本发明公开了一种耐高电压多级结构复合固态电解质及其制备方法,以及其在固态锂电池中的应用。其特征在于锂电池采用了多级结构不同组分的固态电解质,负极侧的电解质采用与电极界面相容性优异的聚合物电解质,正极侧的电解质采用耐高电压的聚合物电解质,中间层采用离子电导率高的聚合物电解质或者无机电解质。多级结构固态电解质结合了不同组分的优点,具有机械性能高、离子电导率高、电化学窗口宽、与电极的界面相容性优异、能够抑制锂枝晶的生长等优点。同时,相比于传统的液态锂离子电池,采用多级复合固态电解质组装的电池具有更高的安全性能以及能量密度。
本发明属于锂离子电池材料制备领域,具体涉及磷酸铁锂电池的正极材料中铁、锂金属的回收方法。本发明包括如下步骤:(1)焙烧:将磷酸铁锂电池的正极材料充分焙烧,焙烧温度为400‑600℃;焙烧时间为2‑3h;(2)酸浸:将经步骤(1)充分焙烧氧化后的焙烧料,置于稀硫酸、稀磷酸溶液中浸泡,稀硫酸、稀磷酸溶液pH值范围为2.0‑6.5之间,溶解焙烧料中的Li3PO4,过滤,焙烧料中Li3PO4与Fe2O3、FePO4分离;(3)碱析出:取经步骤(3)处理后的滤液,并调节所述滤液呈碱性,使滤液中的Li3PO4直接析出为沉淀,从而实现对固态Li3PO4回收。本发明在对焙烧料进行酸浸溶解和调碱析出处理步骤中,只需控制滤液呈弱酸或弱碱性即可,调碱析出方式实现对磷酸锂的高品位优选回收。
本申请提供了一种复合锂离子电池隔膜和锂离子电池,涉及锂离子电池领域。复合锂离子电池隔膜,包括依次层叠的第一聚偏氟乙烯层、第一芳纶层、聚烯烃层、第二芳纶层和第二聚偏氟乙烯层;第一聚偏氟乙烯层、第一芳纶层、第二芳纶层和第二聚偏氟乙烯层均设置有三维网状孔,聚烯烃层设置有微孔。一种锂离子电池,包括所述的复合锂离子电池隔膜。本申请提供的复合锂离子电池隔膜制备的锂离子电池,能够有效的解决现有锂电池隔膜陶瓷涂层易脱落、不耐高温以及锂离子电池因隔膜造成的安全问题,且该锂离子电池隔膜孔隙率较高,电解液浸润性提高,同时该隔膜与电池极板具有良好的热压粘结性,有利于电池形态保持及电池循环性能的提升。
本发明公开了一种锂电池隔膜及其制备方法和在锂电池中的应用,本发明的锂电池隔膜为无机纳米纤维膜,无机成分可以增强锂电池隔膜的热尺寸稳定性,使锂电池隔膜具有较高的耐热性和稳定性;无机成分可以提高锂电池隔膜与电解液的浸润性,无机纳米纤维膜孔隙率较高,可以提高锂电池隔膜的电解液吸收率和离子电导率,有利于提高锂电池的循环及倍率性能。本发明采用的静电纺丝技术制备得到的锂电池隔膜具有耐高温、高孔隙率的优点,得到的锂电池隔膜可以承受较长时间的高温处理,且不会发生明显的热收缩现象。本发明制备锂电池隔膜的工艺简单,生产率高,制备得到的锂电池隔膜能够满足高容量锂离子电池安全性要求。
本发明涉及一种锂离子电池用改性磷酸铁锂材料及其制备方法。所述改性磷酸铁锂材料是由熔盐法制备:采用锂源、铁源、磷源为原料,以熔盐为熔剂,掺加含镁、铝、钕、铷、镓、铯、硅、锡或碳元素的化合物进行改性,经研磨后煅烧制备而成。本发明改性磷酸铁锂材料具有纳米化粒度、清晰的晶体结构和完整的结晶形貌,电子导电率和离子扩散率高,以其为正极的锂离子电池的循环性能好。
本发明属于锂电池技术领域,具体涉及一种锂离子电池负极连续补锂的方法。采用干法成膜方式将补锂成分混合均匀后加热挤出形成补锂复合膜,而后将负极膜与补锂复合膜通过辊压装置进行连续粘结复合,实现对负极的连续补锂;或,连续粘结复合后经过电子束辐照处理完成负极复合膜的补锂。本发明提供的锂离子电池负极连续补锂的方法,可实现负极膜安全、高效的补锂,经补锂后的锂离子电池具有较高的首次充放电效率和优异的循环性能。而且本发明提供的负极补锂方法操作简单、补锂均匀、无安全问题、效率高,与现有锂离子电池制备工艺兼容性好,适用于产业化大批量生产。
