本发明提供一种放电容量大、且高速放电特性优异的锂二次电池用活性物质以及使用其的锂二次电池。本发明为一种含有具有α-NaFeO2型晶体结构的锂过渡金属复合氧化物的固溶体的锂二次电池用活性物质以及使用其的锂二次电池,其特征在于,所述固溶体所含有的金属元素的组成比率满足Li1+(x/3)Co1-x-y-zNiy/2Mgz/2Mn(2x/3)+(y/2)+(z/2)(x>0、y>0、z>0、x+y+z<1),具有能归属于空间群P3112的X射线衍射图,具有超过200mAh/g的放电容量。另外,除了上述特征之外,其特征在于,由X射线衍射测定的(003)面和(114)面的衍射峰的强度比为I(003)/I(114)≥1.15,和/或(003)面的衍射峰的半值宽度为0.15°以下、且(114)面的衍射峰的半值宽度为0.25°以下。
本发明公开了一种锂电池正极材料及其制备方法和锂电池正极、锂电池,该正极材料为复合正极材料,包含含锂氧化物和金属氧化物;所述含锂氧化物选自Li2O、Li2O2中的一种或两种;所述金属氧化物的通式为LixAOy,其中,A选自Mn、Co、Ni、Ti、Zr、Fe、Cu、Zn、Mo、Al、Cr、Ru、Nb中的一种或多种,0≦x≦1,0≦y≦2。本发明所提供的锂电池正极材料制备方法简单,所制备的锂电池具有较高的比容量、良好的循环性能和能量转换效率。
本发明涉及碳酸锂生产技术领域,特别是一种用锂辉石和锂聚合物混合生产碳酸锂的工艺,包括以下步骤:将锂辉石和锂聚合物混合、煅烧、冷却、细磨、加酸反应、冷却、调浆、浸出,压滤机压榨分离,加入盐湖矿石,净化、过滤、苛化,再冷冻分离硫酸钠,蒸发浓缩、碳化、离心干燥、气流粉碎等工艺步骤而得碳酸锂。本发明与传统的工艺相比较,用锂辉石和锂聚合物生产碳酸锂是以锂聚合物和锂辉石为原料,其中锂聚合物品位达到8.5%~12%(Li2O),Al含量25.05%,Mg含量1.23%,Si含量0.84%,Mn含量0.69%,品位高且杂质含量少,是一种新型矿源,极具提取价值,具有极大的经济效益,同时也解决了锂辉石资源不足的困境。
本发明涉及电池领域,具体地,涉及一种锂离子电池隔膜、锂离子电池电极和锂离子电池。该锂离子电池隔膜包括至少两个绝缘层及位于相邻两个绝缘层之间的抑锂层,所述抑锂层含有可嵌锂物质、第一粘结剂及导电剂。该锂离子电池电极,包括集流体及位于集流体上的活性材料层,所述活性材料层表面还设有绝缘层及位于绝缘层表面的抑锂层,所述抑锂层含有可嵌锂物质、第一粘结剂及导电剂。本发明提供的锂离子电池具有很好的安全性和耐过充性。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料、锂离子电池正极及锂离子电池,其中所述锂离子电池正极材料包括正极活性材料磷酸铁锂(LiFePO4)和添加剂,所述添加剂为LiNixCoyAl1‑x‑yO2,其中0.8<x<0.92,0.018<y<0.036,其中添加剂的添加量以锂离子电池正极材料的百分含量为基准,大于或等于16%且小于或等于19%。本发明同时还公开了一种由本发明所提供的锂离子电池正极材料制得的锂离子电池正极及锂离子电池。通过本发明所提供的锂离子电池正极材料制备的锂离子电池在一定程度上解决锂离子电池的过放问题。
本申请涉及一种磷酸铁锂的制备方法、磷酸铁锂材料及锂离子电池。所述方法包括如下步骤:将含有磷酸铁、锂源和还原性碳源的干燥料进行烧结,得到所述磷酸铁锂,其中,所述烧结气氛中的气体包括温和氧化性气体,所述温和氧化性气体包括二氧化碳,所述烧结的温度为800℃~900℃。本申请通过改变碳热还原法烧结时候的气氛,使烧结气氛中的气体含有温和氧化性气体,抑制了磁性物质的生成,并且随着二氧化碳的加入体系降低的还原态势可以通过提升温度来弥补,同时升高的温度可以让LFP/C拥有更好的结晶度并且压实性能因此得到很好地提升,本申请的方法可保证LiFePO4的纯度、结晶度和电化学性能。
