本发明公开了一种用于锂离子电池或锂硫电池的纳米结构准固体电解质及其制备方法和应用,纳米结构准固体电解质是由无机有机杂化框架材料吸附离子导电剂形成的宏观固态电解质材料;其制备方法是在保护气氛下将无机有机杂化框架材料浸泡在离子导电剂中充分混合,然后将多余溶剂挥发;制得的纳米结构准固体电解质具有较高的锂离子电导率,可以同时取代传统锂离子电池中的有机电解液和隔膜,能有效避免有机电解液漏液引发的安全问题;该电解质组装的锂电池能使用金属锂片作为负极。
本发明公开了一种锂离子电池负极析锂的恢复方法,包括以下步骤:控制锂离子电池放电至预设容量保持率;对所述锂离子电池两侧施加预设夹具力,得到第一处理后电池;将所述第一预处理后电池在预设温度静置预设时间,得到第二处理后电池。本发明旨在将锂电池负极析出的锂单质进行逆向恢复。
本发明公开了一种从废锂离子电池材料中回收钴和锂的方法。该方法主要包括废锂离子电池材料的放电,高温焙烧,用硫酸和硫代硫酸钠在超声波条件下浸出,硫化钠沉淀除杂,用Cyanex272作为萃取剂萃取钴,再盐酸反萃取钴,含锂萃余液通入CO2气体沉淀得到碳酸锂。采用本发明的方法,工艺简单、钴和锂回收率高,废锂离子电池材料中的钴和锂回收率均在98.5%以上。
本发明涉及一种锂电池正极材料及其制备方法、锂电池及其正极片,该锂电池正极材料包括锂活性材料,锂活性材料的外表面包覆有复合导电层,复合导电层由导电高分子胶与导电碳按质量比1:(0.8~1.2)复合而成。该复合导电层可作为保护层,提高正极材料的界面稳定性,抑制正极材料被电解液腐蚀,防止与电解液发生的副反应产物在正极表面积堆积,防止副反应产物在正极表面积聚成膜,避免电极和电解液界面间锂扩散和电荷转移速率的下降,同时复合导电层能够形成优异的导电网络和导电节点,导电性能优异,降低电极材料中锂离子的传递阻力,提高锂离子电池的低温性能。
本发明具体涉及使用磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料的锂离子电容器的制备方法,将制备的磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料制成电极片作为正极,采用活性炭和石墨混合制成电极片作为负极,正负极片之间夹以聚丙烯隔膜,组装成锂离子电容器,正负极片之间注入浓度为1mol/L的硝酸锂水溶液为电解液。本发明制备的锂离子电容器使用了磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料制成电极片作为正极,磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料采用廉价易得的膨胀微晶石墨替代石墨烯为原料,得到的复合材料具有优异的电化学性能,在保持充放电比容量不降的情况下,具有更好的循环稳定性,经济效益高,适合工业化应用。
本发明具体涉及一种磷酸钒锂/膨胀微晶石墨复合材料在锂离子电容器中的应用,将制备的磷酸钒锂/膨胀微晶石墨复合材料制成电极片作为正极,采用活性炭和石墨混合制成电极片作为负极,正负极片之间夹以聚丙烯隔膜,组装成锂离子电容器,正负极片之间注入浓度为1mol/L的硝酸锂水溶液为电解液。本发明制备的锂离子电容器使用了磷酸钒锂/膨胀微晶石墨复合材料制成电极片作为正极,磷酸钒锂/膨胀微晶石墨复合材料采用廉价易得的膨胀微晶石墨替代石墨烯为原料,得到的复合材料具有优异的电化学性能,在保持充放电比容量不降的情况下,具有更好的循环稳定性,经济效益高,适合工业化应用。