本发明涉及一种锂离子电池用掺杂型大晶粒钴 酸锂正极材料及其制备方法,属于电池材料技术领域。一种锂 电池用掺杂型大晶粒钴酸锂材料,该材料是以 Co3O4、 Li2CO3、MgO为原料,所述原料的配方为: Co3O4为1份、 Li2CO3为0.45~0.6份、MgO为0.004~0.1份,其比例关系为 实际摩尔数之比。利用本发明的配方和制备方法制备的掺杂型 大晶粒钴酸锂粉料,其平均晶粒度为6~8μm,容量高于 145mAh,循环寿命长(>500次),安全性能好。本制备方法工 艺简单、低成本,适用于工业化生产。
本发明涉及一种用于锂离子电池正极材料的球形锰酸锂的制备方法,属新能源材料技术领域。本发明采用碳酸锂或醋酸里和二氧化锰按一定比例与水混合、搅拌得到流变相,烘干在700℃微波烧结2h得到锰酸锂的一次颗粒,将一次颗粒与甲基纤维素MC水溶液混合得水相,再以煤油为油相,Span80为表面活性剂,搅拌得微乳液,加热870℃烧结得锰酸锂的二次颗粒。采用以上方案,通过控制锰酸锂的二次颗粒的烧结时间,实现锰酸锂球形颗粒微观粒径大小的有效控制。该制备方法简单,原料易得,所得产品具有优越的物锂化学和电化学性能,是优良的锂离子电池正极材料。
本申请提供一种改性芳纶聚合体、芳纶铸膜液、锂电池隔膜及制备方法和锂电池。改性芳纶聚合体:惰性气体环境,将第一反应单体和第一溶剂混合,冷却;加入第二反应单体和第三反应单体,反应后调节pH值至中性;第一反应单体为间苯二胺,第二反应单体为间苯二甲酰氯,第三反应单体包括对苯二胺和/或对苯二甲酰氯。芳纶铸膜液:将改性芳纶聚合体与陶瓷颗粒、成孔剂、第二溶剂混合,加热得芳纶铸膜液。锂电池隔膜包括基材和涂覆在基材表面的涂覆层,涂覆层由芳纶铸膜液制得。锂电池隔膜的制备方法包括将芳纶铸膜液涂覆在基材上,涂覆厚度1~10μm,进行凝固处理和干燥处理。锂电池包括锂电池隔膜。本申请提供的锂电池隔膜制的锂电池安全性能好。
本发明公开了一种1-甲基环丙烯锂的制备及保存方法,1-甲基环丙烯锂的制备方法,在惰性气体氛围下将3-卤代-2-甲基丙烯与有机锂化合物、结构调节剂在惰性溶剂中20-90℃温度下混合反应,获得1-甲基环丙烯锂;该方法原料易得、工艺简单、便于操作,成本低、适于工业应用。1-甲基环丙烯锂的保存方法,在1-甲基环丙烯锂惰性溶剂悬浮液中加入阻聚剂,混合均匀后灌装至容器中,用惰性气体将容器内的空气及水蒸汽置换后封口,并在40℃以下温度存放;保存条件简便易行、保存稳定、取用方便。
本发明公开了一种锂离子锂氧气混合电池及其制备方法,混合电池包括多孔复合氧电极、负极、电解液以及隔膜,电池中必须充有氧气或含有氧气的混合气体;多孔复合氧电极采用基于脱嵌锂反应的锂离子电池正极材料富锂锰基固溶体xLi2MnO3·(1‑x)LiMO2(M=NiaCobMnc,a+b+c=1,0
本发明公开了一种包含界面稳定聚合物材料的锂电池电极制备方法及其在固态锂电池中的应用。其特征在于界面稳定聚合物材料为聚碳酸亚乙烯酯(PVCA)或其共聚物。自由基引发单体进行本体聚合得到聚合物,界面稳定聚合物材料可以在电极表面形成覆盖膜,能够有效地抑制充放电过程中电极材料的破坏和固态电解质在正负极表面的分解。同时,该聚合物材料可以在锂金属表面形成稳定保护层,抑制锂枝晶的生长,进而提高固态锂电池的循环性能。本发明还提供了上述电化学稳定聚合物材料的制备方法,以及使用其组装的固态锂电池。
