本发明涉及以废旧锂离子电池正极材料为原料制备富锂锰系正极材料和高容量锰系锂离子筛的方法,所述的废旧锂离子电池正极材料是废旧锰酸锂电池正极材料或者废旧三元镍钴锰酸锂电池正极材料,制备过程包括废旧锂离子电池正极材料还原浸取,草酸钴沉淀分离,氢氧化镍沉淀分离,碳酸锰和碳酸锂共沉淀分离,冨锂正极材料制备和高容量锰系锂离子筛制备6个步骤。本发明将废旧锂离子电池正极材料回收制备冨锂正极材料,电化学比容量可达到原来性能的100%‑150%,可实现废旧锂离子电池正极材料的循环利用;同时以废旧锂离子电池正极材料为原料制备了高容量锰系锂离子筛,提出了制备高容量锰系锂离子筛的一种新途径。
本发明涉及一种用于锂硫电池的电解液及其构成的锂硫电池,电解液包括:LiN(SO2CF3)2,LiN(SO2F)2,CH3O(CH2CH2O)nCH3,其中n=2~4;咪唑基离子液体EMITFSI或BMITFSI,其中,0.1~2.0M的LiN(SO2F)2,1~7M的LiN(SO2CF3)2;醚类溶剂与咪唑基离子液体的体积比为:0.25∶1~4∶1。本发明应用于锂硫电池时可以缓解材料的钝化、极化;提高材料活性物质利用率;抑制活性物质的扩散进而提高电池体系的循环性能。本发明提高了锂硫电池的电化学表征性能,具有容量高,循环性能好,简单且重现性好等特点。
本发明公开了一种支架组件、锂离子电池和锂离子电池的装配方法。该支架组件包括一顶盖、两相对设置的侧支架和两相对设置的T型支架。其中,两侧支架分别可拆卸连接于顶盖的两侧壁,其中一侧支架的中部可拆卸连接于另一侧支架的中部,且两侧支架的中部连接后形成至少一开口,每一侧支架上设有凹槽;两T型支架分别可拆卸连接于顶盖的两端部,且两T型支架位于两侧支架之间,每一T型支架上设有凹槽。该锂离子电池包括该支架组件。本发明中的支架组件能够对离子电池的极耳、芯包起到限位的作用,使得锂离子的结构较为稳定;同时,支架组件能够保护极耳、芯包,增加了锂离子电池的安全性能;另外,锂离子电池的装配较为简单,降低了其装配难度。
本文公开了锂离子电池负极硫化锌-石墨烯复合材料的制备方法及应用。它是通过原位合成、离心、干燥得到ZnS-RGO复合材料作为新型锂离子电池负极。组装成扣式锂离子电池,对ZnS-RGO复合样品电极在40mA?g-1的电流密度下进行充放电性能测试,并与纯ZnS电极做对比。结果表明:ZnS-RGO复合样品电极首次充放电比容量和循环稳定性都有所提高。循环25周后,ZnS-RGO复合样品电极的可逆放电容量能达到纯ZnS的135.9倍。ZnS-RGO复合样品放电比容量和循环稳定性得到了提高。
本发明涉及一种锂离子电池正极材料焦磷酸铁锂的制备方法,步骤包括:1、将含锂源化合物、铁源化合物和磷源化合物混合后加入溶剂,形成含锂、磷、铁化合物的透明溶液;将透明溶液置于蒸发器中,进行减压蒸发,得到小体积透明凝胶;2、对小体积透明凝胶进行预分解和高温烧结,自然冷却后,完成本发明锂离子电池正极材料焦磷酸铁锂的制作过程。本发明通过将湿法溶胶-凝胶合成的材料进行减压蒸发后再进行预分解和烧结,实现了原料混合达到分子水平均匀的特点,同时材料合成的一致性好、粒径小且倍率性能好;具有首次充放电效率高和放电容量高的特点;本发明采用了廉价的锂源、铁源、磷源及掺杂元素实现了材料价格便宜的特点,并且容易保存。
本发明涉及一种金属锂表面修饰的方法及金属锂负极的应用。本发明属于化学电源技术领域。一种金属锂表面修饰的方法,其特点是:金属锂表面修饰的方法包括以下制备步骤:将抛光后的金属锂片浸没在含氟液体中或者将含氟液体喷涂在锂片表面,静置、反应后,将液体擦除,烘干去除溶剂,得到含有氟化锂表面修饰层的金属锂负极。金属锂表面修饰的方法获得的金属锂负极的应用,其特点是:金属锂负极应用于一次或者二次液态电解质金属锂电池体系,以及一次或者二次固态电解质金属锂电池体系。本发明具有简单易行,适合大规模制备,产业化生产,实现高安全性、高稳定性以及高能量密度金属锂电池等优点。