本发明提供了一种高硫负载锂硫电池正极的制备方法,包括以下步骤:将碳材料和硫加入水中,混合均匀得到碳硫混合浆液;将碳硫混合浆液加入砂磨机中进行纳米球磨,再进行干燥并粉碎,然后加热熔融,得到碳硫复合正极材料;将导电剂、粘合剂及碳硫复合正极材料加入水中,混合均匀后制得锂硫电池正极浆料前驱体,然后将正极浆料前驱体加入砂磨机中进行纳米球磨,得到锂硫电池正极浆料;将锂硫电池正极浆料均匀涂覆在铝箔上,经烘干后得到高硫负载锂硫电池正极。该方法原料成本低,工艺简单,过程可控,有利于制得硫负载量高的锂硫电池正极。本发明还相应提供由该方法制得的锂硫电池正极,以及由该正极组装得到的锂硫电池。
本发明公开了一种用于制备锂离子电池负极的SiOC陶瓷材料及其制备方法和由该陶瓷材料制成的锂离子电池。该SiOC陶瓷材料包括摩尔比为1∶α∶β的硅元素、氧元素和碳元素,α为0.4~2.0,β为0.4~5.0,且α+β为0.8~7.0;其制备方法包括步骤:准备如下式的有机硅聚合物:a(R1R2SiO)x(R3R4SiO2)y(R5R6SiO3)zb其中,a和b为封端官能团,R1、R2、R3、R4、R5及R6为官能团,其中至少有一个官能团为氢基或烯基,x为0.3~1,y为0~0.7,z为0~0.5,且x+y+z=1;并准备含有能与硅氢基、硅羟基或烯基反应的活性基团的有机小分子化合物;将有机硅聚合物和有机小分子化合物混合并交联固化制成共聚物,再进行高温裂解即得。本发明的锂离子电池具有较高容量、较好的循环性能和较高的可逆容量。
本发明公开了一种具有梭形形貌的多孔微纳结构锂离子电池富锂正极材料及其制备方法。本发明的方法是首先将锂源、金属盐加入到溶剂中并搅拌成均一溶液,再向该溶液中加入沉淀剂,在油浴条件下进行共沉淀反应,得到前驱体粉末;然后将前驱体粉末进行预烧、煅烧,得到本发明的具有梭形形貌的多孔微纳结构富锂正极材料。本发明所得材料的多孔结构不仅能有效提高活性粒子的比表面积,增大活性粒子与电解液的接触面积,而且能够缩短锂离子和电子的扩散路径,提高材料的倍率性能;同时结晶度高,颗粒粒径分布均匀,具有优异的循环性能和良好的倍率性能,能满足动力锂离子储能和动力电池的使用要求,具有良好的应用前景。
本发明公开了一种锂离子电池电解液及其锂离子电池,所述锂离子电池电解液,包括锂盐、添加剂和非水有机溶剂,以锂离子电池电解液的总重量份计算,所述添加剂包括四乙烯基硅烷0.01~0.05份;磷酸乙烯三氟乙酯0.01~0.05份;磺酸吡唑化合物0.01~0.1份。本发明采用特定的四乙烯基硅烷、磷酸乙烯三氟乙酯和磺酸吡唑化合物组成的添加剂,在含量能够控制到1%以下的情况下还具有耐高温性能和耐高温存储性能。避免了因为添加剂的含量过多导致的其他电化学性能下降的缺陷。所述电解液可以用于锂离子电池中。
