本发明的目的在于提供能够进行急速充放电、即使在充放电电流大的条件也能够保持电池容量保持率较高的锂二次电池用电极、锂二次电池和锂二次电池用电极的制造方法。因而采用了一种锂二次电池用电极,其特征在于,是具有金属箔和位于该金属箔表面上的被覆层和层叠在该被覆层的表面上的电极混合材料的电极,所述被覆层含有粘结剂和导电性粒子,所述电极混合材料中含有电极活性物质和在所述电极混合材料中的组成比为0~1.4质量%的导电助剂。
本发明提供了一种锂离子电池正极的制备方法、锂离子电池正极、锂离子电池和电动装置,涉及锂离子电池技术领域。该锂离子电池正极的制备方法,有效利用了石墨烯制备过程中的高价Mn7+离子,实现了原料的高值化利用;同时,上述的原位生长过程也保证了所形成的具有石墨烯/锰酸锂复合结构的锂离子电池正极具有优异的均匀性和成膜性,将其应用于锂离子电池中,可有效提升锂离子电池的能量密度以及循环稳定性;另外,该制备方法,工艺简单,操作便利,可重复性高,为工业生产提供了依据。本发明还提供了采用上述制备方法制得的锂离子电池正极,该锂离子电池正极为免集流体和粘接剂的薄膜电极结构,可以提高电池整体的能量密度及循环稳定性。
本发明涉及一种包含二硫化钼的碳纳米结构体的制备方法,并且更具体地,涉及一种通过将钼前体、碳纳米结构体和硫的混合物进行熔融扩散和热处理而制备其中二硫化钼位于其表面上的碳纳米结构体的制备方法。本发明还涉及:一种锂二次电池的正极,其包含作为添加剂的包含二硫化钼的碳纳米结构体;和一种包含所述锂二次电池的正极的锂二次电池。在包含其中应用了所述包含二硫化钼的碳纳米结构体的所述正极的所述锂二次电池中,所述包含二硫化钼的碳纳米结构体吸附在所述锂二次电池的充电/放电期间产生的多硫化锂(LiPS),从而增加电池的充电/放电效率并且改善寿命特性。
本发明提供了一种双元素掺杂的镍锰酸锂复合材料,包括铝元素和铬元素掺杂的镍锰酸锂材料;所述双元素掺杂的镍锰酸锂复合材料的化学式如式(I)所示。该复合材料具有特定的结构,其颗粒形貌为类球形形貌,而且具体核壳结构,球形内核为铬元素掺杂,可降低锂离子的扩散能垒,提升材料倍率性能;外壳为铝元素掺杂,可稳定镍锰酸锂材料的晶体结构,提升材料循环性能。同时,材料本身的球形形貌具有更低的比表面积,可减少电极与电解液的直接接触,降低副反应的发生,因此本发明制备的镍锰酸锂材料兼具优异的循环性能及倍率性能。
本发明提供了一种预锂化负极,及其制备方法和包含其的锂离子电池和超级电容器。该预锂化负极包括:电极膜,其是由负极活性物质、锂‑骨架碳复合材料、粘结剂和任选的导电剂构成的无溶剂膜状负极材料;和金属集流体,其中所述电极膜通过导电胶粘结在所述金属集流体上。本发明一方面提供一种负极预锂化的有效方法,另一方面有效的改善提高了硅碳负极锂电池首效问题,有助于提高电池的比容量和循环寿命;并且还可提高超级电容器的能量密度。
本发明提供一种电化学高效制备复合正极补锂材料的方法,复合正极补锂材料含有有机补锂材料和催化剂,其特征在于,该方法包括:以催化剂为活性材料并制备成工作电极,与锂金属成为对电极,加入电解液,组装成电池,在CO2氛围下,将电池进行放电处理,借助电化学反应在催化剂表面原位生成有机补锂材料,制得复合正极补锂材料,其中,放电的截止电位为1.0‑2.0V。本发明通过电化学的方法使有机补锂材料原位生成于催化剂表面,从而能够以简易方式合成出催化剂与有机补锂材料高度结合为一体的复合正极补锂材料,使得催化剂与补锂材料之间接触良好,从而能够在提高电池充放电容量的同时、有效降低有机补锂材料分解为活性锂的分解电位。
