本发明涉及一种电化学装置,特别是一种含水性电解液的锂-空气电池,其包含:含有锂金属的负极室;正极室,其包含至少一个与含氢氧化锂的水溶液接触的正空气电极;固态电解质,其以气密和液封的方式,将正极室与负极室隔离;其特征在于含氢氧化锂的水溶液进一步包含至少一种降低锂离子溶解度的添加剂。本发明还涉及利用本发明的锂-空气电池储存和释放电能的方法。
一种锂离子电池正极材料用锰酸锂前驱体的制备方法,包括以下步骤:(1)将二氧化锰与锂化合物按Li/Mn摩尔比为0.3~4.0的比例加入水中配制成反应物料浆;(2)将步骤(1)配制的反应物料浆放于反应器中,一边搅拌,一边升温至80-300℃,搅拌恒温反应0.2~16小时;(3)将步骤(2)所得反应产物料浆进行液固分离,即得无定形锰酸锂前躯体。本发明具有如下特点:(1)在水溶液中通过二氧化锰与锂化合物之间的反应合成无定形锰酸锂前驱体,所得产物的组成与粒度分布均匀,形貌规整,化学活性好,易于后续热处理过程中材料的结构、粒度和形貌的有效控制;(2)所用原材料价廉易得,利用率高,制备成本低;(3)制备过程无三废排放,环境效益好;(4)方法简单,工艺流程短,易实现产业化。
本发明涉及一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂的回收再生方法。本发明属于锂离子电池技术领域。一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂的回收再生方法,包括以下步骤;(1)用pH值为1-2的酸溶液浸出锂离子电池正极材料磷酸铁锂中的铁离子、钠离子和其他杂质离子;(2)过滤,磷酸铁锂用蒸馏水洗涤,洗涤后磷酸铁锂加入乙醇和/或丙酮润湿剂,制成悬浊液;(3)将可溶性铁盐、锂盐、磷酸盐、碳源按比例混合在乙醇的溶液中,加入到悬浊液中混合,80-150℃真空或保护性气氛下干燥;(4)在惰性气体气氛下600-800℃烘烤3-6小时,得到磷酸铁锂正极材料。本发明具有工艺简单,操作方便,再生磷酸铁锂正极材料电导率高,比容量高,变废为宝,环境友好等优点。
本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种向锂离子电池负极片补充锂粉的方法,包括以下步骤:第一步,将冷压后的负极片放置在收放卷机构上,并将锂粉放置于喂料机构中,喂料机构位于负极片上方;第二步,加入电场,打开喂料机构,使锂粉在电场的作用下吸附于负极片的表面;第三步,对吸附有锂粉的负极片进行滚压。相对于现有技术,本发明通过电场提供的静电效应,可以控制锂粉的运动,克服金属锂粉在空气中的漂浮,同时可以控制锂粉的加入量和锂粉在极片的分散程度,从而使锂粉能够均匀、定量、精确的分散在负极片表面。此外,本发明的整个工艺过程只需要在干燥环境中进行,无需在制备浆料的过程中加入锂粉,制作工序简单,成本低,适合量产。?
本发明提供一种能够嵌入和脱嵌锂离子的电化学元件用电极的制造方法,其包括补充电化学元件用电极的不可逆容量的锂化处理方法。在锂化处理方法中,限制锂蒸气的移动路线,使锂蒸气流过,从而在电极上附着锂。
本发明涉及碳酸锂生产技术领域,具体为一种以α型锂辉石为原料进行热还原制碳酸锂的方法。该方法包括以下步骤:将ɑ型锂辉石精矿粉末与还原剂、阻熔剂混合,在真空、高温条件下,在还原炉中进行还原,使锂辉石中的锂还原为金属锂蒸汽,再经过冷凝,得到金属锂与还原后的含有金属锂和氧化锂的锂辉石矿渣;含有金属锂和氧化锂的锂辉石矿渣用水浸出,得浸出渣和料浆;将浸出渣和料浆沉淀除钙、过滤,滤液为碳酸锂原料溶液,再经浓缩、沉淀锂,生产电池级或高纯碳酸锂产品。本新方法为绿色环保技术,避免了现有技术中的高危化学品氯气的生产和硫酸的使用,环境负荷小;无环境污染和固体废物排放,环境效益好,安全性好。
