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以纳米四氧化三钴为原料制备锂离子电池正极 材料钴酸锂的方法，属于化学材料技术领域。本发明以纳米级 四氧化三钴Co3O4粉体和电池级碳酸锂Li2CO3为原料，采用二阶段固相合成法制备，碳酸锂和纳米四氧化三钴摩尔比Li/Co＝1.03～1.05。本发明使用纳米Co3O4粉体为原料制备LiCoO2，改良了产品性能，简化了物料混合工序，降低了反应温度，缩短了反应时间，得到的产品形貌均匀、粒度范围小、充放电性能优于国内外同类产品。
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本发明公开了一种锂二次电池高电压、高能量密度正极材料氟磷酸钴锂Li2CoPO4F的水热制备方法。其特征在于所制备的方法包括以下步骤：将一定化学计量比的磷酸根源、钴源、锂源和氟源化合物溶于水中，搅拌混合均匀后转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在160~220℃下水热反应5~20h后冷却至室温并干燥后得前驱体；将上述前驱体在惰性气氛下，经200~400℃预烧和500~750℃煅烧后，冷却至室温研磨后即得目标产物氟磷酸钴锂。该方法一次性加入物料，工艺操作简单，产品纯度高，过程控制和产品性能都具有很好的重现性，所制备的Li2CoPO4F材料颗粒分散性好，一次粒子为纳米级，二次粒子为微米级，尺寸和形貌均匀。应用该方法制备的材料电位平台高，表现出优异的电化学性能，特别是在充放电循环性能方面具有其它合成方法所不可比拟的优势，将为这类高能量密度正极材料的实用化开启美好的前景。
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本发明涉及一种锂?钠混合离子电池复合正极材料的制备方法，该方法采用高能磷酸化合物Na2ATP为结构模板并引入钠源、磷源和碳源，通过生物?化学合成法、冷冻干燥技术和碳热还原技术合成了一种新的复合材料Li3V2(PO4)3/Na4FeO3/C60。该材料不仅具有良好的电化学性能，而且具有过放电自保护和高倍率循环比容量自增加的特性，可作为正极材料用于锂?钠混合离子电池。
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本发明公开了一种高安全性和高性能的锂硫电池电解液，该电解液由三类组分组成：0.1‑10mol/L的锂盐，氟代环状和/或氟代链状碳酸酯类复合有机溶剂和其他功能添加剂。该电解液对多硫化锂非常稳定，解决了普通碳酸酯类溶剂与多硫化锂反应的问题。同时氟元素具有良好的阻燃性能，可以显著提高使用该电解液的锂硫电池的安全性能。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料原位碳包覆硼酸锰锂碳复合材料的制备方法，是将锂源、锰源、硼源和碳源按比例在分散溶剂中研磨混合均匀，烘干浆料得粉体，于管式炉中将粉体煅烧得到六方或单斜相的硼酸锰锂与碳的复合材料。将所得产品制备成锂离子电池极片组装成电池，所得电池材料有较高的放电容量和良好的循环稳定性。本发明采用的固相方法，操作简单耗能少，可批量生产，易于实现工业化。
本发明涉及锂离子电池用大颗粒单晶钴酸锂及其阳离子掺杂的制备方法，将前驱体Co(OH)2或阳离子掺杂的前驱体[Co1‑xMx](OH)2，与锂源混合，烧结形成尖晶石相Li2y[Co1‑xMx]2O4小颗粒单晶，将小颗粒单晶与尖晶石相Co3O4混合烧结，该烧结过程可促进上述两种尖晶石相颗粒间融合，制备尖晶石相Li2y‑2m[Co1‑x+nMx‑n]2O4大颗粒单晶，最后补充锂源，继续烧结即可制备阳离子掺杂的大颗粒单晶钴酸锂。阳离子掺杂或共掺杂可有效抑制钴酸锂高电压下六方相向单斜相的转变，形成大颗粒单晶可降低钴酸锂高电压下电极/电解液间副反应，进而提高钴酸锂的放电比容量和结构稳定性。
