本实用新型公开了一种锂电池加工用粉碎装置,包括壳体,所述壳体顶端设有进料翻板,底端设有出料管,所述壳体的内部固定装设有两套加工装置,两套所述加工装置沿壳体的轴线排布,两套加工装置之间通过落料漏斗连通,每套所述加工装置均包括粉碎组件和过滤组件,粉碎组件装设于过滤组件的上方,原料经进料翻板、第一套加工装置、落料漏斗和第二套加工装置后最终被加工为合格物料从出料管排出。本实用新型的锂电池加工用粉碎装置具有简单实用、粉碎效率高、效果好、污染程度小和拆卸清理方便等优点。
本实用新型公开了一种石墨烯磷酸铁锂粉体材料的水热反应釜,用于水热反应,包括底座、加热层、外壳、温控系统;所述外壳为椭圆球形不锈钢外壳,所述椭圆球长轴所在的对称轴保持水平;所述外壳沿长轴所在的水平面分为上壳和下壳;所述底座上设有加热层,所述加热层包括导热表层和下层发热层,所述导热表层呈弧面与所述下壳表面相配合,所述下层发热层设有螺旋状的加热铜管,所述加热铜管连接有加热控制器;所述加热层最低点设有圆球件,所述外壳可以以所述圆球件为支点进行自转;所述上壳的顶部设有竖直的轴,所述温控系统包括处理器、温度传感器。本实用新型用于石墨烯磷酸铁锂粉体材料的水热反应,方便根据容器内的溶液环境控制温度。
本发明涉及一种氟硅酸废水与废旧锂离子电池炭渣的联合处理方法,对待处理的废旧锂离子电池炭渣进行破碎、筛分,获得炭渣粉末;再在100‑500r/min条件下对获得的炭渣粉末进行机械活化,获得活化物料;然后将获得的活化物料与氟硅酸废水按1:4‑16的质量比混合,在100‑220℃条件下于反应釜中反应6‑12h后,冷却,固液分离,获得固相物和浸出液;最后在30‑90℃条件下对S3获得的固相物进行常压酸浸2‑6h后,固液分离,依次水洗、干燥,获得纯度不低于99.9wt%的石墨粉。本发明可使提取过有价金属的废旧电池炭渣转化为高纯的石墨粉,通过循环氟硅酸废水富集炭渣中的杂质硅并且活化石墨中的杂质,适于氟硅酸的无害化处理与废旧锂离子电池负极材料的工业化清洁处置和高值化利用。
本发明公开了一种黑磷基石墨复合锂离子电池负极材料的制备方法:(1)将黑磷置于细胞粉碎机中进行超声剥离;(2)在步骤(1)后的混合液中加入碳材料转入反应釜中进行溶剂热反应,反应完成后将反应产物烘干、过筛,得到碳包覆黑磷粉末;(3)将步骤(2)获得的碳包覆黑磷粉末与人造石墨在有机溶剂中混合搅拌,同时超声分散,烘干,除铁,筛分,得到黑磷基石墨复合锂离子电池负极材料。本发明制备的黑磷基石墨复合锂离子电池负极材料,解决了材料循环寿命差的弊端、减少不可逆容量、增大充放电效率。
本发明属于锂离子电池材料技术领域,具体公开了一种原生包覆的纳米硅负极材料,包括纳米硅内核,以及在其表面原位生成的包覆层,所述的包覆层包括SiOx和硅醇。此外,还提供了一种和其适配的Na+、K+、Li+三元电解液。本发明中,所述的纳米硅负极适配含Na+、K+、Li+电解液,通过纳米化和表层SiOx保护层能抑制内部硅的碎裂;通过充放电初期在负极表面沉积形成的NaK液态合金可提高硅负极的导电率、抑制锂枝晶的形成和生长,形成锂离子快速传输通道,可有效提高硅负极材料的首圈库伦效率和循环稳定性。本发明具有成本低廉,工艺简单,易于工业化生产等优点。