本发明公开一种锂离子电池复合正极材料及其制备方法与锂离子电池,所述锂离子电池复合正极材料包括富锂锰基正极材料颗粒以及负载在所述富锂锰基正极材料颗粒表面的晶态氧化物固态电解质纳米颗粒。富锂锰基正极材料颗粒与晶态氧化物固态电解质纳米颗粒形成多点紧密接触式结构,这种多点紧密接触式结构能够保证锂离子在富锂锰基正极材料颗粒与晶态氧化物固态电解质纳米颗粒之间的快速传导,富锂锰基正极材料颗粒表面的晶态氧化物固态电解质纳米颗粒提供了丰富的三维离子传输通道,提升了离子电导率,改善了富锂锰基正极材料的大电流充放电性能,改善了富锂锰基正极材料倍率性能、循环性能,最终提升锂离子电池的比容量、倍率、循环等性能。
本发明提供钛酸锂电池负极材料通过废旧钛酸锂电池回收制备系统。所述钛酸锂电池负极材料通过废旧钛酸锂电池回收制备系统包括:分选系统、安全放电系统、安全拆壳系统和破碎回收系统,分选系统通过对不同类型的钛酸锂电池进行归类储存。本发明提供的钛酸锂电池负极材料通过废旧钛酸锂电池回收制备系统具有保障电池本体放电过程中的稳定性,避免电池本体放电过程中产热过多而影响钛酸锂电池放电回收的质量,保障放电中的电池本体的放电安全性,整体提高钛酸锂电池回收过程的稳定性和安全性,降低锂电池回收过程中对环境和操作人员的安全隐患,节约锂电池制备原材料的消耗,更加环保,降低废旧锂电池对环境的污染。
本发明公开了一种废旧锂离子电池磷酸铁锂正极材料的资源化回收再利用方法,属于废旧锂离子电池磷酸铁锂正极材料回收技术和碱性二次电池领域。本发明的技术方案要点为:一种废旧锂离子电池磷酸铁锂正极材料的资源化回收再利用方法,以废旧锂离子电池磷酸铁锂正极材料为原料,将其与二价铁盐和有机添加剂混合均匀后,在惰性气氛下经过煅烧处理制得磷酸铁锂基复合材料,然后将该磷酸铁锂基复合材料用于制备碱性二次电池负极。本发明可以高效回收废旧锂离子电池正极材料并用于碱性二次电池负极,实现废旧磷酸铁锂材料的循环再生利用。
本发明提供了一种用于锂硫电池的正极材料及制备方法和锂硫电池,涉及锂硫电池技术领域,所述锂硫电池正极材料包括导电基底材料、硫粉和含极性基团的聚合物;硫粉负载于导电基底材料,形成复合物;含极性基团的聚合物分散于所述复合物,缓解了现有的锂硫电池中,以单质硫为正极时,硫单质的产物Li2S2和Li2S易溶解在电解质中,造成锂硫电池容量衰减过快,从而造成锂硫电池的循环性能差的技术问题,本发明提供的正极材料,当单质硫反应生成锂硫化物时,含极性基团的聚合物中的极性基团能够吸附锂硫化物,减少甚至避免锂硫化物溶解在电解质中,从而显著降低了锂硫电池的容量衰减速率,提升锂硫电池的循环稳定性。
本发明公开了一种从废旧磷酸铁锂材料中回收磷铁合金和锂化合物的方法,该方法包括以下步骤:将废旧磷酸铁锂材料和过量碱金属氢氧化物溶液混合搅拌,过滤后将除铝后料烘干后得到磷酸铁锂粉料;通入还原性气体或加入还原性固体,加热进行还原处理,磷酸铁锂分解后转化为磷铁合金和锂的化合物;做球磨得到活化后的还原粉料,进行磁选分离,分别得到磷铁合金和锂化合物;磷铁合金再次做磁选分离,得到提纯的磷铁合金;锂化合物也做进一步磁选分离,得到的尾矿为富集提纯后的锂化合物。采用本发明的方法回收废旧磷酸铁锂材料,所得磷铁合金产品的铁品位可达73‑80%,磷含量可达18‑26%。锂的化合物中,锂含量高达15%以上。