本发明涉及一种锂铝合金表面修饰的锂负极及其固态电池。本发明属于化学电源技术领域。锂铝合金表面修饰的锂负极,其特点是:锂铝合金表面修饰的锂负极采用锂铝合金粉末作为固态锂电池负极材料表面修饰层。采用锂铝合金表面修饰的锂负极所组装固态电池,包括正极电极、负极电极和复合电解质,其特点是:固态电池采用锂铝合金表面修饰的锂负极,锂负极采用锂铝合金层作为固态锂电池负极材料表面修饰层。本发明的锂铝合金表面修饰的负极材料具有在固态锂电池体系中使用效果明显,能够明显的增强固态电解质的兼容性与稳定性,所组装的固态锂电池循环性好,循环效率高等优点。
本发明提供了一种硫化锂的制备方法、硫化锂及其应用,该硫化锂的制备方法包括:在惰性气氛保护下,称取锂化合物和硫化合物,通过固固混合或固液混合或液液混合,使两种物质在醇中反应;将反应液进行固液分离,收集液相清液;蒸发除去醇得到硫化锂的粗产品;接着用惰性有机溶剂充分洗涤粗产品,然后干燥得到硫化锂一级品;再加热煅烧硫化锂一级品,得到硫化锂特级品。相比于现有硫化锂制备技术,本发明提供的方法,利用硝酸锂和硫化钠在醇溶液中的复分解反应生产硫化锂,产品纯度高,制备过程常温常压,耗能低,没有温室气体排放,辅助溶剂可以回收再利用,工艺简单、绿色环保,无需昂贵的仪器设备,易于大规模的工业化生产。
本发明公开了一种锂离子电池用磷酸钒锂材料的制备方法,包括以下步骤:1)以含钒化合物、含锂化合物、含磷化合物为原料,加入导电剂、还原剂和分散剂球磨混合,分散剂与原料的质量比为:0.5~2∶1;2)加入包覆剂,继续球磨混合,控制步骤1)和2)的球磨混合时间之和为2~12h;3)去除分散剂;4)将得到的粉体压片;5)在惰性或还原性保护气保护下,升温速率1~10℃·min-1,升温至600~950℃,热处理2~12h;6)粉碎、筛分、包装。本方法工艺操作可控性高,产品性能优良稳定;通过压片处理提高了材料的振实密度,使材料能量和功率密度提高;只采用一次热处理,生产周期短、效率高、节能环保。
本发明公开了一种具有表面修饰层的锂硅合金材料及其制备方法、电极和电化学储能装置和负极补锂方法。所述的锂硅合金材料为颗粒状,颗粒粒径为0.1‑50微米,包括锂硅合金颗粒以及覆盖所述锂硅合金颗粒的暴露表面的表面修饰层。外层的表面修饰层用于防止锂硅合金和外部环境接触,可以确保锂硅合金在干燥空气中稳定保存和使用,并且可以有效的防止材料在电化学循环过程中与电解液的反应,提高循环稳定性;另外,具有表面修饰层的锂硅合金不但可以单独作为负极使用,提高电池的首次效率,还可以作为添加剂加入到其他不含锂元素的负极中,起到补锂的作用,减少有效锂的损失,制备得到高能量密度的锂离子电池。
本发明提供一种锂硫电池正极材料、其制备方法和锂硫电池。本发明提供的锂硫电池正极材料为钴酸锰微球和硫单质形成的复合材料,所述的硫单质的质量含量为50~90%。本发明提供的钴酸锰对多硫化物具有极强的吸附作用,可以有效抑制多硫化锂在醚类电解液中的溶解,减缓电池充放电过程中的穿梭效应,降低锂硫电池的容量衰减,提高电池寿命。本发明提供的锂硫电池在0.1 C电流下,初始放电容量为991 mAh/g(按复合材料计算),100次循环后容量为750 mAh/g,容量保持率为75.7%。
本发明涉及预锂化的二元拓扑结构磷/碳复合材料及其制法和应用。本发明提供一种预锂化二元拓扑结构磷/碳复合材料,其是锂化x维磷/y维碳,其中,x和y均为整数,且0≤x<3,1≤y≤3。本发明还提供了预锂化二元拓扑结构磷/碳复合材料的制备方法:(a)将磷源和导电碳材料通过球磨或手磨方式直接混合;(b)将步骤(a)中得到的磷碳复合材料与锂源混合加热,得到预锂化二元拓扑结构磷/碳复合材料。本发明制备的预锂化二元拓扑结构磷/碳复合材料具有高理论比容量和较高的导电性,还保证了高的首次库伦效率。
