂正极材料电化学性能的制备方法。(1)将一水硫酸锰溶于去离子水中,再滴加无水乙醇。(2)将碳酸氢铵溶于去离子水中。(3)上述溶液混合,搅拌,陈化,沉淀抽滤,洗涤,干燥,得碳酸锰。(4)将碳酸锰预烧结,用盐酸洗涤,抽滤,洗涤,干燥得二氧化锰。(5)将锂源、二氧化锰、镁离子掺杂源和钠离子掺杂源研磨,烧结,冷却,即获得镁、钠离子掺杂的锰酸锂正极材料Li1?xNaxMgyMn2?yO4,其中:x=0.01~0.2, y=0.01~0.2。本发明工艺简单,环保,成本低廉,能够制备出结晶良好、分布均匀的镁、钠离子掺杂的锰酸锂正极材料,材料电化学性能得到明显提高。
本发明公开了一种碳包覆粒度可控球形磷酸铁锂复合正极材料及其制备方法,其步骤如 下:1)按Fe3+化合物∶锂源化合物∶磷源化合物∶碳源=1.95~2.05∶1.95~2.05∶1.95~ 2.05∶0.01~0.2的摩尔比称取Fe3+化合物、锂源化合物、磷源化合物和碳源;2)将Fe3+化合 物、锂源化合物、磷源化合物和碳源加入适量水,混合后置于搅拌磨机中研磨,得前驱体溶 液;3)将前驱体溶液通过喷雾干燥造粒,得黄色前驱体粉末;4)前驱体粉末在气氛保护下进 行煅烧,冷却后即得。本发明采用喷雾干燥,所得球形粉体粒度分布均匀,粒度大小可调; 以糖类作为碳源,达到了细化颗粒的目的,提高了产品的纯度和性能;且合成工艺简单,原 料来源广泛,大大降低了生产成本。
本发明公开了一种具有高倍率性能和循环性能锰酸锂/三维石墨烯复合材料的制备方法。(1)将锰源和强氧化剂溶于蒸馏水,溶解后转移至反应釜,然后置于烘箱中,反应得到黑色MnO2粉末;(2)将二氧化锰和锂源研磨,在马弗炉中将混合物进行两段高温烧结,随炉温冷却至室温,即得到LiMn2O4;(3)通过超声,水热反应,冷冻干燥技术等得到三维石墨烯;(4)将LiMn2O4和3DG置于研钵中,加入无水乙醇研磨后再马弗炉内保温一段时间,即得到LiMn2O4/3DG复合材料。本发明工艺简单,成本低廉,制备出了以三维石墨烯较均匀包覆锰酸锂的大倍率性能和循环性能等电化学性能良好的LiMn2O4/3DG复合材料。
本发明公开了一种具有高倍率性能的铝、钠协同掺杂制备锰酸锂正极材料的方法。(1)将锂源0.005-0.1mol、锰源0.005-0.1mol、铝离子掺杂源0.0001-0.1mol、钠离子掺杂源0.0001-0.1mol、柠檬酸0.01-1mol,分别溶解并混合得到浅褐色溶液;(2)60~90℃水浴蒸干,60~120℃真空干燥8-12小时得到干凝胶;(3)研磨,在马弗炉中300℃-500℃预烧结3-6小时,冷却,再次研成粉末,于650℃-850℃烧结10-24小时,冷却至室温,即得到Li1-xNaxAlyMn2-yO4,其中:x=0.01~0.3。本发明工艺简单,成本低廉,能够制备出结晶良好、晶粒细小、分布均匀的铝、钠离子掺杂的锰酸锂正极材料,材料电化学性能得到明显提高,具有良好的倍率性能和循环稳定性。
本实用新型公开了一种便携式锂电池参数检测装置,涉及锂电池检测技术领域,通过将理电池安装在锂电池接口上,按下电源开关,通过控制显示屏控制主控模块发送采集指令,锂电池采样模块接收到主控模块发出的采集指令后进行电压采集,产生采样电压,采样电压传输给主控模块,主控模块接收到数字信号通过计算得到电流,并将电流以及检测到的电压、电流通过显示屏进行显示;还通过温度采集模块采集锂电池组表面的温度,并传送至主控模块,主控模块便会采集到温度数据传输给显示屏进行显示。简单的安装锂电池,直接通过显示屏控制进行检测,且能够方便携带外出,电源可以通过适配器接充电宝等,解决了现有锂电池参数检测不方便携带外出检测的缺点。
本发明公开了一种锂离子电池矿物负极材料的砂磨改性方法。将天然锌精矿用行星球磨、砂磨两级研磨,得到微纳米锌精矿负极材料。其粒径小于100nm,并存在团聚体,其BET比表面积大于27m2/g。以7︰2︰1质量比与乙炔黑、PVDF制作电极,组装锂电池,电化学性能测试表明,微纳米锌精矿负极材料具有较好的电化学反应可逆性,其反应平衡电位约为1.2V(vs.Li/Li+),首次放电比容量在736mAh/g以上,第50次充放电循环的比容量在513mAh/g以上。本发明较容易地实现了锌精矿的微纳米粉碎,使得锌精矿用作锂离子电池负极材料的电化学性能得到显著提高,有较好的实际应用价值。
本发明公开一种高电化学性能的溴掺杂磷酸钒锂正极材料的制备方法。(1)取锂源、钒源、磷酸盐、溴离子掺杂源和碳源混合,加入去离子水,用分析纯氨水调节ph值为7,室温下磁力搅拌,加热至60~90℃水浴蒸干得到凝胶;(2)将凝胶置于真空干燥箱中,温度60~120℃,干燥6~12小时得到干凝胶;(3)将干凝胶研成粉末,氩气保护下真空烧结,自然冷却至室温,取出研磨;再次氩气保护下真空烧结炉,自然冷却至室温,得到溴离子掺杂磷酸钒锂正极材料即Li3V2(PO4)3-X/3BrX,其中:x=0.03~0.12。本发明工艺简单、安全性好、成本低廉、构象稳定,制得的Li3V2(PO4)3-X/3BrX正极材料结晶良好、颗粒细小、分布均匀,能明显提高材料的放电比容量和循环效率。
中冶有色为您提供最新的广西桂林有色金属理论与应用信息,涵盖发明专利、权利要求、说明书、技术领域、背景技术、实用新型内容及具体实施方式等有色技术内容。打造最具专业性的有色金属技术理论与应用平台!