本发明公开了一种锂电池壳体及采用锂电池壳体制得锂电池的方法,该锂电池壳体,采用玄武膜制成,玄武膜包括由上至下的各层分别是:尼龙层、第一粘结剂层、玄武岩纤维布层、第二粘结剂层、未拉伸聚丙烯薄膜层。尼龙层的厚度为25μm‑30μm,密度为1.15 g/cm3。第一粘结剂层的厚度为2μm‑3μm,采用的粘结剂密度为2‑6g/m2。所述玄武岩纤维布层的厚度为40μm,密度为100g/m2‑110g/m2。第二粘结剂层的厚度为2μm‑3μm,未拉伸聚丙烯薄膜层的厚度为20~40μm,密度为0.92g/cm3。本发明的锂电池壳体在刚性强度及耐腐蚀、成本上优于所有金属及非金属有机材料所做成的电池壳,方便加工,还可阻断燃烧爆炸的危险情况,把其起火源阻断在电池壳件内,减少损失。
本发明揭示了一种锂金属负极、锂金属电池及其制备方法与抑制锂枝晶方法。所述锂金属负极的制备方法包括:在金属锂片表面设置碳材料层;将载有碳材料层的金属锂片加工为锂金属负极。所述抑制锂枝晶方法的方法包括:在对包含所述锂金属负极的锂金属电池充电时,使用瞬时大电流充电,使覆盖于金属锂片表面的碳材料层发热,而将碳材料层表面的锂枝晶熔融并重新分布为均匀结构。本发明能有效抑制锂枝晶,操作简单、成本低廉。
本发明公开了一种以锂云母为原料制备电池级碳酸锂的方法,将锂云母经破碎装置进行破碎后再经高梯度磁选机,除去弱磁性铁质矿物,过100目以上的筛,得锂云母精矿粉;将锂云母精矿粉与草酸按质量比3‑6:1称量,然后加入球磨机中球磨混合24‑48h,得到前驱体粉末,将前驱体粉末加入回转窑中600‑800℃焙烧0.5‑2h,得到焙烧料;采用浓硫酸与焙烧料在中低温下发生固相反应后用水浸出溶解硫酸碱金属盐;采用加入不同结晶诱导剂连续诱导结晶除杂;最后将得到的氢氧化锂溶液与二氧化碳反应制备电池级碳酸锂。本发明锂云母矿粉与草酸机械活化后,进行焙烧,草酸在煅烧中起到催化活化作用,然后再用浓硫酸机械混合后浸提,然后结晶除杂得到碳酸锂。
本发明公开了一种从锂云母中提锂制备碳酸锂的方法,利用球磨实现锂云母矿依次与浓硫酸、硫酸盐与钙化合物的三级混料,可实现硫酸对锂云母矿作用的最大能效发挥,并得到均化效果显著的混合料,从而极大提升锂云母焙烧过程中的转型率。本发明通过硫酸法和硫酸盐法相结合的工艺,解决了单一硫酸盐法锂转型性低,硫酸法设备腐蚀、尾气难处理的问题,从而达到了锂云母高效提锂及综合利用的目的。
本发明涉及电化学技术领域,具体提供一种三维复合金属锂负极及制备方法和锂金属电池、锂硫电池。所述三维复合金属锂负极包括具有三维多孔结构的导电体和金属锂;所述金属锂嵌入填充于所述导电体的三维多孔结构中。本发明的三维复合金属锂负极组装成电池后可以抑制电池循环过程中锂枝晶的产生和引起体积的变化,有利于金属锂负极的商业化应用。
本发明公开了一种补锂集流体,包括金属箔材和负载其上的补锂层,补锂层包括导电炭、含锂添加剂、第一聚合物和/或其衍生物、以及第二聚合物和/或其衍生物,第一聚合物选自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、环氧树脂及酚醛树脂中的任意一种或多种,第二聚合物为聚四氟乙烯。本发明还公开了一种补锂集流体的制备方法,包括以下步骤:将补锂浆料置于辊压机的预热的辊轮之间进行辊压,得到自支撑补锂涂层,辊轮的预热温度为50℃~150℃;将自支撑补锂涂层置于金属箔材上,在预热的辊轮之间进行热压复合。本发明还公开了一种负极片。本发明还公开了一种锂电池。