本发明提供一种碳基锂离子电池负极浆料及其制备方法、碳基锂离子电池负极、锂离子电池和设备。碳基锂离子电池负极浆料包括基础材料;基础材料包括碳基活性物质85%‑98%、羧甲基纤维素钠0.5%‑5%、导电剂0.5%‑5%、改性剂0.5%‑8%和苯乙烯丁二烯聚合物0.5%‑5%;改性剂包括氧化石墨和/或氧化石墨烯。碳基锂离子电池负极浆料的制备方法:将原料混合得到所述碳基锂离子电池负极浆料。碳基锂离子电池负极,使用碳基锂离子电池负极浆料制得。锂离子电池,包括碳基锂离子电池负极。设备,使用锂离子电池给自身或者外部设备进行供电。本申请提供的碳基锂离子电池负极浆料,粘结性好,能够有效提高电池容量保持率。
本发明通过含有锂、钛及/或铌、以及硫作为构成元素的硫化物,提供一种作为供金属锂二次电池、锂离子二次电池等锂电池所用的正极活性物质等的、有用且具有优异的充放电性能(特别是充放电容量及充放电电位优异的)的新型的锂钛硫化物、锂铌硫化物或锂钛铌硫化物。特别优选(1)含有锂、钛及硫作为构成元素且具有立方晶岩盐型结晶结构的锂钛硫化物、(2)含有锂、铌及硫作为构成元素且在X射线衍射图中的特定位置具有衍射峰的锂铌硫化物、(3)含有锂、钛、铌及硫作为构成元素且在X射线衍射图中的特定位置具有衍射峰的锂钛铌硫化物等。
本发明提供一种能够简便地得到内部电阻小、且输出特性、循环特性、低温特性优异的锂离子二次电池的锂离子二次电池用正极组合物。锂离子二次电池用正极组合物,其特征在于,包含能够吸纳和释放锂离子的活性物质和导电剂,其中,上述活性物质为锂镍钴锰复合氧化物,上述导电剂为炭黑和碳纳米管,上述炭黑的BET比表面积为100~400m2/g,DBP吸收量为210~380ml/100g,上述碳纳米管的平均直径为7~15nm。
本发明公开一种防过充锂电池电解液及锂电池、锂电池制备方法,该电解液包括由溶质、有机溶剂形成的浓度为0.5‑1.5mol/L混合液,及质量百分比占溶质与有机溶剂质量之和的0.1%‑5%过充添加剂、0.01%‑5%黄酮类化合物、0.1%‑5%阻燃剂;锂电池制备方法包括在电池涂布时,单面面密度20‑30mg/cm2;叠片使用15‑40μm陶瓷涂敷无纺布隔膜;及使用上述电解液。本发明通过提高面密度,增加了锂离子的移动距离,适当增加了电芯的阻抗,降低热失控过程中正极片的副反应,减慢极片失控的速度,提高电芯的安全性能。
本发明涉及锂离子电池用负极碳材料领域,具体涉及一种锂离子电池负极活性材料、锂离子电池负极、锂离子电池、电池组及电池动力车。其中锂离子电池负极碳微粒通过N2吸脱附测得的孔结构中,以孔径在2‑200nm之间的BJH测得孔体积总量为基准,孔径在2‑10nm之间的孔体积之和为5‑10%、孔径在10‑100nm之间的孔体积占比50‑65%、孔径在100‑200nm之间的孔体积占比30‑40%;所述碳微粒的BET比表面积为1‑4m2/g,优选1.4‑1.9m2/g。采用以上碳微粒制得的扣式电池,其充电容量达392‑403.65mAh/g,放电容量达360‑373mAh/g,组装成柱状电池,其在5C倍率下的放电容量保持在1985.7‑2029.8mAh之间。