本发明公开了一种锂离子电池用生物质炭纤维负极材料及其制备方法和应用,该锂离子电池用生物质炭纤维负极材料的微观形貌呈纤维状,生物质炭纤维的直径为1μm~5μm。制备方法包括(1)将生物质原材料浸入碱溶液中在120℃~180℃下进行水热预处理,得到悬浮液;(2)将所得悬浮液过滤得到前驱体,前驱体超声分散后过滤干燥,再在惰性气体保护下升温至700℃~1100℃进行热解炭化即得负极材料。本发明的负极材料较好地保留了纤维状形貌,首次库伦效率高,比容量大,制备方法原料来源丰富,环保可再生,且工艺过程简单,可广泛应用于锂离子电池制备领域。
本发明公开了一种Al‑Cu‑Li系铝锂合金的板材制备方法,步骤为:将所述铝锂合金铸锭首先经95~121℃保温6~24h,升温至320~400℃并保温3~16h,再升温至420~450℃并保温4~12h,最后升温至480~510℃并保温8~24h的均匀化处理,随后锯切头尾并铣面加工成热轧坯料并预热至480~520℃后,轧制成厚度为0.8~25mm的板材,轧制过程中板材表面温度不低于330℃,轧制过程中道次下压率为10~30%;将轧制板材进行505~525℃保温2~6h的固溶及淬火处理后,进行1~5%变形量的预拉伸变形,最后经人工时效处理至T8状态。本发明能够有效消除铝锂合金板材表层粗晶层,控制板材制备过程中的性能损失,提升板材性能均匀性。
本发明提供一种氟化隔膜超低温锂电池,所述锂电池包括外壳及设于外壳内的正极、负极、隔膜及电解液;所述隔膜设于正极与负极之间;电解液填充在外壳内;所述隔膜为氟化隔膜,具体是将多孔聚乙烯隔膜基体、多孔聚丙烯隔膜基体氟化后得到的多孔聚氟乙烯隔膜或多孔聚氟丙烯隔膜。本发明的锂电池通过采用氟化隔膜,并对对正极及负极的活性材料进行改进,可以实现‑40℃仍能具备很好的放电性能,能很好地应用在新能源汽车动力电池的制造和使用,对推动新能源汽车的发展具有重要意义。
锂离子电池复合负极材料三氧化二钒/石墨烯及制备方法,所述三氧化二钒/石墨烯由以下方法制成:(1)将钒源加入氧化溶剂中,加热并持续搅拌,直至溶解,得溶液A;(2)将氧化石墨烯加入溶液A中,然后超声至氧化石墨烯分散均匀,得液体B;(3)加热,进行水热反应,洗涤,离心,干燥,得前驱体;(4)在还原气氛下进行热处理,即成。本发明锂离子电池复合负极材料三氧化二钒/石墨烯中,三氧化二钒为粒径100~200nm的纳米颗粒锚定在石墨烯表层,三氧化二钒为纯相;用其组装的锂离子电池具有很高的比容量以及极好的循环稳定性,具有显著的经济价值;本发明方法操作简单,成本低,可控性强,重复性好,适宜于工业化生产。
本发明属于锂硫电池领域,具体提供了一种锂硫电池正极材料,包括正极活性材料、导电剂和添加剂,所述的添加剂为连二亚硫酸盐、连四硫酸盐以及硫代金属酸盐中的至少一种;所述的硫代金属酸盐为硫代钨酸盐、硫代钼酸盐、硫代钒酸盐、硫代铌酸盐、硫代铼酸盐中的至少一种。所述添加剂加速了放电中间产物多硫化锂(Li2Sx,4≤x≤8)向终产物Li2S或Li2S2的转化,缓解了多硫离子向负极的扩散,有效抑制了“穿梭效应”,从而提升了正极的容量和循环稳定性。