本发明属于锂电池技术领域,涉及一种磷酸钒锂材料及其制备方法和由其制备的锂离子电池。所述的制备方法包括如下步骤:(1)混合:将包括锂源化合物、钒源化合物、磷酸盐的原料按照锂:钒:磷酸根为2.9‑3.3:2:3.0‑3.1的摩尔比充分混合;(2)初步煅烧:将混合后的原料先在300‑500℃恒温煅烧2‑5小时,再在700‑900℃恒温煅烧5‑20小时;(3)细化处理;将初步煅烧所得材料进行颗粒大小细化处理;(4)再次煅烧:将细化处理所得材料在500‑900℃恒温煅烧2‑10小时。利用本发明的磷酸钒锂材料的制备方法,能够工艺简单、成本低、安全性高的制备磷酸钒锂材料,制备得到的磷酸钒锂材料更适于作为锂离子电池的正极材料,由其制作的锂离子电池具有明显更高的倍率性能及循环性能。
本发明涉及光学器件技术领域,尤其涉及一种铌酸锂光波导及通过钛扩散和VTE制备近化学计量比铌酸锂光波导的方法,包括基底以及位于所述基底上的波导层,所述基底采用铌酸锂晶体,所述波导层位于所述铌酸锂晶体的+z面,条波到的方向是铌酸锂晶体的y方向,在所述基底上制备波导层采用的是光刻工艺。所制备的光波导性能优良,损耗小,能够在各种光学研究中起到良好的作用,对钛扩散后的铌酸锂晶体采用富锂气相输运平衡处理,达到近化学计量比(NS,[Li]/[Nb]>99%)。近化学计量比铌酸锂晶体具有很多更加优异的性能:晶体缺陷少,光学均匀性好,具有更强的电光和非线性效应。钛扩散光波导具有波导性能优良,且损耗较小等优点。
本发明的目的在于提供一种3V可充扣式锂电池锂铝合金负极的制作方法,该方法具有工艺简单、速度快、性能好、适合自动化大规模生产的特点。本发明是通过以下技术方案加以实现的,一种3V可充扣式锂电池锂铝合金负极的制作方法,其制备步骤是:把纯度99%以上铝板加工成一个圆片,圆片上加工出直径为0.3~0.5mm的通孔,按照辐射状分布(图1),对铝片进行除油和除水干燥,在相对湿度低于1%的干燥环境中,将锂片与铝片冷轧在一起,保持10秒钟以上,得到锂铝合金负极,所述的金属锂片和铝片的摩尔比在0.8~1.0之间,所述的通孔总面积占铝圆片总面积的48%~62%。本发明的优点是,一种3V可充扣式锂电池锂铝合金负极的制作方法适合工业化大规模快速生产,同时具有先进的性能。
本发明公开一种锂离子动力电池用磷酸锰锂的制备方法,包括如下步骤:1)分别配制钛离子溶液和磷酸溶液待用;2)在常压反应器中加入乙醇作为反应介质,同时加入硝酸锰溶液;3)将步骤1)得到的磷酸溶液逐渐加入常压反应容器,静置,再逐渐加入钛粒子溶液进行反应;4)反应完成后过滤分离得到固形物,并对固形物进行洗涤、干燥;5)将步骤4)得到的固形物与含锂的原料、含磷酸根的原料及碳或含碳原料进行球磨混合;6)在保护气氛中,对步骤5)得到的混合物进行热处理,即得锂离子动力电池用磷酸锰锂。该制备方法简单,得到的磷酸锰锂传导性能好,倍率性能优异,循环性能稳定。
本发明公开了一种废旧锂离子电池正极废料钴锂膜分离方法,其特征在于包括以下步骤:将拆解的钴锂膜剪成1~3CM大小的块状,放入极性的有机溶剂浸泡,加热至40~100℃范围,并在搅拌下溶解5~30MIN,静置,使钴酸锂沉淀到有机溶剂底部,通过过滤将其分离。本发明为这种方法设计了一种专用装置。它由支架9,容器桶2,传动机构,搅拌桨和多孔箅板等组成。本发明的有益效果是:该废旧锂离子电池正极废料钴锂膜分离方法及装置设计简单,操作简单易行,分离效果好,且有机溶剂可重复使用,既环保又经济,便于大规模推广使用。