本发明涉及一种用于锂离子电池隔膜的涂料,该涂料包括核/壳结构的陶瓷/聚合物复合粒子,其中陶瓷粒子为核,熔融温度为100‑200℃的低熔点聚合物为壳包覆陶瓷粒子。本发明还涉及用该涂料涂覆的锂离子电池隔膜和用该隔膜制作的锂离子电池。采用该涂料涂覆在基膜上制成涂层的锂离子电池隔膜后,陶瓷粒子可以为涂层和隔膜提供耐高温性能,低熔点聚合物材料可以在电池发生过热时熔融,关闭隔膜的孔隙,实现热关闭性能。而且,所采用的聚合物为憎水型聚合物材料,因此包覆的涂层粒子水分含量极低。本发明的锂离子电池隔膜的涂料可提升锂离子电池隔膜在电池体系的电性能,提高电池的安全性能和循环性能。
本发明公开了一种从锂辉石提取锂制备锂盐的方法,包括以下流程:a、转型焙烧;b、冷却球磨;c、酸化焙烧;d、化浆中和;e、分离洗涤及净化;f、调配转型;g、过滤洗涤;h、深度除杂;i、中和;j、浓缩结晶;k、冷却析钠;l、浓缩结晶;m、分离与干燥。本发明从锂辉石提取锂制备锂盐的方法工艺流程短、能耗低、操作步骤简单、生产成本低、资源利用率高。
本发明涉及氢氧化锂生产技术领域,特别是一种用锂辉石、锂聚合物和盐湖矿石混合生产单水氢氧化锂的工艺,包括以下步骤:将锂辉石依次经过煅烧、冷却,加入锂聚合物与煅烧后的锂辉石破碎、细磨、加酸反应、冷却、调浆,浸出,压滤机压榨分离,加入盐湖矿石,净化、过滤、苛化,再冷冻分离硫酸钠,蒸发、低温重结晶、干燥等工艺步骤制得氢氧化锂。本发明将锂辉石、锂聚合物和盐湖矿石混合生产单水氢氧化锂,缓解锂辉石紧张对生产的影响,解决了锂矿石资源不足的困境,同时解决了盐湖矿石资源生产氢氧化锂品质低的问题,采用品质更高的锂聚合物与锂辉石作为原料,在前期处理时,工艺条件相比于用锂辉石作为原料时的工艺条件更加宽泛。
本发明公开了含锰钴镍的锂复合氧化物 Lia (NibCocMnd)M1-b-c-dO2(式中 M为至少一种选自Cr,Zn及Sn的金属原子,a=0.97-1.07, 0<b<1,0<c<1,0<d<1,0.9≤b+c+d<1=。本发明还公 开了含锰钴镍的锂复合氧化物的制备方法,包括以下步骤:(a) 在可控气氛环境下,将M盐(为至少一种选自Al,Mg,Cr, Zn,Ti及Sn金属的金属盐)及锰、镍、钴盐的混合水溶液加至 碱液中,共沉淀生成Ni-Co-Mn-M复合氢氧化物;(b)洗涤、 干燥(a)步骤制得的复合氢氧化物后与氢氧化锂混磨,并于240 -550℃下热处理此混合物;以及(c)于650-850℃下热处 理步骤(b)中所得的产物。按此法制备的锂复合氧化物粒度较均 匀,密度较大,结构稳定性及加工行为好,电化学充放电及循 环性能优异。本发明还公开了含锰钴镍的锂复合氧化物作为锂 离子二次电池的正极材料及在锂离子二次电池中的应用。
本发明涉及一种从含磷酸锂废渣中提取高纯碳酸锂或氢氧化锂的方法;属于锂离子电池材料及资源循环利用技术领域领域。本发明提出一种从含磷酸锂废渣中提取高纯碳酸锂或氢氧化锂的方法,重点是对含磷酸锂废渣进行酸浸处理,并通过一种除磷剂选择性地从含磷酸锂废渣的酸浸液中去除磷酸根而不造成锂的损失,最后对除磷后的溶液进行深度净化去除其中的重金属等杂质后再沉锂,获得高纯碳酸锂或氢氧化锂,从而达到含磷酸锂废渣高效增值利用的目的。
本实用新型涉及一种基于多孔锂金属补锂的锂离子电池,包括正极片、负极片和极耳,其特征是:所述负极片上下表面贴附有网状多孔锂金属箔片,作为预补锂电池锂源的网状多孔锂金属箔片采用锂金属丝编织呈网状并通过原位压制构成网状多孔锂金属箔片。有益效果:本实用新型采用将锂金属网通过碾压将锂网原位压制成的网状多孔锂片,应用于基于补锂技术的电池体系中,提升和均衡了负极片/金属锂/电解液三者的接触面积,可以有效改善锂金属负极使用效率,最大程度的发挥预补锂效果;简化了多孔锂金属箔的制作流程,规避了过程失效风险,有助于多孔锂金属负极的大规模生产和应用。