本发明涉及锂电池技术领域,公开了一种高稳定性锂电池负极活性材料及锂电池负极、锂电池,所述高稳定性锂电池负极活性材料,包含以下物质:SnS2/C、LiNixCoyMn1‑x‑yO2、多孔碳;其中0≤x≤0.6,0≤y≤0.6;本发明中多孔碳能够有效抑制SnS2/C在充放电过程中的体积膨胀,提高电池的稳定性,此外多孔碳的孔穴能够为电子和离子的迁移提供通道,减少点活性物质由于穿梭效应造成的损耗,进一步提高电池的稳定性。
锂离子电池复合正极材料磷酸氧钒锂-磷酸钒锂制备方法,包括以下步骤:(1)将锂源、钒源、磷源以锂离子、钒离子、磷酸根离子的摩尔比按照xLiVOPO4·Li3V2(PO4)3的化学计量比例配比混合,x满足:0.01≤x≤10,将混合物溶解于水中,再加入有机络合剂,控制钒离子浓度为0.01~1molL-1;(2)恒温水浴中搅拌1-48h,形成凝胶;(3)干燥;(4)置于管式烧结炉中,一段烧结于非氧化气氛下550-900℃烧结4-30h,降温至300-500℃,然后二段烧结于非还原气氛下300-700℃烧结0.1-10h,冷却至室温,即成。本发明所得复合正极材料倍率性能、循环性能优异。
本发明公开了一种具有层状结构的微富锂镍酸锂正极材料的制备方法及其在锂离子电池中的应用,首先将镍源、锂盐和熔盐添加剂混合均匀,锂盐、熔盐添加剂与镍源的物质的量的比例分别是1.1‑1.7、0.1‑0.5,通入氧气,550‑650度保温10‑20小时,降至室温;机械破碎后去除过量的锂盐和熔盐添加剂,烘干,再次通入纯氧气,升温至450‑550度,保温2‑5小时后降温至室温,本发明制备的富锂镍酸锂正极材料化学式为Li1+xNi1‑xO2,0.02
本发明提供一种通过提高铜箔加热时的防卷缩特性来防止活性物质的剥离的锂离子二次电池用表面处理电解铜箔、使用该铜箔的锂离子二次电池用电极以及使用该铜箔作为集电体的锂离子二次电池。一种锂离子二次电池用表面处理电解铜箔、使用该铜箔的锂离子二次电池用电极以及锂离子二次电池,其特征在于,加热180℃×1小时后,室温下测定的表面氧化皮膜的第一平台期电位区域中的最大电位在光泽面与无光泽面这两个面中均为‑800mV以下(vs.SCE)。
本发明公开了一种加入锂粉的锂离子电极,包括辊压在一起的两层电极体,所述两层电极体之间封闭有锂粉层。本发明还公开了制备上述锂离子电极的方法。本发明还公开了一种包括上述的锂离子电极的锂离子电池。本发明将锂粉加入到负极中时,锂粉被紧紧地包裹在两层电极体之间,不会出现锂粉从负极表面脱离并进入正极区域的问题;锂粉在电极体成形后,采用物理方法结合到电极中,该过程不需要溶剂分散、溶剂烘干等步骤,避免了锂粉与溶剂之间的反应,提高了锂粉的利用率,也降低了对电极制备工艺的要求;不需要喷涂设备、膜层转印设备等现有工艺所需要的设备,降低了电极的制造成本和工艺复杂性。
本发明涉及一种锂电极用保护膜,以及包含所述锂电极的锂电极和锂二次电池,并且特别地,涉及如下的锂电极,所述锂电极能够通过经由在包含锂的电极中形成保护膜和经由在纤维状网络结构中形成保护膜来确保足够水平的强度以抑制锂枝晶生长而提高电池性能;以及一种包含所述锂电极的锂二次电池。
