本发明公开了一种锂、钠离子电池阻燃剂及其制备和应用方法。其制备方法是利用施加一定电压和频率的交流电设备,电解置于无机盐电解质溶液中的金属铝工作电极,电解产物经过离心、洗涤、干燥、保护氛围下煅烧,即可得到颗粒大小均一的三氧化二铝阻燃剂,并将其应用于锂、钠离子电池。该方法操作简单、产率高、绿色环保、生产成本低廉,有利于工业化生产。
本发明锂电池领域,提供了一种基于石墨烯‑二氧化硅复合气凝胶的锂离子电池负极浆料及其制备方法,负极浆料包括以下重量份的组分:石墨烯‑二氧化硅复合气凝胶粉末95‑97份,导电剂0‑2份,分散剂0‑1份,粘合剂0.5‑2.5份,增稠剂0‑2份,水140‑160份。本发明的负极浆料中含有石墨烯‑二氧化硅复合气凝胶材料,其不仅比表面积大,而且柔性较高,涂覆于负极片表面固化后,所得负极片表面较为平滑,毛糙感弱,因此能够有效防止隔膜被刺穿,延长电池使用寿命。
本发明公开了一种锂离子电池石墨负极的再生方法及其再生石墨负极,方法包括以下步骤:(1)将废旧石墨负极干燥、过筛;(2)将步骤(1)处理过的废旧石墨负极置于含有氧化剂的酸溶液中,加热反应后得到混合液;固液分离,将沉淀物洗涤、干燥,得到洗涤石墨;(3)将洗涤石墨与有机碳源混合,置于惰性或还原环境中进行热处理得到再生石墨;再生石墨负极具有包覆结构,以石墨为基体,有机碳包覆在石墨基体表面,基体与包覆层的接触处掺杂有硼元素。通过硼酸酸浸过程除去废旧石墨负极表面的杂质及锂,随后与一定量的有机碳源热解,均匀地包覆在石墨表面并引入硼元素的掺杂,再生石墨结构稳定,结晶性好,比容量大,循环性能好。
本发明提供了一种碳硒复合材料及其制备方法和在锂硒电池中的应用,与现有技术相比,本发明提供的碳硒复合材料制备方法中,二维碳材料不仅原料来源广泛简单易得,制备方法简单,实用化程度较高,且得到的碳硒复合材料表现出优异的电化学性能。本发明采用一步水热反应制备二维碳材料,所述二维碳材料含有丰富的微介孔结构,且其具有较高的石墨化程度,将此二维碳材料与硒进行低温复合和活化,得到碳硒复合材料,所述碳硒复合材料中单质硒均匀负载于二维碳材料表面的微介孔中,负载率高达80%;以此碳硒复合材料作为正极材料组装得到电化学稳定的锂硒电池。
本发明涉及锂离子电池正极Li3V2(PO4)3/C复合材料及其制备方法。通过将Li3V2(PO4)3的前驱体溶液渗透到Ketjen?Black(KB)多孔炭的多孔结构中,焙烧制得产物。本方法制备得到的Li3V2(PO4)3/C复合材料中Li3V2(PO4)3颗粒尺寸小,反应温度低,时间短,成本低。该方法制备Li3V2(PO4)3和炭纳米复合材料用作锂电池的正极具有很好的电化学性能。
一种锂离子电池隔膜的制备方法,包括以下步骤:(1)聚合物纳米颗粒的制备;(2)铸膜液的配制:将聚合物聚偏氟乙烯、纤维素、无纺布、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯腈或聚乙烯醇中的一种或几种的混合物与稀释剂按质量比1:1-15的比例混合均匀,然后加入相当于聚合物重量2-50%的聚合物纳米颗粒,水浴搅拌加热,得铸膜液;(3)成型:将铸膜液流延成雏形膜;(4)后处理:浸入水中或浸入有机溶剂正己烷、环己烷、无水乙醇、甲醇、甲苯或二甲苯中,去除隔膜中的稀释剂,真空干燥,即成。利用本发明制得的锂离子电池隔膜与电解液的接触性能优良,电化学稳定性好,离子电导率高,阻抗小。