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本发明涉及一种用于锂电池材料的磷酸锂晶体的制备方法。以碳酸锂及磷酸二氢铵为原料，以LiCl-NaF或MoO3-KH2PO4作助熔剂，控制溶质浓度为20～50wt%，采用助熔剂生长制得晶形完整的Li3PO4体块晶体。本发明制备的磷酸锂晶体可作为电池材料，用于医疗、科研、军事等电器中。
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本发明涉及一种磷酸铁锂·磷酸钒锂/碳(LiFePO4·Li3V2(PO4)3/C)原位复合正极材料的制备方法，将铁源、钒源、磷源与酵母细胞溶液混合，使离子或离子团吸附沉积到酵母细胞上，形成钒酸铁或磷酸氧钒和磷酸铁前躯体，然后与钒源、锂源、磷源和碳源机械混合，在酵母细胞的超晶格结构模板和导电碳源与纳米颗粒粘结剂作用下，经热处理后形成具有超晶格结构和优异电化学性能的LiFePO4·Li3V2(PO4)3/C原位复合正极材料。本发明所述LiFePO4·Li3V2(PO4)3/C原位复合正极材料可用于制备便携式和大功率动力锂离子电池。
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本发明公开了一种新型正极材料氟硅酸锰锂及其水热制备方法，所述的氟硅酸锰锂化学式为Li3MnSiO4F，水热制备方法为：（1）称取一定量的锂源、锰源和硅源化合物加入去离子水中混合分散，将一定量的氟源化合物加入上述溶液，持续搅拌一段时间，转移至高压反应釜，在一定温度下密闭水热反应一段时间，自然冷却后取出干燥研磨后得前驱体；（2）将上述前驱体置于加热装置中，在保护气气氛下加热至一定温度进行恒温热处理，得目标产物Li3MnSiO4F材料。本发明获得的Li3MnSiO4F材料相比Li2MnSiO4材料具有更高的充放电平台和放电容量，同时本发明方法一次性加入物料，工艺操作简单，产品纯度高，过程控制和产品性能都具有很好的重现性，有利于材料的大规模生产及推广和应用。
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本发明公开了一种微米级硅基底上的钽酸锂或铌酸锂单晶薄膜及其制备方法，该薄膜包括基底层和位于基底层上的功能层，所述的基底层为硅基底；所述的功能层为钽酸锂薄膜或铌酸锂薄膜；制备方法采用将键合体先研磨再退火，然后抛光的方式制备出目标厚度的硅基底上的钽酸锂或铌酸锂单晶薄膜，采用该方法制备的单晶薄膜不仅能够保持钽酸锂或铌酸锂材料的特性，薄膜与硅基底的键合界面清晰，而且能制备出大尺寸、微米级厚度、低残余应力和低缺陷密度的单晶薄膜；该制备方法克服了当前技术中键合体是不同材质退火时产生的形变。
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本发明涉及一种改性钒酸锂材料及改性方法及在锂离子电池中的应用，是由Li3VO4样品在真空条件下，于300～800℃的温度下煅烧1～10小时制得，该方法简单易行，未对Li3VO4的形貌和尺寸进行任何调控及包覆，避免了碳材料或其他物质的引入带来的负面影响，易于实现工业化生产。以本发明的Li3VO4-δ的为活性物质制备储锂电极，电化学储锂可逆容量高，循环性能优异。在200mA?g-1的电流密度下在0.2～3.0V的电压范围内，Li3VO4-δ的首次充放电比容量达416/326mAh?g-1，首次库伦效率为78％，经过200此循环之后容量仍维持在286mAh?g-1。
本发明涉及一种锂离子电池Li2MnSiO4/C介孔纳米复合正极材料的制备方法，采用微生物作介孔纳米结构模板和碳源，利用微生物其代谢网络介孔精细结构和生物蛋白等，通过无机物复制形成介孔纳米复合结构；同时结合生物活性碳包覆颗粒表面改性等关键技术，制备得到具有良好导电性和电化学性能的硅酸锰锂/碳复合材料；用于锂离子电池正极材料，表现出良好的电化学性能。