本发明提供一种锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池正极浆料及正极、锂离子电池和设备。锂离子电池正极材料,包括核层和包覆所述核层的壳层,所述核层包括碳包覆的磷酸铁锂,所述壳层包括磷酸钒锂。锂离子电池正极材料的制备方法:将碳酸锂、磷酸二氢铵和五氧化二钒混合后进行第一球磨、干燥、预烧;然后与所述碳包覆的磷酸铁锂混合后进行第二球磨,再在氢气和惰性气体的混合气体中烧结。锂离子电池正极浆料,包括锂离子电池正极材料。锂离子电池正极,使用锂离子电池正极浆料制得。锂离子电池,包括锂离子电池正极。设备,包括锂离子电池。
提供一种预锂化负极的方法,包括以下步骤:生产锂金属层压体,所述锂金属层压体包括i)锂金属箔和ii)缓冲层,所述缓冲层包括碳质材料颗粒、无机化合物颗粒、聚合物化合物颗粒、或它们的组合,并且涂布在所述锂金属箔的一个表面上,其中所述缓冲层具有2.5μm至32.5μm的厚度;生产负极,所述负极包括负极集电器、和形成在所述负极集电器的至少一个表面上的负极活性材料层;以及以使所述锂金属层压体的所述缓冲层可与所述负极活性材料层接触的方式用所述负极层压所述锂金属层压体,并实施预锂化。也提供一种用于所述方法的锂金属层压体。
本发明涉及锂硫电池领域,提供了一种锂硫电池隔膜的制备方法,包括以下四个步骤,分别为:将化学短纤维和分丝皱化过的微纤维同时加入溶剂中;待基体浆料通过自由沉积,再将分散均匀的纳米纤维素浆料涂覆于基体表面;待纳米纤维素成型之后,再在表面涂覆导电聚合物与纳米纤维素复合浆料,最后通过压榨,干燥成隔膜;将隔膜进行热压分切。本发明的一种锂硫电池隔膜的制备方法,通过步骤S1~S4方法得到锂硫电池隔膜,可提升锂硫电池库伦效率。提供了一种锂硫电池隔膜,包括中间层、基层以及表面层。本发明的一种锂硫电池隔可储存大量电解液,提高了电池循环能力。提供了一种锂硫电池,包括上述隔膜。本发明的一种锂硫电池性能得到了极大提升。
本发明公开了一种锂离子电池的镍钴锰酸锂/磷酸锰铁锂复合正极材料的制备方法,其是由磷酸锰铁锂在镍钴锰三元材料表面均匀复合而成,先将镍钴锰三元材料置于含-COOH或-OH的溶液中分散;将磷酸锰铁锂置于含-OH或-COOH的溶液中分散;将两溶液混合,并加入酯化催化剂进行酯化反应,得镍钴锰酸锂/磷酸锰铁锂复合正极材料。本发明将两种表面改性后的正极材料在酯化催化剂的作用下发生酯化反应,通过化学键的方式使两种材料连接实现均匀复合,在保证三元材料的高能量密度的前提下显著地提高三元材料的安全性能,可广泛的应用于锂离子电池,特别在于适用于动力锂离子电池领域。
本发明提供了一种锂离子电池负极极片补锂装置。所述锂离子电池负极极片补锂装置包括惰性气氛室,所述惰性气氛室内隔设有冷却室,以及用于容纳金属液化池的容纳室,所述容纳室内设有所述金属液化池,所述金属液化池的内腔为用于收容熔融金属锂的收容腔,所述收容腔的上方设有微凹辊和刮刀,所述刮刀设于所述微凹辊的侧部,所述刮刀与所述微凹辊之间的角度为80至100度,所述微凹辊的两侧设有两个转动辊。本发明的锂离子电池负极极片补锂装置,补锂装置结构简单,可以解决熔融锂与基材和微凹辊的表面润湿性不好,导致熔融锂在涂覆辊或者基材上进行团聚,造成补锂涂覆不均匀,影响锂离子电池性能的问题,补锂的一致好,产品优率和生产效率大幅提高。