本发明公开了一种锂离子电池拼接式层单元框架及其构成的锂离子电池模块,锂离子电池模块包括底板、顶板、多个层单元,层单元由拼接式层单元框架、软包锂离子电池、弹性调整垫、散热板组成,散热板冲有凹坑构成软包锂离子电池、弹性调整垫的容纳空间,散热板两端延设有凸耳,凸耳上设有通孔,多个散热板平行布置在拼接式层单元框架中,每一个散热板上设置的凸耳均夹装在拼接式层单元框架中的上端边框与下端边框之间,构成一个层单元,在底板与顶板之间叠置多个层单元,通过螺栓紧固定位。本发明模块结构紧凑,方便维修,容易扩展,实现电池单体的隔离,对电池起到保护作用,对提高电动汽车锂电池组使用寿命和能量密度具有显著的作用。
本发明适用于锂离子电池技术领域,提供了一种双极性聚合物锂离子电池的制作方法及锂离子电池,该方法包括采用压延法制作正极活性物质片和负极活性物质片,采用热压复合和辊压法利用正极活性物质片、集流体和负极活性物质片制作双极性极片、单边正极极片和单边负极极片,将得到极片吸附含有电解质溶液的混合溶液,经紫外光照射使极片被聚合物膜包裹,然后经收卷、冲切和叠片工序得到极群,极群经辊压、封装和化成工序处理,得到双极性聚合物锂离子电池。本发明提供的制作方法制作的锂离子电池具有安全性高、内阻小、充放电功率大、工作温度范围宽和循环寿命长的优点,在做成模块和系统后可以简化热管理装置,降低整体系统造价。
一种高电压锂离子电池用非水电解液及锂离子电池,包括电解质锂盐、非水有机溶剂和添加剂,所述添加剂包括添加剂A、添加剂B和添加剂C,其中:添加剂A为具有结构式1的环状磷酸酯化合物,具体为间苯三酚三(环状磷酸酯),添加剂B为含有草酸根基团的锂盐;添加剂C为硫酸乙烯酯或其衍生物。本发明通过环状磷酸酯化合物和含有草酸根基团的锂盐两者配合使用,能有效地抑制胀气,提高锂离子电池的高温性能以及在常压和高电压下的循环性能和使用寿命;通过含有草酸根基团的锂盐和和硫酸乙烯酯类化合物两者联用可以使电池保持较低阻抗,进而使电池获得良好的低温性能。此外,电解液还具有高效阻燃效果,从而大幅提高电池的安全性能。
本发明公开了一种基于一种从混合废旧锂电再生富锂锰基正极的方法,所述方法包括以下步骤:1)将废旧LiNixCoyMnzO2和LiCoO2混合废旧极片原料直接粉碎,采用碱性还原氨浸出得到富含Li、Ni和Co的浸出液及含大量Mn元素的浸出渣;2)将浸出渣与废旧LiMn2O4粉末混合,采用酸浸的方法,得到富含Li和Mn的浸出液;3)将步骤1和2所得的浸出液混合并添加适当的金属盐,固定锂、镍、钴、锰元素的摩尔比;4)将上述混合溶液采用水热的方式,制备富锂锰基前驱体,在马弗炉内进行煅烧,即得到富锂锰基正极材料。本发明基于混合多种废旧锂电池回收富锂锰基正极材料,具有适用性高,耗能相对低,且再生产品附加值高,流程可控性强的优势。
本发明公开了一种综合利用钛铁矿制备钛酸锂和磷酸铁锂前驱体的方法,其特征在于包含以下步骤:1)钛铁分离:将钛铁矿球磨,用硫酸浸出钛铁矿,冷却,过滤得滤渣和滤液;2)制备钛酸锂前驱体:将所得滤渣用稀硫酸洗涤,然后用75~90%的硫酸溶解,并稀释,加入沉淀剂反应,冷却,静置,过滤,将滤渣烘干即得钛酸锂的前驱体;3)制备磷酸铁锂前驱体:将滤液稀释,向溶液中加入氧化剂和沉淀剂,然后用碱水溶液控制体系的pH值,反应后将所得沉淀洗涤、过滤、烘干即得磷酸铁锂的前驱体--磷酸铁。本发明原料来源广、工艺流程简单、产品质量好且稳定、成本低,对钛铁矿进行了综合和充分的利用。