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本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及了一种利用高电子和离子电导率且结构稳定的MXene改性富锂锰基正极来提高其循环性能的锂离子电池及其制备方法与应用。所述的方法如下：MXene利用CTAB的静电吸附作用稳定的包覆在富锂锰基颗粒表面。MXene具有高的电子和离子电导率从而提高的富锂锰基的导离子性；并且MXene表面丰富的端基于电解液具有相容性和稳定的结构使其隔离的富锂锰基与电解液之前发生副反应。制备的正极材料组成电池具有循环性好，高能量密度和制备简单，利于规模化生产等优点。
本发明涉及一种锂离子电池复合正极材料Li2NaV2(PO4)3/Li3V2(PO4)3/C的制备方法，该方法以草酸、钒源、磷源、锂源为主要原料，以造纸黑液引入纤维素结构模版、碳源、钠源和还原剂，采用生物?化学法，通过吸附反应和溶胶凝胶反应形成凝胶前躯体；将前躯体干燥后在氮气气氛保护下经三阶段热处理，即得，可作为正极材料用于制备锂离子电池，在3.0V—4.3V电压范围内，0.1C下首次放电比容量为137.192mAh/g, 超出Li3V2(PO4)3理论比容量，不仅提高了正极材料的电化学性能、降低了制备成本，而且可减少环境污染，具有显著的经济社会效益。
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本发明涉及废旧动力锂离子电池回收、循环利用技术领域，具体为一种废磷酸铁锂补锂修复方法和应用，采用微波水热法制备再生的磷酸铁锂或采用微波水热法修复磷酸铁锂的同时还原氧化石墨烯包覆改性，得到再生的磷酸铁锂/还原氧化石墨烯。该方法能够有效克服传统火法或湿法分离再合成过程缓慢、回收效率低、流程繁琐、成本高、二次污染等不足。
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本发明提供了一种锂离子电池碳纳米管复合补锂材料及其制备方法与应用，所述补锂材料包括质量比为1：0.7～35的碳纳米管纤维和金属锂颗粒的复合物，所述金属锂颗粒均匀地分布于碳纳米管纤维的内部及表面，分布于碳纳米管纤维表面的所述金属锂颗粒还包覆有碳层。本发明补锂材料以碳纳米管纤维为载体，其内部和表面均分散有金属锂颗粒，部分锂包覆在纤维内，避免了电池循环过程中表面的碳脱离碳纳米管纤维表面，造成死锂的现象，可在电池循环过程中持续提供锂补充，进而提高电池的首次充放电效率、循环保持率和能量密度。本发明采用静电纺丝制备复合补锂材料，所得锂离子电池补锂材料的性能稳定，工艺简单，易于实现。
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及利用液态金属抑制锂枝晶生长的锂电池及其制备方法和应用；所述方法包括如下步骤：在集流体上涂覆镓基液态金属层，将所述集流体作为正极，然后在惰性气氛中将该集流体与锂电池所需部件共同组装成液态电池，即得。本发明利用低温镓基液态金属涂层提高集流体的亲锂性，进而降低锂的初始成核势垒，最终消除锂枝晶的生长，实现了均匀的金属锂沉积，显著提高了电池的库伦效率，稳定了SEI膜，延长了电池的循环寿命，降低了锂枝晶诱导的安全性问题的发生。这种方法通过简单的液态金属涂覆即可完成集流体的制备，非常有利于规模化生产。
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本实用新型公开了一种亲锂氮掺杂碳纳米管三维复合锂金属负极片，包括集流体和锂金属片，所述集流体为微米级碳纤维布和附着在微米级碳纤维布其中一面上的一层氮掺杂碳纳米管亲锂层，氮掺杂碳纳米管亲锂层相对碳纤维布的另一面与锂金属片连接，所述微米级碳纤维布厚度为0.11mm~0.17mm，其内部碳纤维直径为5~10μm，氮掺杂碳纳米管亲锂层的厚度小于100nm，本实用新型提供的负极片可有效抑制锂金属负极在循环过程中无限的体积变化，使用微米级碳纤维布及其表面的亲锂层可以在锂剥离/沉淀过程中诱导成核，有效抑制锂枝晶的形成，进而确保了电池的安全性，同时本新型提供的负极片制备工艺简单，制作成本低，有利于进行大规模生产，具有极高经济价值。