根据本发明的方法,首先制备氧化锰籽晶,然后使其长大以获得具有大粒径的氧化锰。由此获得的氧化锰与锂化合物反应,从而可以获得具有大粒径的锰酸锂。由于该锰酸锂具有大粒径并获得高堆积密度,所以,使用该锰酸锂可以提供具有高能量密度的锂电池。
本发明涉及一种锂电池浆料、锂金属负极复合层和锂金属负极及其制备方法和应用。所述锂电池浆料,为线性热塑性聚氨酯、锂盐和锂盐解离促进剂的混合溶液;所述混合溶液中线性热塑性聚氨酯、锂盐和锂盐解离促进剂的质量比为15:0.12:0.1~15:12:10。本发明以线性热塑性聚氨酯为基材,以锂盐和锂盐解离促进剂为功能添加剂得到的锂电池浆料可成膜得到复合层并用于制备锂金属片负极,该复合层具有类似固态电解质界面(SEI)层的功能,但又能在电池循环中保持稳定,从而这可以减缓电解液与锂金属之间的副反应和抑制锂枝晶的生长。本发明提供的锂金属片负极的电化学性能明显提升,为以后锂金属负极人工SEI层的设计提供借鉴。
本申请公开了一种制备体积变化补偿硅:氧化硅:锂复合(SSLC)材料的方法。该方法包括:制备初始预锂化的SSLC材料;将所述初始预锂化的SSLC材料脱锂以产生脱锂的SSLC材料;和执行体积变化补偿工艺的至少一次重复,包括:(a)再预锂化所述脱锂的SSLC材料,以产生再预锂化的SSLC材料,以及(b)将(a)中制备的所述再预锂化的SSLC材料脱锂,其中满足以下至少一项:(i)在执行所述体积变化补偿工艺的至少一次重复之前,所述初始预锂化的SSLC材料已经完全被锂化,并且(ii)所述体积变化补偿工艺的至少一次重复产生完全预锂化的所述再预锂化的SSLC材料,其中,在所述体积变化补偿工艺的最后一次重复中,对(a)中产生的所述再预锂化的SSLC材料进行脱锂,包括完全脱锂所述再预锂化的SSLC材料,以产生体积变化补偿的SSLC材料。述方法在制造包含所产生的体积变化补偿的SSLC材料的阳极之前或非原位进行。
本发明公开了一种预锂化电解液及预锂化锂离子电池的制备方法,包括有机溶剂80wt%、锂盐10wt%、第一添加剂1.0wt%、第二添加剂1.0wt%、第三添加剂0.5wt%、辅助试剂5‑10wt%,将本发明提供的预锂化电解液应用在预锂化电池中工艺简单、易于操作,可改善现有锂离子电池首次库伦效率低的状况,同时提高容量、改善循环性能和电池高温性能,并且可以提高电池的安全性。本发明提供的技术方案将预锂化电解液应用在预锂化电池时,制备的锂离子电池的首次效率高达98%以上,首次可逆容量3400AmH以上,300周后容量保持96%以上,高温储存保持90%以上,循环后极片无析锂。
一种复合补锂添加剂,及锂离子电池正极补锂方法,所述复合补锂添加剂由内核补锂化合物和外层含磷化合物组成;所述补锂化合物选自Li5FeO4、Li5Fe5O8、Li6CoO4、Li2NiO2、Li2O、Li2O2的一种或几种,所述含磷化合物选自磷酸酯、亚磷酸酯、烷基膦酸酯及其苯基取代、卤素取代、噻吩甲基取代物一种或几种。所述补锂方法包括将正极活性材料、粘结剂、所述复合补锂添加剂在溶剂中混合制备浆料;将所述浆料均匀涂布在集流体表面,干燥后制备得到补锂正极材料。所述补锂方法,首圈充电过程产生的氧气可以被含磷化合物吸收并在正极颗粒表面形成一层均匀的包覆层,解决补锂产气问题的同时提高电池的循环稳定性。