本发明提供了磷酸铁锂的制备方法及磷酸铁锂和锂离子电池,涉及锂离子电池技术领域。该制备方法是将铁源、磷源、锂源和碳源混合后煅烧,研磨,干燥后进行再次煅烧,即可得到磷酸铁锂。通过采用上述特定的工序,使得制备得到的磷酸铁锂的颗粒为类球形,粒径处于微米或者纳米级别,粒度均匀可控,且类球形形貌使得磷酸铁锂表面更易形成均匀、牢固的碳包覆层,从而可形成完整的导电网络,显著提高了磷酸铁锂的电导率,改善其电化学性能。本发明还提供了采用上述制备方法得到的磷酸铁锂,该磷酸铁锂为类球形,粒度均匀可控,磷酸铁锂表面的碳包覆层均匀、牢固,可形成完整的导电网络,使得磷酸铁锂具有良好的电化学性能。
本发明涉及一种碳酸锂生产中沉锂母液锂浓缩回收的方法,先对钛系锂化物进行砂磨处理后再喷雾干燥,得到钛系锂化物粉末,再将钛系锂化物粉末与PE树脂粉末、分散助剂、造孔剂以及交联剂进行混合,混合均匀后再压塑制得厚度合适的钛系锂化物塑料片,再对钛系锂化物塑料片进行活化处理,得到钛系锂离子筛,将活化好的钛系锂离子筛浸没在沉锂母液中,将锂离子从沉锂母液中提取出来,再通过酸溶液将锂离子从离子筛中脱附出来,从而得到高含锂量的富锂溶液和再生的钛系锂离子筛。本方法离子筛可重复循环使用无溶损无粉化,其使用寿命长选择性高,通过控制固液比,浓缩后的富锂溶液锂含量可达12000ppm左右,且锂回收率高达90%以上。
本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种锂离子电池用富锂锰酸锂正极材料的制备方法,方法包括:将锰源、锂源以及分散剂混合均匀,得到混料;将混料进行研磨,得到浆状料;将浆状料放入至球磨机中,球磨速度为1000‑2000r/min,球磨时间为4‑20h,得到预正极材料;将预正极材料置于干燥箱中,进行干燥,得到富锂锰酸锂正极材料。本方法通过高能球磨机械活化的方式有效的制备富锂锰酸锂正极材料,大大的降低了富锂锰酸锂生产过程中的能耗和反应时长,提高了生产效率,制备出的富锂锰酸锂材料粒径为纳米级,电化学性能优异,提供了一种全新且易实现的制备富锂锰酸锂正极材料的方法。
本发明涉及一种从磷酸亚铁锂废旧电池中回收锂制备电池级碳酸锂的方法,以磷酸亚铁锂废旧电池为原料制备电池级碳酸锂,包括以下步骤:(1)电池拆解;(2)圆盘造粒;(3)高温焙烧;(4)酸化浸出;(5)深度转型;(6)碱化除杂;(7)纯碱沉锂等。本发明的有益效果为:本发明的从磷酸亚铁锂废旧电池回收锂制备电池级碳酸锂的方法,具有锂回收率高、环境友好、产品纯度高等优点,产品主含量超过99.5%,达到电池级产品要求,且工艺简单、生产成本低,适合工业化生产。
本发明提供包含氢氧化锂、基油和聚合物的氢氧化锂组合物。本发明还提供制备氢氧化锂组合物的方法,包括使氢氧化锂组分、基油和聚合物接触。本发明还提供使用氢氧化锂组合物制备皂浓缩物或润滑脂的方法。
本申请公开了一种用于锂离子电池负极接触预锂化的电解液及预锂化方法,上述预锂化的电解液包括有机溶剂与锂盐,有机溶剂包括一元溶剂、二元溶剂、三元溶剂或四元溶剂中的任意一种。上述预锂化方法的步骤包括:将锂离子电池负极浸泡在上述预锂化的电解液中,以发生预锂化反应,得到预锂化负极。上述预锂化电解液中的有机溶剂与锂盐能够调控SEI膜在含锂层/负极接触界面上的生长行为及其物理化学性质,能够降低SEI膜中的有机组分,提高含锂层中活性物质的转化效率至85%以上;同时,降低了惰性锂的形成与产量,有效避免了因惰性锂积聚造成的负极析锂和电池极化增大现象,显著提高了接触预锂化电池的容量保持率和循环稳定性。
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