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本发明涉及电池技术领域，具体提供一种预锂化方法及预锂化系统，旨在解决现有技术中的预锂化方法所需的预锂化时间长、预锂化效率低的问题。为此目的，本发明的预锂化方法包括如下步骤：在干燥环境中，将电解液喷洒至负极片的两侧；将复合膜压合至喷洒有电解液的负极片的两侧；对压合后的负极片进行预锂化；使复合膜与预锂化后的负极片分离；烘干预锂化后的负极片；其中，复合膜包括依次设置的隔膜层、与第一电源电连接的金属锂层、导热层以及与第二电源电连接的电阻层。本发明通过将隔膜层、金属锂层、导热层以及电阻层组合在一起，通过将电解液喷洒至负极片的两侧以及通过电阻层的加热，从而能够有效提高预锂化效率，缩短预锂化时间。
本发明提供一种复合锆酸锂改性双相钛酸锂/二氧化钛负极材料及其制备方法，该材料以硝酸锆、硝酸锂为复合锆酸锂的原料，与双相钛酸锂/二氧化钛混合均匀后，在100～200℃进行烘干，在600～800℃烧结3‑10小时制备而成。采用复合锆酸锂改性双相钛酸锂/二氧化钛作为锂离子电池负极材料，可同时具有优异的电子传导率和离子传导率；不必进行碳包覆即可具有优异的电化学性能；在较高的电流密度下进行快速充放电具有高的库仑效率，优异的倍率和循环性能。步骤简单、操作方便、实用性强。
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本发明公开了一种用于锂硫电池阴极的动物胶粘结剂及其制备方法，所述的锂硫电池阴极粘结剂由3‑磺基‑丙氨酸和盐酸多巴胺复合改性动物胶而成。本发明通过天然生物高分子动物胶制备锂硫电池的新型复合粘结剂代替传统粘结剂聚偏二氯乙烯，动物胶分子中的氨基和羧基分别与3‑磺基‑丙氨酸分子中的羧基，盐酸多巴胺分子中的氨基发生酰胺化反应，且3‑磺基‑丙氨酸分子中的‑SO3H基团能够通过取代反应将阴极活性材料固定，提高硫活性材料的利用率；盐酸多巴胺中的儿茶酚胺基团能够更加牢固地保护硫阴极的结构完整性。这种动物胶复合改性粘结剂不仅作为粘结剂还可作为阴极材料的强分散剂，且该粘结剂制备合成简单，具有良好的电化学稳定性、更长的循环寿命。
本发明提供了一种锂离子电池纳米硅复合补锂负极材料及其制备方法与应用，所述复合补锂负极材料包括纤维状的石墨烯、沉积在石墨烯内部与表面的纳米硅颗粒和分布于石墨烯内部与表面的金属锂颗粒，石墨烯的至少一部分表面上包覆有碳层。本发明采用化学沉积法和静电纺丝制备复合补锂负极材料，所得锂离子电池复合补锂负极材料的性能稳定，安全性高，不仅可以实现均匀补锂，还提高了锂离子电池的首次效率及能量密度，有效提高了锂离子电池的导电性，保证了锂离子电池的长循环及优异的倍率性能。本发明复合补锂负极材料的制备方法简单，易于实现。
本发明涉及一种高性能锂离子电池负极Si@N‑C复合材料及其制备方法。该方法是先以马尾草为原料制备得到SiO2，经还原得到Si材料；然后以吡咯为主要原料在Si材料表面包覆聚吡咯，经煅烧制备得到Si@N‑C复合材料。本发明使用的原料简单易得、价格低廉、环境友好，制备过程中无有毒有害物质生成, 并且有效的解决了杂草马尾草的合理利用问题，经济环保, 并且本发明提取硅材料的方法对从其它含硅酸盐植物中提取硅材料具有一定的普适性；另外，本发明通过高分子聚合物聚吡咯热解实现杂原子N掺杂的C包覆，大大提高了Si材料的导电性和稳定性，从而提高了Si@N‑C复合材料的锂离子电池性能。
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本发明公开了一种基于锂合金负极的锂空气电池，将以锂合金作为负极的锂空气电池置于无水气体氛围中，进行高电流预处理至少一周期，所述高电流预处理的电流密度不小于0.8mAh·cm‑2。本发明电池在正常循环测试前通过高电流预处理过程，表面形成含异相金属的氧化膜复合SEI保护膜，有效阻隔锂空气电池中电解液、水、溶解氧、二氧化碳等对负极的侵蚀，并引导锂离子在负极表面均匀沉积，有效抑制锂枝晶的发生，使电池的循环稳定性及安全性得到大幅度提高。