本发明提供了一种锂硅合金极片的制备方法、锂硅合金极片及锂电池,所述的制备方法包括:活性材料、导电剂和粘结剂经干法混合后辊压得到自支撑膜片,将自支撑膜片与集流体贴合压制得到所述的锂硅合金极片,其中,所述的活性材料包括锂硅合金。采用锂硅合金作为活性材料,锂硅合金的克容量远高于石墨,用锂硅合金作为负极制作电池可以极大的极高电池的能量密度,并且可以避免硅负极在充放电过程中的膨胀问题导致的电池性能损失。相比与传统的湿法涂布工艺相比,本发明采用干法工艺制备锂硅合金极片可以很好的发挥出锂硅合金的容量,这对于将锂硅合金用于制备高能量密度的电池具有非常广阔的应用前景。
本发明涉及锂空气电池用阴极、锂空气电池、以及制备锂空气电池用电极的方法,提供了一种锂空气电池用阴极,所述阴极包含修饰的碳材料,其特征在于,所述修饰的碳材料表面包含至少一种杂原子或者杂原子基团。
本发明提供能够实现高容量、良好的放电率特性的由橄榄石型的锂金属磷酸盐和碳的复合体形成的锂二次电池用正极活性物质的制造方法。本发明的锂二次电池用正极活性物质的制造方法,其特征在于,包含以下工序:测定组成式LiMPO4(元素M是选自Fe、Mn、Ti、V、Cr、Co、Ni、Nb、Ta、Mo、W中的任一种或两种以上的过渡金属)所示的磷酸化合物的组成比,确定所述组成比达不到Li∶M∶P=1∶1∶1的元素的工序;将作为与所述确定出的元素对应的元素源的锂源、金属(M)源或磷酸源、与所述磷酸化合物、以及碳质材料或碳质材料前体进行混炼,得到第1含碳混合物的工序;以及对所述第1含碳混合物进行烧成的工序。
一种钛酸锂前驱物的制造方法,其具有在锂化合物及钛化合物共存的状态下将这些化合物粉碎的步骤。又更适合为具有:将锂化合物及钛化合物混合的步骤;与通过该混合使锂化合物及钛化合物共存的状态下,将这些化合物粉碎的步骤。
本发明公开了一种锂二次电池包、锂二次电芯及其电解液,所述电解液包括添加剂S,所述添加剂S的结构式Ⅰ为:其中,R1选自C1~C6的饱和烃基或不饱和烃基或含氟烃基;R2选自C1~C3的饱和烃基或不饱和烃基;R3、R4、R5独立地选自氟原子或C1~C6的饱和烃基或不饱和烃基或含氟烃基。添加剂S可以在电池正负极形成稳定且较薄的SEI膜,提高正负极界面的热稳定性,抑制电池界面阻抗的增长,从而同时提高锂二次电芯的循环性能和高低温性能。
本发明的目的在于提供能够抑制电极的膨胀并且不会阻碍锂离子的传导的锂离子电池活性物质包覆用树脂。本发明的锂离子电池活性物质包覆用树脂的特征在于,在浸渍于电解液中时的吸液率为10%以上,在饱和吸液状态下的拉伸断裂伸长率为10%以上。
本发明公开了一种用于锂电池宽温度窗口运行的电解液及其制备方法和磷酸铁锂锂金属电池,属于锂离子电池领域。本发明要解决现有电解液体系在高温下产生大量气体,低温性能极差,引起电极和电解液直接接触反应的技术问题。本发明电解液是以氟化溶剂为电解液溶剂,将锂盐加入其中,形成复合电解液。本发明的电解液还包括氟化溶剂,所述氟化溶剂由氟苯化合物和氟代酯类化合物组成。本发明磷酸铁锂锂金属电池包括上述任意的电解液或者由上述任意的制备方法制备的电解液本发明中的氟化电解液,抑制高温产气和促进低温锂离子传输作用较为优异,能够有效实现锂电池在宽温度窗口的可逆操作。
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