本发明涉及一种锂离子电池用改性钛酸锂材料及其制造方法。所述改性钛酸锂材料是由熔盐法制备:采用锂源、钛源为原料,以熔盐为熔剂,掺加含镁、铝、钕、铷、镓、铯、硅、锡或碳元素的化合物进行改性,经研磨后煅烧制备而成。本发明改性钛酸锂材料具有纳米化粒度、清晰的晶体结构和完整的结晶形貌,且熔盐法制备工艺保证了产品的均一性,以其为负极的锂离子电池的导电性能和循环性能均有很大的提高。
本发明涉及一种锂离子电池正极材料高密度磷酸锰铁锂的制备方法,它属于能源新材料技术领域。本发明的制备方法的主要内容是采用三价铁为原料,与锰源、磷源、还原剂混合,加入氨水溶液反应合成磷酸锰铁锂的前躯体,然后再与锂源在保护气氛下高温烧结,得到堆积密度高,导电性好,比容量高的磷酸锰铁锂粉体,本发明工艺简单、实施方便、效果显著、成本低廉。
本发明涉及一种用于可再充电锂电池的负极材料,以负极材料总重计,所述材料包括70-80%活性材料、5-10%无定形碳、5-15%羟甲基纤维素和5-10%环氧树脂,所述活性材料为含锂化合物,所述化合物中为锂氧化物中掺杂锰、镍、铬、钒和钴。本发明的负极应用于锂离子电池中可以使电池稳定,改善电池寿命。
本申请涉及锂电池技术领域,公开一种用于锂电池充放电的保护电路,包括:检测电路;开关电路;第一保护器件,与检测电路、开关电路和锂电池连接,根据检测电路的信号和锂电池的电压,控制开关电路以导通/断开锂电池的充电或放电回路;第二保护器件,与检测电路、开关电路和锂电池连接,根据检测电路的信号和锂电池的电压,控制开关电路以导通/断开锂电池的充电或放电回路。检测电路和保护器件检测锂电池的状态。当锂电池的状态出现异常时,通过开关电路切断充电或放电回路,起到保护锂电池的作用。当一个保护器件失效时,另一个保护器件能够正常切断回路,以提高锂电池充放电保护电路的可靠性。本申请还公开一种锂电池管理系统。
本发明属于无机非金属材料领域,涉及一种锂离子电池正极材料的表面改性技术。通过将高温烧结后的锂离子电池正极材料,主要包括钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元材料、镍钴铝酸锂以及层状富锂高锰等固溶体材料,放入到有机溶剂中充分搅拌,接着将固液混合物进行过滤。再将滤饼进行加热处理,获得最终产品。经过本发明改性的锂离子电池正极材料,可以有效降低其pH值和杂质锂含量,改善材料的高温循环和储存性能,使其具有优异的循环性能和高温性能,可以广泛用作锂离子电池正极材料,特别是在动力型锂离子电池中的应用。
本发明属于锂电池技术领域,具体涉及一种无负极二次锂电池的电解液及无负极二次锂电池和化成工艺。液态电解液为以磺酰亚胺锂和氟代烷氧基三氟硼酸锂作为主锂盐,碳酸酯化合物‑有机氟化合物作为有机溶剂体系,体系中加入功能添加剂。本发明还公开了一种无负极二次锂电池化成工艺,即将无负极二次锂电池在一定高温(40~100℃),一定压力(0~3MPa),一定真空度(0~‑0.1MPa)中化成。本发明所提供的无负极二次锂电池具有高能量密度、高安全性和长循环寿命等优点。
本申请实施例公开了一种钛酸锂/过渡金属复合材料、电极材料、电池及制备方法,所述钛酸锂/过渡金属复合材料为钛酸锂和纳米级过渡金属单质的复合材料。本申请实施例提供的的钛酸锂/过渡金属单质复合材料在充放电过程中具有两种储能机制,分别为过渡金属单质纳米颗粒基于自旋电容的界面电荷存储以及钛酸锂材料基于锂离子嵌入脱出机理。该材料具有高能量密度,良好倍率性能和较好的循环稳定性,是具有广阔应用前景的电极材料。
一种钛酸锂基锂离子电容器,包括壳体、置于壳体内部的电芯和含浸于电芯内的电解液,所述的电芯是由正极电极片、负极电极片和置于正极与负极之间的隔膜通过卷绕或叠片的方式得到的,所述的正极电极片包括正极集流体和涂覆于正极集流体上的正极涂布层,所述的负极电极片包括负极集流体和涂覆于负极集流体上的负极涂布层,所述的正极涂布层包括正极活性材料、导电剂和粘结剂,所述的负极涂布层包括负极活性料、导电剂和粘结剂,其特征在于所述的正极活性材料由高比表面积的碳材料组成;所述的负极活性材料为钛酸锂与碳材料的复合材料,且对所述的负极电极片进行了预嵌锂处理。