本发明公开了一种阳离子掺杂的磷酸铁锂正极材料及其制备方法和应用,其分子式为Li1‑yMxFePO4,其中:x≤0.03,M为Na、Mg、Al、Cr、Ti、Zr、Nb和W中的一种或多种;其制备方法包括:将磷酸铁、锂源、含元素M的掺杂剂和含碳还原剂按比例混匀后,在保护气氛下,600‑800℃下保温6‑15h烧结,即可。本发明通过将掺杂Ti以阳离子形态分布于橄榄石结构的磷酸铁锂正极材料中,钛阳离子掺杂既可以提高材料中的载流子浓度,从而提高其电子导电性,还可以减少晶粒尺寸,缩短锂离子扩散距离,从而提升离子电导性,最终协同提高所制备的阳离子掺杂的磷酸铁锂正极材料在循环过程中的倍率性能。
本发明提供了一种磷酸铁锂/碳纳米管复合正极材料的制备方法,通过在铁基催化剂上原位生长碳纳米管,然后加入粘结剂,制成复合阳极板经电解、过滤、洗涤、干燥、煅烧后得到前驱体/碳纳米管复合材料;与锂盐混合后在保护性气氛中烧结得到磷酸铁锂/碳纳米管复合正极材料。本发明利用电解法使催化剂溶解进入溶液中,和磷酸根生成了磷酸铁沉淀,碳纳米管为沉淀提供了大量的形核位点,有利于磷酸铁沉淀粒径的减小。材料中磷酸铁锂粒径较小,碳纳米管形成了导电网络,提升了材料的电化学性能,为磷酸铁锂正极材料的制备提供了新的方法。
本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种浆料及制备方法、负极极片、锂离子电池,浆料按质量分数包括:浆体46‑54%,水46‑54%;浆体按质量分数包括:氢氧化铝包覆石墨93.5‑95.5%,导电剂2‑3%,增稠剂1‑1.5%,粘结剂1.5‑2%。浆料涂覆在负极金属箔片上形成负极极片,用该负极极片组装的锂离子电池具有非常快的充电速度;浆料改善了极片与电解液界面的浸润性,提高了界面处的保液能力,增加了界面吸液效果,改善了锂离子的界面反应阻抗,从而有效地改善了石墨材料的嵌锂动力学特性,减小充电极化;使得快速充电能力以及缩短充电时间等方面上有明显地提升。
本发明涉及一种三元材料锂离子电池正极用极片,包括正极集流体铝箔基层、三元材料导电层和钴酸锂导电层,三元材料为镍钴锰酸锂,化学式为LiNixCoyMn1-x-yO2,0.3≤x≤0.8,0.1≤y≤1/3;本发明还涉及此极片的涂布方法,把三元材料制成的浆料涂覆于正极集流体铝箔的正反两面,两面涂布的厚度相同,干燥后,将钴酸锂制成的浆料涂覆于铝箔正反两面的三元材料表面,两面涂布的厚度相同,干燥,即得到本发明的极片。采用本发明三元材料锂离子电池正极用极片及其涂布方法制作的电池,由于气胀现象得到消除,在化成后产气轻微,且电池的平台电压、充放电循环性能等都得到提高,而且节约了成本。
本发明提供了一种导电氧化物包覆的高镍三元锂离子电池正极材料及其制备方法,属于锂离子电池正极材料技术领域。本发明提供的导电氧化物包覆的高镍三元锂离子电池正极材料包括高镍三元正极材料和包覆在所述高镍三元正极材料表面的导电氧化物;所述导电氧化物为锑锡氧化物和/或锡酸锌。本发明在高镍三元锂离子电池正极材料表面包覆一层锑锡氧化物和/或锡酸锌,不仅能阻止活性电极材料与电解液之间的直接接触,防止电极材料与电解液之间发生副反应以及电解液的分解产物对电极材料的腐蚀作用,还提高了材料循环过程中的稳定性;因为导电氧化物具有较高的电子和离子导电率,能够提高高镍三元锂离子电池正极材料的放电比容量及其倍率性能。