本发明公开了一种聚合物锂离子电池负极及聚合物锂离子电池的制造方法,是旨在提供一种能够在高温条件下阻止负极表面钝化膜的分解和抑制电解液溶剂与正负极之间的副反应,减少气体的产生,防止电池鼓胀变形的负极及电池的制造方法。该负极制造方法包括下述步骤:将负极活性物质与导电剂混合均匀;加入去离子水,制成负极浆料;将Li2CO3添加剂溶解在去离子水中制成重量百分比浓度为0.3-1.5%的溶液;将含有Li2CO3的溶液加入到负极浆料中制成混合浆料;将粘结剂完全溶解在溶剂中,加入到混合浆料中搅拌均匀,涂覆在铜集流体表面,然后,烘干、压实、裁切制成聚合物锂离子电池用负极。
本发明提供一种锂离子电池用钛酸锂材料的制备方法,包括:第一步、将锂源和钛源加入第一溶剂中混合;第二步、将碳源溶于第二溶剂中,并加入第一步得到的产物中;第三步、将第二步得到的产物于120‑200℃下水热反应6‑72小时;第四步、将第三步得到的产物干燥;第五步、将第四步得到的产物于600‑1000℃下热处理4‑12小时。本发明的锂离子电池用钛酸锂材料制备方法在同一反应中同步实现了钛酸锂预合成和碳源预碳化,制备得到的钛酸锂材料碳包覆均匀,材料电导率高、倍率性能优异、循环性能好、安全性更高。
本发明公开了一种锑‑铬掺杂氧化锡包覆的磷酸铁锂材料及其制备方法,包含如下步骤:1)按照摩尔比为2:1:1将锂源、铁源和磷源混合,研磨后加入去离子水形成流变相,85℃保温烘干6h得到前驱体;2)将前驱体在保护气氛下,850℃煅烧10h、冷却后得到磷酸铁锂;3)按照摩尔比1:0.03:0.01:0.01:0.06取上述磷酸铁锂、锑盐、铬盐和氢氧化钠,加去离子水混合、超声分散后置于反应釜,密封后置于烘箱中180~220℃反应20~30h,冷却至室温,经洗涤后于烘箱中50~75℃干燥15~20h,即得锑‑铬掺杂氧化锡包覆的磷酸铁锂材料。本发明所述的锑‑铬掺杂氧化锡包覆的磷酸铁锂材料具有较好的导电性能和高的克容量,可以作为锂离子动力电池的正极材料使用,具有广阔的应用前景。
本发明公开了一种以富锂锰基材料为正极的锂离子电池及其制备方法。一种以富锂锰基材料为正极的锂离子电池包括正极、正极表面涂层、负极、隔膜和电解液,本发明提供的以富锂锰基材料为正极的锂离子电池具有能量密度高,倍率性能好、循环寿命长的优点。
本发明公开了一种固态锂电池金属锂负极的界面修饰方法,采用一种原位生成凝胶聚合物的方式,在金属锂表面形成修饰层。该凝胶聚合物的前驱体中,包含能够在特定锂盐作用下发生原位开环聚合的1,3二氧戊环溶剂(DOL),同时也包含多种能够对金属锂表面形成稳定SEI膜的添加剂。前驱体通过简单加热的方式即可在金属锂电极表面发生原位聚合,形成具有粘弹性的DOL低聚物修饰缓冲层。本发明可以改善金属锂电极与固态电解质之间的界面物理接触,从而降低界面阻抗。同时,可以在金属锂表面形成稳定的SEI膜,有利于提升固态锂电池的循环性能。
本发明涉及一种从废旧磷酸铁锂中提取锂的方法。本发明属于锂材料技术领域。一种从废旧磷酸铁锂中提取锂的方法,其特点是:从废旧磷酸铁锂中提取锂的工艺过程如下:1)空气气氛下煅烧:废旧磷酸铁锂材料与硫酸亚铁按化学计量比混合均匀,在700‑1000℃,空气气氛下煅烧1‑10h,将混合料变为硫酸锂、磷酸铁和氧化铁的混合物;2)浸出硫酸锂:煅烧混合料用水浸泡,浸出硫酸锂;3)制得碳酸锂:硫酸锂溶液过滤后加入化学计量比碳酸钠,得到碳酸锂沉淀物。本发明具有工艺简单,操作简便,适用范围广,避免了使用酸造成的溶解困难和环境污染,成本低廉等优点。
本实用新型提供的一种锂电池的电芯和锂电池,将卷绕电芯并联连接形成锂电池的电芯,采用卷绕电芯作为单电芯,利用了卷绕电芯卷绕加工方便的特性,将多个卷绕电芯层叠并联设置,利用了叠片电池内阻低、极化小、放电平台高的优点,如此便使该锂电池的电芯同时具备加工方便、内阻低、极化小、放电平台高的特性。