本发明涉及一种锂离子电池正极材料磷酸钒锂/碳纳米复合介孔微球材料的制备方法。利用廉价的绿藻细胞，先制得饥饿绿藻细胞溶液，再将钒离子的草酸溶液滴入，然后加入磷酸源和锂源，形成凝胶，干燥得到磷酸钒锂前驱体；将磷酸钒锂前驱体研磨后在氮气气氛保护下于450℃左右热处理，再升温到750℃左右保温，得到黑色粉末Li3V2(PO4)3/C纳米复合介孔微球粉体。本发明制备的磷酸钒锂/碳纳米复合介孔微球材料作为锂电池正极材料，可用于制备便携式或动力锂离子电池。
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本发明提供了一种锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片及其制备方法，所述负极片包括集流体，以及喷涂在所述集流体上的补锂材料，所述补锂材料包括碳纳米管纤维和均匀分布于碳纳米管纤维内部及表面的金属锂颗粒，分布于所述碳纳米管纤维表面的所述金属锂颗粒还包覆有碳层。本发明复合补锂负极片，通过在集流体上喷涂碳纳米管纤维，碳纳米管纤维的内部和表面均分散有金属锂颗粒，由于部分锂包覆在纤维内部，避免了电池循环过程中表面的碳脱离碳纳米管纤维表面，造成死锂的现象，可在电池循环过程中持续提供锂补充，进而提高电池的循环保持率和能量密度。本发明采用静电纺丝制备复合补锂负极片，所得复合补锂负极片的性能稳定，工艺简单，易于实现。
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本发明涉及一种钴酸锂中钴和锂的分离回收方法。本发明提供了一种简单高效且清洁的，从钴酸锂中分离回收钴和锂的方法，可以解决现有回收钴酸锂技术中步骤繁琐、回收率低且回收过程污染较大的问题。本发明技术方案主要包括如下步骤：1)将钴酸锂转化为卤化物，并将其溶解为溶液；2)将溶液蒸干得到固体后再溶解，多次离心清洗后取上清液；3)重复步骤2)3‑5次，得到澄清透明的溶液；4)将溶液中的钴离子分离出来；5)将剩余溶液中的锂离子分离出来。
本发明属于能源材料技术领域，具体涉及了一种锂硫电池用修饰隔膜及其制备方法以及具有该隔膜的锂硫电池；该隔膜采用商用电池的隔膜本体作为骨架，隔膜本体一侧涂布有修饰涂层；所述修饰涂层由含钼元素的纳米无机粒子、导电剂和粘结剂组成。本发明通过采用商用电池隔膜及含钼元素的纳米无机粒子等作为原料及各原料间的比例关系，通过简单工艺形成了锂硫电池用复合隔膜，其工艺简单可控，不需要复杂耗能的填硫过程，原料来源广泛，成本低廉，利于大规模实施。本发明所组装的锂硫电池容量高、循环性能好，且其制备工艺简单可控、经济、环境友好，适合大规模生产。
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本发明涉及一种硅酸镁锂包覆改性钛酸锌锂负极材料及其制备方法，属于锂离子电池负极材料的制备领域。所述负极材料由硅酸镁锂和钛酸锌锂组成，其中，硅酸镁锂包覆在钛酸锌锂表面。所述方法包括如下步骤：(1)将硅酸镁锂加入温水中，搅拌至形成均匀的胶体溶液；(2)将钛酸锌锂粉末加入硅酸镁锂胶体溶液中，搅拌混匀后将产物烘干；(3)对步骤(2)中烘干后的产物进行焙烧，冷却至室温，即得硅酸镁锂包覆改性钛酸锌锂负极材料。制备的硅酸镁锂包覆改性钛酸锌锂负极材料具有良好的电子和离子电导率，不必进行碳包覆即可获得优异的倍率性能和循环性能。
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本发明涉及一种基于压力和保护层保护金属锂电池锂负极的方法与应用。该方法通过对具有保护层的金属锂箔组装成的金属锂对称电池或金属锂全电池施加压力，强化了快离子导体保护层的稳定性。正压力的施加可以大大抑制金属锂和保护层之间应变的产生，从而降低了快离子导体保护层在一些极端情况下开裂失效的可能性。尤其是电池在大电流或者高面积比容量充放电这些极易产生较大应力或应变的场景下，压力的作用依旧可以维持电极表面平整，从而保证电池拥有出色的循环稳定性和安全性，保证了电极表面也不会出现锂枝晶，也不会造成电池短路爆炸。
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