本发明提供了一种用于锂离子电池负极材料的炭包覆扩层石墨复合材料及制备方法,炭包覆扩层石墨复合材料具有“壳-核”结构,内核为掺杂磷的扩层石墨,其层间距范围为0.3360~0.3390nm,外壳为酚醛树脂的热解产物。通过原料预处理-氧化插层-包覆-脱层工序制备,采用溶于有机酸的磷酸或其盐类-硝酸盐体系作为氧化插层剂。以本发明的炭包覆扩层石墨复合材料制作锂离子电池负极,具有高容量、高功率、长寿命特性。本发明的制备方法也具备工艺简单易行、条件温和实用等特点。
本实用新型公开了一种运动式锂电池自动抽气封装设备,包括工作架,所述工作架内壁设有抽气封装装置,所述抽气封装装置设有软管,所述工作架内壁固定连接有抽气泵和真空箱,所述抽气泵的抽气管和软管分别贯穿真空箱两侧的内壁,所述真空箱内壁固定连接有过滤膜层,所述真空箱的内壁滑动连接有冷却收集箱,所述冷却收集箱外壁固定连接有卡板,所述卡板上设有橡胶垫,所述真空箱的侧壁设有出气管,所述出气管位于过滤膜层的下方。本实用新型通过过滤膜层、冷却收集箱、电机等装置的配合,在对锂电池封装完成后对真空箱内的气体进行压缩和过滤,不仅可以快速的对气体进行冷却,而且还能得到相对纯度更高的电解液,结构简单,操作方便。
本实用新型公开了一种锂电池隔膜生产用的收膜装置,包括收膜装置主体,收膜装置主体包括活动安装在内部中心处的卷膜轴、滑动连接于收膜装置主体内壁之间的压紧块和活动安装于收膜装置主体一侧内壁上的切割刀;收膜装置主体的壳体内部设置有传动机构,收膜装置主体一侧的外壁上活动设置有手摇柄,通过施加作用力于手摇柄上驱动传动机构使压紧块沿水平向卷膜轴的方向运动;收膜装置主体的底部开设有第二滑槽。本实用新型提供的锂电池隔膜生产用的收膜装置,通过传动机构的设置,使拉绳拉动切割刀切隔膜时,压紧块沿水平方向向卷膜轴处压紧,从而避免切割后,端口处的隔膜因为张力卷起出现褶皱,从而避免了浪费资源。
一种用于锂离子电池回收的水资源综合利用装置,包括煅烧炉、加热盘管、连接管、水泵、液氨储存池;煅烧炉包括耐火砖砌成的外墙和涂在外墙内侧的耐火泥浆;加热盘管盘旋的镶嵌在耐火泥浆内;加热盘管的出水端通过连接管与水泵连接;液氨储存池包括槽体和盖体;盖体连接在槽体上;热水进水口和水泵之间通过连接管连接;槽体的底部设置有出水口,出水口和加热盘管的进水端通过连接管连接。本实用新型的用于锂离子电池回收的水资源综合利用装置能够对水资源进行循环利用,同时对液氨进行加热的热水,冷却后行号作为煅烧炉的冷却水,加热后的冷却水又循环到液氨储存池内,对液氨进行加热,这样就能够节约能源。
锂离子电池材料微波辅助动态连续煅烧设备,该设备包括回转窑体、传动装置和动力装置,动力装置通过传动装置与回转窑体相连,回转窑体包括回转窑筒体,在回转窑体外壳上连续布置有独立的微波发射器,微波发射器上连接有波导管,波导管连接回转窑筒体;回转窑体不同温区的温度通过调节微波发射器的微波功率进行控制;回转窑体的窑头设有排料装置,窑尾设有加料器;回转窑体的窑头设有送风枪,送风枪与回转窑筒体连通,窑尾设有排气烟道;回转窑体内部的烧结气氛通过窑头的送风枪进行控制。本实用新型热利用率高,尤其有利于纳米材料的制备,可实现连续进料连续出料,大幅度提高锂离子电池材料制备的效率,且产生温室气体少,对环境影响小。
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。
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