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料尖晶石锰酸锂,其比表面积在0.2~0.6m2/g,Na和K离子含量小于800ppm,其他杂质小于200ppm,压实密度大于3.35g/cm3,0.1C扣式电池初始放电容量达115mAh/g以上,100周循环容量衰减小于8%;其制备方法包括:先以锂源、锰源和掺杂金属添加物进行配料,然后将锰源置于500℃~1000℃温度下预烧;将预烧后的锰源与锂源及掺杂金属添加物进行混合;再对混合原料进行多段烧结,对得到的烧结样进行水洗处理,离心甩干并干燥;最后进行筛选分级,得到锰酸锂产品。本发明的锰酸锂产品不仅颗粒形貌规整、压实密度高、杂质含量少,且加工性能及电性能均较好。
本发明公开了一种从铁锂云母中获取碳酸锂的方法,该方法包括将铁锂云母与焙烧剂进行混合,然后焙烧,再用水浸出获取浸出液,将浸出液净化除杂后冷冻析钠再浓缩,在浓缩液中加入碳酸钠以获取碳酸锂沉淀以及含钾、铷、铯的溶液。采用本发明提供的方法可以提高铁锂云母精矿中锂、钾、铷、铯的提取率。
本发明公开了一种废旧锂离子电池选择性浸锂工艺,1.包括以下步骤:(1)取废旧锂离子电池浸泡在盐水中进行放电处理,拆解分离出极片并干燥处理,然后粉碎并进行筛分,得到拆解粉料;(2)取所述拆解粉料和硫化剂混合形成混合物,所述硫化剂含有硫酸根,所述混合物依次通过一段转型过程和二段分解过程进行热处理,得到热处理产物,所述一段转型过程的热处理温度为100~600℃,所述二段分解过程的热处理温度为600~1400℃;(3)在所述热处理产物中加入浸出剂进行浸出,固液分离,得到富锂溶液。本发明采用两段热处理大大提高了锂的转化效率,提高了锂的浸出率,具有良好的应用前景。
本发明提供了一种磷酸铁锂/氟磷酸钒锂/碳复合正极材料及其制备方法,其分子式为(1‑x)LiFePO4·xLiVPO4F/C,其中x=5~40wt%,所述复合正极材料中C的质量分数为0.5~2.0wt%。本发明通过先合成磷酸铁锂,然后合成VPO4中间体,最后将磷酸铁锂、VPO4中间体和其他合成氟磷酸钒锂的原材料混合,进行压片烧结,保证了复合材料中不存在磷酸钒锂的杂相生成,复合材料中形成具有双相嵌锂活性物质的复合结构来稳定磷酸铁锂材料的表面性能,提升锂离子表/界面扩散能力和电子的传输速率,在不牺牲能量密度的同时提高其倍率性能和循环性能。
本发明属于废旧锂电回收领域,具体公开了一种从锂电电解液中回收氟化锂的方法,包括以下步骤:步骤(1):锂电电解液与碱液A混合、反应;固液分离得到粗品氟化锂;步骤(2):粗品氟化锂用酸液溶解,固液分离获得氟化锂溶液;步骤(3):将氟化锂溶液用碱液B重结晶;对重结晶获得的固体进行洗涤,得到精制的氟化锂;所述的碱液A、碱液B为不含金属元素的碱性溶液。本发明所述的回收方法,创新地采用不含金属元素的碱性溶液反应沉淀其中的氟。相较于现有方法,本发明方法可以出人意料地获得更高的纯度,不仅如此,还可以获得更高的收率。