本发明公开了一种钛酸锂负极极片、制备方法及钛酸锂电池,所述的钛酸锂负极极片活性物质材料为钛酸锂和碳的复合材料,属于锂离子电池技术领域。本发明所提供的钛酸锂负极极片,通过钛酸锂和碳类材料的复合使用,有利于提高极片的放电克容量,提高钛酸锂电池的输出电压平台,进而提高电池的能量密度;复合材料有利于提高极片的电子电导率,降低钛酸锂电池的内阻,提高电池的倍率和循环性能。本方法得到的钛酸锂负极极片及钛酸锂电池具有能量密度高、倍率性能优异等特点,可显著提高钛酸锂电池的电化学性能,且该制备方法工艺简单,易于规模化制备。
本发明公开了一种防止锂镧锆钽氧的PVDF浆料变色凝胶的方法,其特征在于:包括洗涤法或包覆法,所述洗涤方法包括如下步骤:步骤一:称取锂镧锆氧粉体,再在锂镧锆氧粉体中加入两倍量的有机溶剂,通过机械搅拌4‑8h或球磨1‑4h使得溶剂充分浸润锂镧锆氧粉体;步骤二:洗涤后的锂镧锆氧粉体通过过滤筛过筛,再通过水泵抽滤,除去多余溶剂;步骤三:将除去溶剂的锂镧锆氧粉体在120℃鼓风干燥箱中干燥8‑10h,得到最终粉体。
本发明涉及一种微纳结构磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法、锂离子电池。其中,一种微纳结构磷酸铁锰锂正极材料,磷酸铁锰锂正极材料的通式为LizFexMn1-x-yMy(PO4)z/C,其中0<x≤0.6,0<y≤0.1,1<z≤1.08,M为掺杂元素,所述磷酸铁锰锂正极材料的一次颗粒为50-300nm,二次颗粒平均粒径为2-6μm。该微纳结构磷酸铁锰锂正极材料具有较高的克容量、循环性能、倍率性能、首次库伦效率及振实密度。
本发明公开了一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池,该锂离子电池非水电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂,其中该添加剂包括选自结构式1所示化合物,其中R选自碳原子数为1?3的烃基,m是1或2,上述结构式1所示化合物的含量相对于锂离子电池非水电解液总质量为0.1%?2%。本发明的锂离子电池非水电解液的高低温性能均表现优异。
一种锂电池正极材料超薄包覆层,其成分为Li-Ti-O组成的钛酸盐;且包覆层均匀致密,其厚度为0.3~30nm。一种核壳型包覆结构锂电池正极材料,包括内核正极活性物质和前述超薄包覆层,包覆层中Ti与内核正极活性物质中过渡金属元素的摩尔比为0.01%~3%。该锂电池正极材料的制备方法包括:将锂盐及含钛化合物溶于有机溶剂,并加入内核正极活性物质,使其充分浸润;再加热去除有机溶剂,将所得的干燥粉体置于干燥的空气中静置,使其缓慢可控地与空气中的水分子发生原位水解,将得到的中间粉体置于有氧环境下煅烧,制得锂电池正极材料。本发明可抑制锂电正极材料活性物质与电解液间的副反应,提高产品的倍率性能高和循环性能。
本发明属于锂离子电池技术领域,特别涉及一种锂离子电池富锂阳极片的制备方法,包括以下步骤:将阳极浆料涂覆在阳极集流体上,烘干,制得包括阳极膜片的待补锂的阳极片;用电解液浸润待补锂的阳极片,阳极膜片被充分浸润后,将阳极膜片与金属锂双通道接触,得到富锂阳极片,其中,接触时的温度为10~150℃,压强小于100MPa,时间小于10h。相对于现有技术,本发明金属锂和阳极膜片之间同时形成离子通道和电子通道,阳极材料与金属锂之间本身存在的电势差能够促使金属锂快速离子化形成锂离子,通过电解液传输嵌入阳极活性物质颗粒内部,最终达到快速补锂的目的。此外,本发明工艺简单,极易实现工业化批量生产。?