本发明公开了一种锂离子电池复合正极材料,在钴酸锂材料基体表面包覆一层掺镁磷酸铝层。本发明的制备方法:将易溶性铝盐和易溶性镁盐溶解于溶剂中,得到溶液A;将易溶性磷酸盐溶解于溶剂中,得到溶液B;在搅拌条件下,将溶液B注入到溶液A中,控制反应过程中体系的pH值为4‑6,将所得的产物过滤、洗涤、烘干,得到无定型掺镁磷酸铝颗粒;将无定型掺镁磷酸铝颗粒与钴酸锂材料混合均匀,烧结,即得到复合正极材料。本发明对钴酸锂材料基体进行包覆掺镁磷酸铝层修饰,镁元素的掺入提高了包覆层的结晶性,提高了复合正极材料的耐电解液侵蚀能力,可以在更长时间下保持电解液与活性物质的隔离,进而提高了锂离子电池的循环性能及安全性能。
本发明公开了一种具有热关闭和自愈功能的锂离子电池正极材料的制备方法,属于锂离子电池技术领域。该锂离子电池正极材料包括活性材料基体及3取代基聚吡咯或3取代基聚噻吩包覆层。一方面,本发明提供的锂离子电池正极材料具有热关闭功能,当电池温度异常升高时,3取代基聚吡咯或3取代基聚噻吩发生热脱杂,由导电态转变为绝缘态,电池材料与周围颗粒间的电子传输被切断,电池材料失去活性,电池反应被关闭,避免电池发生热失控。另一方面,本发明提供的锂离子电池正极材料具有自愈功能;电池被关闭后,当电池温度恢复正常时,3取代基聚吡咯或3取代基聚噻吩发生电化学重掺杂,由绝缘态转变为导电态,电池材料活性得以恢复。
本发明提供了一种光电阴极及其制备方法、金属锂提取方法及提取装置,该光电阴极包括:光吸收基底;过渡金属氧化物层,形成于光吸收基底的表面;纳米颗粒,负载于过渡金属氧化物层的背离光吸收基底的表面,纳米颗粒包括金属纳米颗粒和合金纳米颗粒中的至少一种。该金属锂提取方法包括:以本发明上述的光电阴极为工作电极,与参比电极和对电极组成三电极体系;将三电极体系置于含锂溶液中,对光电阴极施加外加电压,并利用光线照射光电阴极,进行电解反应。本发明的光电阴极及金属锂提取方法能够在室温下实现对金属锂的绿色高效提取,提取装置结构简单、操作方便。
一种镍钴酸锂电池再生三元正极材料的制备方法。本发明包括以下步骤:(1)废旧锂离子电池采用氯化钠溶液进行放电,拆解,将正极片在碱液中进行浸泡,过滤得到黑色粉末;(2)将所得的黑色粉末在保护气气氛下进行还原焙烧;(3)将黑色粉溶解于酸性溶液中,萃取除杂,得到较高纯度的含镍和钴的混合溶液。(4)测得钴和镍离子的浓度后,向溶液中加入相应的锰源与钨源,调节pH,进行共沉淀反应,得到前驱体;(5)将前驱体与锂源与硼源混合烧结得到正极材料。根据本发明提供的方法,不仅有效地减轻废旧锂离子电池所产生的污染,且能将其中废旧镍钴酸锂材料回收再生为三元正极材料,该正极材料具有优异的电化学性能。
一种锂离子电池用多晶高镍正极材料,包括层状结构的基材和基材外尖晶石结构的包覆层,基材的通式为LiaNi1?x?yCoxMyO2,其中,M为Mn和Al中的至少一种,包覆层为锂锰氧化物,且基材表面总杂质锂占基材总重的质量分数在0.085%以下。该正极材料的制备包括以下步骤:称取Ni1?x?yCoxMy(OH)2和锂源混合,然后经热处理,冷却,破碎,筛分,得到基材;测定基材表面残存的杂质Li2CO3和LiOH含量,根据测定结果加入金属Mn化合物中,在有氧气氛中经低温热处理,得到锂离子电池用多晶高镍正极材料。本发明的产品具有材料碱度低、气胀程度小、加工性能和循环性能优异等优点。