本发明提供了一种高倍率锂离子电池材料、一种圆柱型软包装锂离子电池结构及其制作方法。锂离子电池材料的正极材料和负极材料中分别添加石墨烯材料做为导电剂,正极材料中添加比例为0.4-1.5%,负极材料中添加比例为0.3-2.5%;可以有效提升锂离子电池的比能量,同时锂离子电池内阻比添加传统导电剂的锂离子电池内阻低。电池的制备方法为将正极材料及负极材料分别搅拌均匀后涂布、辊压制得极片,然后在极片上切割出多个极耳;然后对极片进行段切、卷绕、测短路;将铝带或镍带分别与极耳焊接;然后按照后续正常工序进行生产;本发明无需在极片内部焊接极耳,可以有效缩小卷绕电池直径,便于成型。
一种表面包覆硼锂复合氧化物的镍钴锰酸锂极材料,是在镍钴锰酸锂正极材料表面包覆一层硼锂复合氧化物。该材料的制备方法是在锂源和硼源的混合醇溶液中,加入制备好的镍钴锰酸锂,超声使其均匀分散在溶液中,再加入分散剂,充分的使材料浸润在溶液中,蒸发溶剂后热处理得到表面包覆α-Li4B2O5的LiNixCo1-x-yMnyO2。本发明实现了包覆物与正极材料分子水平的接触,包覆层厚度均匀。此外本发明通过在正极材料表面包覆硼锂复合氧化物,提高了锂离子的扩散系数,增强了材料的离子导电性,同时有效避免电解液与正极材料的直接接触,减少电极副反应的发生,从而提高正极材料的化学稳定性和循环性能。
本发明属于化工领域,具体涉及一种萃取锂离子用于制备高纯度碳酸锂的方法,采用磷酸酯型萃取剂、酮类萃取剂或者大环聚醚萃取剂;加入稀释剂混匀,配制低粘度的萃取有机相;根据含锂水溶液中锂含量,按一定比例混合萃取有机相和含锂水溶液,进行萃取;采用碱性金属碳酸氢盐及其碳酸盐、碳酸以及碳酸氢根铵盐水作为反萃剂,将其与含锂有机相混合,重复萃取,得到碳酸氢锂水溶液;热沉;结晶析出;洗涤干燥得到纯度在99.9%以上的碳酸氢锂晶体。该方法可在酸性、中性和碱性任一pH条件下从含多种碱金属及镁离子杂质的含锂水溶液中萃取锂离子;能够在镁锂比500:1以内高效环保的提取锂离子,达到镁锂高效分离,具有良好的应用前景。
本发明涉及镍钴锰酸锂材料领域,尤其是涉及一种制备镍钴锰酸锂的方法,步骤如下:(1)首先制备多孔氧化铝;(2)将镍源、钴源、锰源和锂源按(1.1~1.3):(1.1~1.3):(1.1~1.3):1的摩尔比溶于水中,随后,向水溶液中加入乙二醇,混合均匀后,在73~78℃下加热蒸发,形成溶胶;(3)将步骤(1)得到的多孔氧化铝浸泡于步骤(2)溶胶中,取出后,在820℃~850℃下烧结9~10h,再浸入溶胶,再烧结,如此重复6~8次,得到负载镍钴锰酸锂的多孔氧化铝;(4)将负载镍钴锰酸锂的多孔氧化铝浸入6~8mol/L碱性溶液中65~70min;(5)过滤后,用水和乙醇清洗,蒸发结晶,然后球磨筛分,得到镍钴锰酸锂产品。优点:镍钴锰酸锂粒径均匀,形貌结构一致。
本发明公开了一种锂离子电容器正极片,该锂离子正极片包括活性材料、导电剂、粘结剂、集流体,其中正极活性材料为表面功能化石墨烯、纳米活化石墨烯材料、石墨烯/金属氮化物复合材料,集流体为开孔率30~50%的可以自由穿梭锂离子的多孔集流体。该正极片具有比表面积高、吸附电荷容量高、导电性好的优点,可以有效提高锂离子电容器的能量密度和功率密度。本发明还公开了一种使用该正极片的锂离子电容器,该锂离子电容器包括正极、负极、隔膜、电解液及具有可以实现向负极预嵌锂功能的辅助电极。