本发明涉及一种锂离子电池改性剂,该改性剂包括含磷酸根的磷源、三价铝源以及金属氧化物在液相溶剂中的混合。本发明还涉及一种锂离子电池改性剂的制备方法,包括提供含磷酸根的磷源、三价铝源和金属氧化物,以及在液相溶剂中混合该磷源、铝源和所述金属氧化物,反应生成一澄清溶液。此外,本发明还将该锂离子电池改性剂应用锂离子电池中,该锂离子电池改性剂可用来提高锂离子电池的稳定性。
锂离子电池正极材料球形锰酸锂的制备方法,属 于能源材料技术领域。其特征是该方法将浓度为0.5~3摩尔/ 升锰盐水溶液,浓度为2~6摩尔/升的碱性水溶液和氨、乙二 胺、草酸、柠檬酸中的一种、两种或两种以上的水溶液进行反 应,生成球形四氧化三锰,经洗涤、干燥后与氢氧化锂或碳酸 锂混合,经过700~800℃高温热处理得到球形锰酸锂产品。用 本方法制备的球形锰酸锂材料电极比容量高,产品的振实密度可提高到2.2~2.5g·cm-3。通过其它元素(例如Co,Cr)的掺杂,可改善材料的循环稳定性,并为进一步的表面修饰和改性提供了有利的条件,具有很大的应用价值。
一种锂辉石制备碳酸锂副产钾型沸石的方法。该方法是将锂辉石粉体在1000‑1100℃的条件下进行煅烧,制备得到β‑锂辉石,β‑锂辉石、碳酸钾和水混合均匀后,在180‑260℃的条件下水热晶化30min‑180min,制备得到碳酸锂与钾型沸石的混合物,向其中通入CO2,进行碳酸化,在常温下反应30‑120min,过滤得到钾型沸石滤饼和碳酸氢锂溶液,钾型沸石滤饼经过干燥得到钾型沸石产品;向碳酸氢锂溶液中缓慢加入氢氧化钾溶液,搅拌,直至溶液pH=8‑9,过滤分离,固体经过洗涤、干燥得到碳酸锂产品。该工艺无“三废”排放,易于推广实施。
本发明涉及在锂离子电池电极片表面直接制备、复合纳米纤维隔膜的装置,以及应用该装置的方法。本发明使锂离子电池隔膜制备、隔膜与电极片的装配两个过程一次性完成。本发明由可连续化生产的锂离子电池隔膜静电纺丝机实现,关键部件是高效静电纺丝喷丝头。在特定的工艺条件下应用静电纺丝法在(金属箔为基材的)锂离子电池电极片表面直接喷涂聚合物纳米纤维隔膜,使锂离子电池隔膜制备、隔膜/电极装配两个工艺过程一次完成。本发明不仅可以生产出高性能的锂离子电池隔膜,而且革新了锂离子电池的传统装配工艺。以此生产出的隔膜/电极片复合材料,满足普通锂离子电池及动力锂离子电池的技术要求。
本发明公开了属于电化学电源材料制备技术领 域的一种富锂型磷酸铁锂粉体的制备方法。该锂离子电池正极 材料磷酸铁锂用分子式 Li1+2xFe(P1- xBx)O4表示,其具体制备方式是替代物与母体原 料一次混合,经二次煅烧的固相法合成。即锂盐、亚铁盐、磷 酸盐与替代物按元素摩尔比一次混料,烘干、低温预烧和高温 二次煅烧,得到富锂型磷酸铁锂粉体。以含硼化合物为替代物, 易于通过固相法在母体磷位实现部分替代和锂离子的富集,显 著提高电池容量和循环电性能,很有实用价值,在常用二次锂 离子电池和动力能源电池正极材料领域具有广泛应用前景。
一种锂电池负极片及锂电池,所述锂电池负极片包括集流体基体,所述集流体基体为锂带,还包括:沿所述锂带的长度方向延伸并叠置于所述锂带上的非锂金属箔材,所述非锂金属箔材的一端沿宽度方向露出于所述锂带,所述非锂金属箔材与所述锂带重叠部分的宽度大于1毫米且小于所述锂带宽度的一半。本实用新型的负极片采用锂带作为集流体基体,在锂带的至少一长侧边上叠置其他非锂的金属箔材,增加了负极片的韧性和强度,改善了锂金属负极的加工性能,同时也减少了负极片非活性物质的含量,提高了锂电池的能量密度。
本发明提供一种锂离子电池负极及其制备方法、应用和锂离子电池,锂离子电池负极包括金属锂及依次设于金属锂表面的至少两层保护层;至少两层保护层包括附着于金属锂表面的第一保护层,第一保护层包括人造SEI膜层,人造SEI膜层通过含氮化合物和含磷化合物在金属锂表面原位生长形成;至少两层保护层还包括设于第一保护层远离金属锂表面的第二保护层,第二保护层包括固态电解质层;该锂离子电池负极通过在金属锂表面设含有人造SEI膜层的第一保护层及含有固态电解质层的第二保护层,提高了金属锂表面稳定性,避免金属锂与电解质或其他组分发生副反应,且各保护层对锂离子亲和性强,对电池性能的影响较小,延长了电池循环寿命。