本发明公开了一种从含锂的金绿宝石型铍矿石中提取锂铍的方法。本发明包括对原矿进行破碎、磨矿,微波低温焙烧,浸出,pH调节,萃取和反萃取,加热沉淀铍,通入CO2沉淀锂等依次进行的步骤,实现锂和铍的浸出与回收。本发明采用微波低温焙烧处理含锂的金绿宝石型铍矿石,可以有效地提高含锂的金绿宝石型铍矿中锂铍的浸出率,用萃取法对锂铍浸出液进行锂铍同时萃取,用NaOH溶液对负载锂铍的有机相同时进行反萃,用分步沉淀法分别得到Be(OH)2和Li2CO3初级产品,为矿石中锂铍的提取和分离及产品制备提供了一种有效的方法。
本发明公开了一种球形中空氧化铈改性的锂硫电池隔膜及其制备方法,该改性隔膜包括隔膜本体,所述隔膜本体的一侧涂布有改性涂层,所述改性涂层中包含有球形中空氧化铈、导电剂和粘合剂,该改性隔膜可有效阻止多硫化物的穿梭。本发明还公开了一种具有该改性隔膜的锂硫电池,包括正极、负极、电解液以及隔膜,所述正极为科琴黑?硫复合正极,所述负极为金属锂,所述电解液为双三氟甲基磺酸亚酰胺锂、硝酸锂、1, 3?二氧戊环和乙二醇二甲醚的混合物,所述隔膜为上述的球形中空氧化铈改性的锂硫电池隔膜或者为上述的制备方法制备得到的隔膜,所述隔膜涂布有改性涂层的一侧靠近锂硫电池的正极。该锂硫电池比容量高、循环寿命长。
本发明涉及一种锂电池改装恒压输出标准型号锂可充电池及其生产方法。本发明提供一种环保、方便、通用、寿命长、兼容性好、电力足、容量大、标准尺寸、同时兼容普通锂电池充电器充电,完全可替代同型号的常规电池。本发明包括电池外壳、电池正极组件、电池负极组件、正极绝缘隔离垫、负极绝缘隔离垫、聚合物高容量锂电池(芯)、塑料外壳以及外壳和组件的空腔内填充的防水、绝缘、高导热、高强度灌注胶。本发明例举的仅为负极PCB改装组装,正极改装组装仅为位置变换和极性变动,所以本发明覆盖范围广,完成的改装电池使用非常便捷,环保节能,利于解决市面上大量的非全新锂电池变成标准的电池。
一种锂离子电池正极材料硼酸锰锂的制备方法,包括以下步骤:(1)将偏硼酸锂、乙酸锂、乙酸锰和葡萄糖溶于去离子水中,搅拌均匀;(2)放进冷阱内预冻,预冻完毕后,从冷阱中取出,放进干燥架,将干燥架放到冷阱上方,冷阱内温度设定为-50~-20℃,启动真空泵,真空度设置为15Pa以下,干燥20-24h;(3)在氩气保护下以每分钟1~5℃的速率升温到350~450℃,恒温4~6h,再以每分钟1~5℃的速率升温至600~700℃,恒温4~6h,通入氩气,自然冷却到室温,即成。本发明操作简单,重现性好,前驱体物料粒径细小,烧结所得物料粒径能很好控制,碳包覆效果较好,有良好的电子导电性能,首次充放电比容量高。
本发明揭示了一种锂离子电池隔膜浆料及其制备方法、锂离子电池隔膜,其中,一种锂离子电池隔膜浆料包括以下重量分的组分:聚有机硅倍半氧烷微球(PSQ微球):2~20份,无机物颗粒:30~45份,丙烯酸酯粘结剂:4~10份,羧甲基纤维素钠:10~12份,聚氨酯类分散剂:0.01~0.20份,聚醚改性聚硅氧烷类助剂:0.01~0.20份,去离子水:30~45份;锂离子电池隔膜浆料的固含量为37~42wt%。本申请通过采用超细PSQ微球与无机物颗粒构建电池基膜的复合涂层,使得浆料具有优良的分散性,且浆料涂覆后的复合隔膜摩擦系数小,涂层表面光滑,有利于隔膜在锂离子电池卷绕装配过程中的卷芯与卷针分离,减少隔膜打皱、撕裂、边缘不齐等抽芯不良问题,降低锂离子电池发生内短路安全隐患的概率。