本发明涉及一种锂离子电池正极材料LiCo1/3Fe2/3PO4/C的制备方法;属于锂离子电池技术领域。所述制备方法为:按摩尔比Co:Fe=1 : 2配取钴盐、铁盐加水后加热至80℃~90℃并调整pH值至10~11,反应得到CoFe2O4前驱体;再将所得CoFe2O4前驱体与锂盐、磷盐混合,加入碳源,球磨、烧结,得到LiCo1/3Fe2/3PO4/C复合材料。本发明合成的LiCo1/3Fe2/3PO4固溶体中的Co、Fe元素分布极其均匀,作为正极材料使用时能够兼具磷酸铁锂材料的高容量、长循环寿命和磷酸钴锂的高电压、高能量密度的优势。其在动力电池领域具有很好的应用前景。
本发明公开了一种锂铍混合精矿浮选分离工艺,对锂铍混合浮选精矿,先按FeCl3、Na2S、Na2CO3、NaOH的顺序依次加入调整剂,在矿浆质量浓度为10%~25%,矿浆温度为18℃~25℃条件下调浆,再加入组合捕收剂,进行分离粗选,得到绿柱石粗精矿和合格锂辉石精矿,绿柱石粗精矿中依次加入FeCl3、Na2S、Na2CO3,在矿浆质量浓度为10%~15%,矿浆温度为18℃~25℃条件下调浆,再加组合捕收剂进行分离精选,即得到合格的绿柱石精矿产品,其中锂精矿Li2O品位5.0%~6.7%,铍精矿BeO品位6.0%~7.5%。本发明具有工艺流程简单,生产成本低,操作易于控制的优点,能有效解决锂辉石与绿柱石难以分离的工业难题。
本发明公开了一种改进长短期记忆神经网络的锂电池健康状态估计方法。其步骤为:获取锂电池实验数据集;根据容量计算电池实际的健康状态,提取若干个能够表征电池健康状态的老化特征并对特征数据进行标准化处理;初始化相关参数并建立改进的长短期记忆神经网络模型,确定网络中需要优化的参数;对改进的长短期记忆神经网络估计模型进行训练;将训练得到的最优参数值作为长短期记忆神经网络模型中对应的值来进行锂离子电池健康状态的估计。本发明能够有效提高锂离子电池健康状态的估计精度。
本发明提供了一种凝胶态电解质、制备方法及锂离子电池的制备方法,将硼酸或硼酸酯与有机硅化合物反应制备得到硼硅烷交联化合物,之后于具有保护气氛且水含量和氧含量均小于1ppm的环境下,将由硼硅烷交联化合物、单体聚合物单体、锂盐、改性剂和引发剂混合而成的预聚合物溶液,再将预聚合溶液、支撑隔膜、正极极片和负极极片组装成锂电池封装后,原位聚合一段时间,得到凝胶态电解质,并在原位聚合制备电解质的同时,也制得具有这种电解质的锂电池。本发明的凝胶态聚合物电解质在具有较佳的重构塑形特点外,可进一步提升电解质的电导率和界面性能,改善电池的电化学性能。
本申请涉及锂离子电池领域,涉及一种硅氧复合材料及其制备方法以及锂离子电池。在酸改性氧化亚硅表面原位聚合,形成聚合物包裹氧化亚硅的核壳结构。通过在氧化亚硅表面原位聚合,能够在氧化亚硅表面枝接原位反应位点,形成内核与外壳结合的牢固连接结构,碳化后形成的碳结构稳定,结合牢固,能够有效地提高复合材料的电导率。而且由于形成了聚合物包裹氧化亚硅的核壳结构,使得氧化亚硅材料具有弹性保护层,解决了氧化亚硅负极体积膨胀的问题。采用有机锂对核壳结构进行预锂化提高了材料的首次效率。