本申请提供一种氧化物包覆锂镧锆氧材料,呈核壳结构,包括锂镧锆氧和包覆于其表面的氧化物包覆层。本申请还提供一种制备氧化物包覆锂镧锆氧材料的方法,通过共沉淀法在锂镧锆氧表面形成氧化物包覆层,得改性后的锂镧锆氧,于200‑600℃进行热处理,得氧化物包覆锂镧锆氧材料。本申请还基于上述氧化物包覆锂镧锆氧材料及其制备方法,提供了一种隔膜材料及其制备方法、和一种锂电池。本申请的氧化物包覆锂镧锆氧材料表面的氧化物包覆层很稳定,将其涂覆至隔膜表面获得隔膜材料并进一步制成锂电池后,有机电解液不会在隔膜材料表面形成碳酸锂层,使得锂电池具有更高的安全性、锂离子导电率和循环稳定性。
本发明涉及储能技术领域,其提供一种锂离子电池电解液及其制备,其将复合锂盐溶解到有机溶剂中,其中,复合锂盐包括锂盐添加剂和六氟磷酸锂,复合锂盐溶解在电解液溶剂中最终锂离子的摩尔浓度为0.8‑2.5mol/L。其中,双(三氟甲基磺酰)亚胺锂,对电池的低温性能和高温性能提升明显,在本发明中以双(三氟甲基磺酰)亚胺锂为主要的锂盐添加剂,使其与六氟磷酸锂相配合,从而可进一步提高电解液的离子电导率,改善SEI膜的成分比例,使其有利于Li+的传导,稳定正极结构,抑制过渡金属离子的溶解,从而改善锂离子电池的倍率性能和循环性能。本发明还提供一种具有上述锂离子电池的电动车。
本发明提供了一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。本发明所述锂离子电池电解液,包括:锂盐、多元有机溶剂、成膜添加剂、SEI膜形态修饰剂和浸润添加剂,所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二草酸硼酸锂中至少两种混合,所述锂盐在电解液中的浓度为0.75~1.5mol/L。本发明的锂离子电池循环寿命长、55℃高温存储性能和循环寿命好,低温性能优异,满足电动客车实际运行时对动力电池各项性能的要求。
本发明公开一种锂电解用真空抽锂系统及方法。所述系统包括电解槽、真空室和抽锂管;电解槽用于电解金属锂;真空室顶部设置有抽锂管孔,抽锂管一端插入电解槽内的金属锂液面以下,另一端通过抽锂管孔插入真空室;真空室内部,抽锂管正下方放置有铸模,用于收集电解槽内电解得到的金属锂液;真空室侧壁上设置有抽气孔和通气孔;抽气孔连接有真空泵,用于抽取真空室内的气体,使真空室内外产生压强差;通气孔用于向真空室内通入惰性气体。在压强差的作用下,使电解槽中的金属锂液通过抽锂管自动流入真空室的铸模内,降低工人的工作强度;通过通气孔向真空室内通入惰性气体,避免收集到的金属锂被氧化,提升产品质量。
本发明涉及锂离子电池负极材料钒酸锂及其制备方法。其包括:将含锂化合物和含钒化合物前驱体充分均匀混合,在空气、还原性气氛或惰性气氛中加热进行预处理后烧结,得到锂离子电池的钒酸锂负极材料。该方法还包括在制备过程中加入含碳材料,实现产物的碳包覆。碳材料可在前驱体混合时加入或在烧结反应前加入或在烧结反应之后加入,并再次烧结。该方法工艺简单,操作容易,并且碳材料和还原性气氛的存在不会使钒酸锂的结构和钒的价态发生改变。通过该方法合成的碳包覆的锂离子电池钒酸锂负极材料,作为锂离子电池负极材料性能优异,嵌锂电位低,有希望成为下一代锂离子电池负极材料。该合成方法适用于工业化生产高性能锂离子电池负极材料钒酸锂。
本发明提供了一种碳包覆钛酸锂材料的制备方法,其是将钛酸锂与含碳气相化合物加热,反应,得到碳包覆钛酸锂材料。本申请以气相沉积法,采用含碳气相化合物为碳源,其在高温下裂解成石墨化结构的碳并以膜状结构在碳酸锂表面均匀包覆,均匀的碳膜可以提高钛酸锂的导电性和锂离子传输能力,从而提高其倍率性能,同时碳膜可以阻止钛酸锂和电解液直接接触,抑制钛酸锂产气,提高锂离子电池的安全性和电化学性能。本申请还提供了一种上述方案所述的制备方法所制备的碳包覆钛酸锂材料,所述包覆为全包覆。本申请还提供了一种锂离子电池,所述锂离子电池的负极材料为碳包覆钛酸锂材料。
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