一种锂离子电池用磷酸氧钒锂正极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将钒源、磷源以钒离子、磷酸根离子的摩尔比按照LiVOPO4化学计量比称取并配制溶液,加入草酸作为还原剂,于50-90℃恒温水浴中搅拌;(2)按照LiVOPO4化学计量比加入锂源,按有机形貌诱导剂与钒离子的摩尔比为0.1-4.0:1.0的比例加入有机形貌诱导剂,于30-100℃恒温水浴中搅拌,形成均一凝胶,真空干燥;(3)研磨后,在氧分压为0-30kPa的气氛下于300-750℃烧结3-20h,即成。本发明所制备的磷酸氧钒锂正极材料具有一次颗粒粒度较小,二次颗粒具有片状结构的形貌特征,颗粒片厚度为50-500nm,电化学性能优异。
本发明属于锂离子技术领域,尤其涉及一种掺硅补锂负极片及其制备方法以及锂离子电池,从上至下依次包括第一掺硅涂层、第一负极集流体、补锂层、第二负极集流体和第二掺硅涂层。本发明的掺硅补锂负极片两外侧设置有第一掺硅涂层和第二掺硅涂层,内侧设置有补锂层,具有高的克容量、首次效率、循环稳定性以及安全性。
本实用新型公开了一种可以提高使用寿命的锰酸锂三元锂电池,包括箱体、电池本体和陶瓷涂层隔膜,所述箱体中心位置内放置有所述电池本体,所述电池本体底端面设置有散热盘,所述电池本体内部中心位置竖直设置有所述陶瓷涂层隔膜,所述陶瓷涂层隔膜远离所述正极的一侧设置有负极,所述电池本体顶端面对应所述正极的垂直方向上设置有正极耳,所述负极对应的垂直方向且位于所述电池本体上设置有负极耳,所述电池本体顶端面和底端面并且位于所述陶瓷涂层隔膜垂直端开设有安全气孔。该可以提高使用寿命的锰酸锂三元锂电池,有效缓解了电池本体因高温而导致膨胀的问题,提高了电池的使用寿命,可以普遍推广使用。
本发明公开了一种从废旧锂离子电池及废旧极片中回收锂的方法,包括如下步骤:(1)将废旧锂离子电池或废旧极片用破碎机破碎,再置于高温炉中经热处理去除粘结剂得到粉料;(2)用氢氧化钠溶液溶解去除粉料中的铝,过滤得低铝滤泥;(3)用酸和还原剂将低铝滤泥浸出,得到浸出液;(4)用化学法除去浸出液中的铁、铜、铝等杂质;(5)用氟盐沉淀浸出液中的锂,得氟化锂粗产品;(6)将氟化锂粗产品洗涤,过滤,干燥得氟化锂产品;(7)将氟化锂粗产品洗涤后的滤液返回步骤(3)处理。利用本发明方法所得氟化锂产品纯度达98.0%以上,锂一次回收率为75~92%,且本发明方法过程简单,成本低,易于工业化生产,具有较高的经济效益。?
本实用新型公开了一种含硼酸锂的锂离子电池电解液的生产装置,包括电解液反应釜,与电解液反应釜相连通的过滤器,与过滤器相连通的硼酸锂预反应釜,装设在硼酸锂预反应釜外侧的搅拌驱动装置,装设在硼酸锂预反应釜内并与搅拌驱动装置传动连接的搅拌浆,装设在硼酸锂预反应釜外侧的保温层,装设在硼酸锂预反应釜上的温度传感器;所述硼酸锂预反应釜通过加热装置进行加热;所述硼酸锂预反应釜上依次设置固体进料口、液相进料口、进气口、和出料口,本实用新型能对硼酸锂进行预处理、提高硼酸锂的溶解速率和在溶剂中的稳定性、防止此类电解液在放置过程中析出硼酸锂、避免电解液变浑浊、保证电解液品质、同时还大大缩短配制生产工序、提高生产效率。
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