本发明属于锂离子电池领域,具体涉及一种适用于锂离子电池负极的硼酸钴/石墨烯复合材料及制备方法。该复合材料为纳米棒结构硼酸钴镶嵌在褶皱的石墨烯内部,硼酸钴所占的质量百分数为10%~95%。首先将水溶性钴盐以及十水四硼酸钠溶于去离子水,之后加入氧化石墨烯溶液,在水热反应条件下控制温度和反应时长,氧化石墨烯采用化学方法合成;最后将所获得的沉淀离心洗涤干燥,获得锂离子电池负极用的硼酸钴/石墨烯复合材料。本发明的复合材料用作锂离子电池负极时,具有比容量高、循环性能好、倍率性能优良及循环寿命长等优点;其制备方法简单、成本低廉,易于实现工业规模化生产。
本发明涉及一种锂离子电池LiMnPO4正极炭包覆的制备方法。所采用的技术方案为:以煤沥青中的喹啉可溶物为炭源,利用煤沥青的喹啉可溶物混合液与LiMnPO4正极前驱体形成稳定胶体,实现对LiMnPO4前驱体的均匀球形包覆,然后经有机溶剂分离、二次炭化工艺制备炭包覆的锂离子电池LiMnPO4正极材料,其中一次炭化采用易溶性无机固体粉末与前驱体共混炭化方法制备锂离子电池LiMnPO4正极炭包覆材料。本发明的优势在于能够制备出一种电导率高、离子扩散系数大、均质、球形层状结构包覆炭的锂离子电池LiMnPO4正极材料。
本发明提供一种水泥窑协同处置废弃锂离子电池的系统和方法,其根据废弃锂离子电池中所含物质的特性并针对现有技术中存在的难题提出。其中处置系统包括:废弃锂离子电池储存装置,无水无氧双轴破碎机,立式热解炉,中和塔,有价元素提炼系统和水泥窑系统;处置方法具体为:通过对废弃锂离子电池的分类预处理、无水无氧破碎解体、立式热解炉蒸发分解烧结成固态混合渣、从固态混合渣中提取有价元素;再通过采用廉价的碱性水泥原料中和含氟、含磷化合物气体、水泥窑高温焚烧可燃废气并处理所有废渣,实现清洁生产和环境保护。本发明系统设备结构简单,能实现整个系统内资源和能源的最大化利用,且能实现采用简单方法低成本回收有价元素物质。
本发明公开了一种富锂锰基正极材料的改性方法,由以下步骤组成:准备富锂锰基正极材料的前驱体,将前驱体、碳酸锂和掺杂改性金属氟盐充分混合均匀,将混合均匀后的混合料进行高温烧结,得到改性后的富锂锰基正极材料。本发明的改性过程简单、易控,不增加现有制备工艺步骤且产品电化学性能优异。
一种高容量球形镍钴铝酸锂正极材料(NCA)的制备方法包括先在常温下将含有镍、钴、铝、锂等元素的化合物在分散剂中进行湿混,然后干燥,得到混合均匀的原料混料;再将干燥后得到原料混料在5~600r/min的回旋转动炉膛中的氧化气氛中进行分段烧结并保温一定的时间,然后快速降温,得到高容量的球形镍钴铝酸锂正极材料。本发明的整个制备过程中各种原料都在湿混和转动混合的动态过程中进行,充分的促进了各种原料之间的均匀混合,解决了固相法制备镍钴铝酸锂正极材料过程中的成分偏析问题。
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