本发明公开了一种锂电池正极材料制备过程中锂金属比的优化方法,通过对不同工艺参数(物料层厚度,排风量,温度)下得到的物料通过锂金属比测试结果,利用线性代数思想,通过抽象,简化,假设,引进变量等方法构建反应过程中的修正模型,并使用数学方法对其求解,揭示锂金属比的数值与物料层厚度,排风量,温度等实验参数存在的内在联系;进一步利用该修正模型指导影响锂金属比含量的工艺实验。这种实验表征与数值模拟相结合探究制备锂电池正极材料过程中影响锂金属比含量的工艺参数的方法,可以为实验初期设计前驱体与氢氧化锂或碳酸锂数值比例时,以及实验过程中设定相应参数时提供理论指导和技术支持,减少实验尝试次数,提高科研效率。
本发明公开了一种锂离子电池负极嵌锂状态的评价方法。本发明方法首先对嵌锂状态石墨负极进行预保护,防止外部环境(水分、氧气等)造成的结构影响;对石墨负极进行非原位XRD测试并计算石墨层间距,根据层间距的大小判断石墨负极的嵌锂状态。通过上述方法对石墨负极嵌锂状态进行评价,使石墨负极嵌锂状态可量化,从微观结构角度更加准确的判断石墨负极的嵌锂状态。可以直观的了解不同石墨负极材料的原料、加工工艺、形貌、结构、粒度等对石墨负极嵌锂性能的影响,进而指导石墨负极材料的制备及改性。
本发明公开的一种锂离子电池水系正极浆料,包括磷酸铁锂、导电剂、粘结剂和去离子水。此外,本发明还公开了一种锂离子电池,以及一种锂离子电池水系正极浆料的制备方法。本发明公开的一种锂离子电池水系正极浆料及其制备方法、锂离子电池,该锂离子电池水系正极浆料具有导电性能优异、粘结力强、活性物质含量高及无需添加分散剂且加工性能优异的特点,从而能够保证电池的循环性能及安全稳定性,有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景,具有重大的生产实践意义。
本发明为一种用于溶存锂资源电化学提取的氮掺杂碳封装锂离子筛膜电极。该膜电极的电极材料包括锂离子筛与含氮聚合物所衍生的封装层。所述的含氮聚合物单体具体为吡咯、苯胺、丙烯腈、酰胺、乙烯亚胺、多巴胺以及氨脂。制备中通过二段聚合的方式,即低温预聚合+室温聚合,并通过调节区间为1:0.1~1:10的不同投料比以及200~700℃的高温、N2环境煅烧,得到了具有均匀、完整的碳封装锂离子筛电极材料,并制备为碳封装锂离子筛膜电极用于溶存锂资源的富集。本发明得到的新型锂离子筛膜电极在复杂共存离子、低品位的锂原料液中具有较高的提锂速率、锂离子选择性和稳定的循环能力。
本发明提供了一种低温型锂离子电池电解液及其锂离子电池,所述的电解液包括新型有机锂盐双氟代硅酰基亚胺锂(LiN(SiOF)2)与传统无机锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)。本发明通过调整限定二者比例,有效提高电解液低温下的离子电导率和锂离子迁移数,并且双氟代硅酰基亚胺锂能参与电极界面膜的形成,在电极上形成低阻抗界面膜,降低锂离子迁移阻力,两方面结合起来,显著提高锂离子电池的低温性能,有效拓宽电池的温度适用范围,可以在‑40℃以上温度内使用。
本实用新型公开了一种锂电池模组端盖板及锂电池模组,端盖板包括:端盖板本体包括第一表面和与第一表面相对的第二表面,其中第一表面与锂电池模组中的多个电芯的一端接触以限制多个电芯的位移,电芯的一端设有正负极耳;多个条形通孔从第一表面贯穿至第二表面,每个电芯的正负极耳通过一个条形通孔从第一表面穿出至第二表面;多个铜排设于第二表面,每个铜排至少与一个极耳连接以实现多个电芯的串并联。实现了锂电池模组的轻量化、简化了锂电池模组的装配工序并提高锂电池模组的容量。
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