本发明涉及电池制备技术领域,具体而言,涉及一种锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法,其包括以下步骤:第一步:通过破碎筛选机构将选取的锰矿物进行粉碎处理和筛选,得到的锰矿物粉末;第二步:将得到的锰矿物粉末倒入浓硫酸溶液中,制成硫酸锰溶液;第三步:向硫酸锰溶液中加入碳酸锂溶液,得到锰酸锂溶液;第四步:向锰酸锂溶液中加入磁性纳米复合颗粒和PH调节剂,完成锰酸锂溶液的酸碱度调配;第五步:加入聚吡咯,得到糊状锰酸锂混合物;第六步:加入搅拌釜中,然后置于对辊机两滚轮中间;第七步:去除部分水分,并在对辊机上碾压至规定厚度,即可制成卷绕式正极。
本发明涉及一种制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂的水热合成方法,它属于能源新材料技术领域。本发明是将铁源与磷酸盐混合,向其中加入锂源,搅拌均匀后放入高压反应釜中,再向其中加入还原剂,在180℃-200℃时保温8-12h生成球形磷酸铁锂;其中所述锂源、铁源、磷酸盐的摩尔比为3∶1∶1。本发明提供了一种简单一步直接制备磷酸铁锂的方法,采用该方法制备工艺参数容易控制,与采用三价铁作为原料相比,二价铁原料来源更加广泛,由此得到的磷酸铁锂粉体颗粒平均粒径细小,大约为3-5μm,颗粒分布均匀,振实密度可达2.0-2.5g/cm3,电池性能优异,首次充放电比容量为140mAh/g-160mAh/g。
一种表面包覆硼锂复合氧化物的镍钴锰酸锂极材料,是在镍钴锰酸锂正极材料表面包覆一层硼锂复合氧化物。该材料的制备方法是在锂源和硼源的混合醇溶液中,加入制备好的镍钴锰酸锂,超声使其均匀分散在溶液中,再加入分散剂,充分的使材料浸润在溶液中,蒸发溶剂后热处理得到表面包覆α-Li4B2O5的LiNixCo1-x-yMnyO2。本发明实现了包覆物与正极材料分子水平的接触,包覆层厚度均匀。此外本发明通过在正极材料表面包覆硼锂复合氧化物,提高了锂离子的扩散系数,增强了材料的离子导电性,同时有效避免电解液与正极材料的直接接触,减少电极副反应的发生,从而提高正极材料的化学稳定性和循环性能。
本发明涉及一种制备纳米级锂离子电池正极材料磷酸铁锂的化学方法,它属于能源新材料技术领域。其工艺步骤是配置锂源化合物、铁源化合物和磷源化合物溶液,将三种溶液按摩尔比Fe∶Li∶P=(0.8-1.5)∶1∶1混合,将配置好的氨水溶液逐滴加入到混合液中,不断搅拌,形成悬浊液,将悬浊液倒入反应器中,升温至70-100℃,反应时间5-10小时,取出过滤、洗涤,干燥后得到前躯体产物;将前躯体产物放入高温炉中,在惰性气体或者还原气体的保护下,升温至500-800℃,保温12-24小时。冷却降温至室温,取出产物,即得纳米级磷酸铁锂粉末。本发明提供的制备方法,合成工艺简单,成本不高,所得磷酸铁锂粉末粒径控制在纳米级,改善了其导电性能和电化学性能。
本发明公开了一种锂二次电池负极材料纳米级尖晶石型钛酸锂的制备方法,包括以下步骤:(1)以碳酸锂或氢氧化锂作为锂源,分散在乙醇水溶液中,制成锂分散液;(2)按照钛源∶锂源=7∶4~5∶4的摩尔比,称取钛源需要量,将其溶于锂分散液中,然后进行强烈搅拌;(3)将溶液放于反应釜中进行水热反应,反应结束后,自然冷却至室温,然后洗涤过滤得到百色沉淀,将滤出的白色沉淀在马弗炉里焙烧得钛酸锂粉末。本发明与现有钛酸锂的制备方法相比,降低了反应温度,缩短了反应时间,并且制备工艺简单,易于操作,原料廉价易得,得到的产物均匀,颗粒较小,产品性能优良。
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