本发明公开了一种锂硫电池正极极片的制备方法,采用聚丙烯酸、聚丙烯酸盐的一种或几种为粘结剂,与含硫材料、导电添加剂均匀混合并分散于溶剂中,将获得的浆料涂覆在集流体上,干燥后压片得到一种锂硫电池正极。聚丙烯酸和聚丙烯酸盐为水系粘结剂,可选用水作为溶剂来溶解,对环境湿度要求低、无毒,且具有良好的机械剥离强度和优异的粘接性能,提高了循环过程电极的结构稳定性,从而提高了电池的循环稳定性。同时,聚丙烯酸和聚丙烯酸盐的胶水状结构可抑制多硫化物朝电解液扩散,有利于提高锂硫电池的循环性能。
一种锂离子电池复合正极材料LiFePO4的制备方法,属于能源材料制备技术领域。其制备方法是将碳酸锂,2水合草酸亚铁,磷酸二氢铵,按一定的化学计量比配料,以稀土元素钇作为掺杂离子,加入碳的先躯体环氧树脂或酚醛树脂,以无水乙醇为介质球磨,在惰性气氛中300-400℃预分解4-6小时后,冷却至室温,再次混合均匀后,在惰性气氛中600-700℃合成反应16-20小时,得到具有网状结构的含钇复合正极材料LiFePO4/C。依据本制备方法制备的磷酸亚铁锂具有较大的电子导电能力及比表面积,室温下首次放电比容量可达160mAh/g。
一种磁悬浮和溴化锂吸收式双模运行制热装置,其中的磁悬浮和溴化锂吸收式双模运行制热装置包括磁悬浮冷水热泵机组、制热机组和烟气回收装置,制热机组与烟气回收装置连接,形成一个由制热机组指向烟气回收装置的烟道;烟气回收装置与磁悬浮冷水热泵机组连接,形成一个循环的水道;磁悬浮冷水热泵机组与制热机组连接,形成一个由磁悬浮冷水热泵机组指向制热机组的水道。本实用新型采用合理的结构,将溴化锂制热机组与磁悬浮双级变频压缩式冷水热泵结合,并对溴化锂制热机组产生的烟气进行回收,用于燃气潜热得以充分利用,提升供热效率15%以上,并且不降低供热温度。此外,烟气冷凝排放还具有消白烟和降低氮氧化物,硫氧化物的作用,节能又环保。
本发明涉及氢氧化锂生产技术领域,特别是一种用盐湖矿石生产单水氢氧化锂的工艺,包括以下步骤:将盐湖矿石与水混合调浆、净化除杂、苛化除杂、冷冻除硫酸钠、蒸发浓缩、干燥等,最终制得氢氧化锂。本发明的优点在于:用盐湖矿石生产单水氢氧化锂的工艺是以盐湖矿石为原料,其中盐湖矿石Li2SO4·H2O含量达到80.1~92.1%,平均含量为85.1%,该工艺用盐湖矿石生产单水氢氧化锂,解决了锂矿石资源不足的困境,增加生产线抵抗资源不足的风险,同时节约了设备成本;工艺中没有用到锂辉石,减少了锂辉石的消耗,同时工艺进行了简化,减少了能源消耗和生产设备投资。
本发明公开了一种含石墨烯的动力锂电池,包括电极组和动力锂电池电解液,所述电极组和动力锂电池电解液密封在电池壳体内,所述电极组包括正极、负极和隔膜,所述动力锂电池电解液,以重量份为单位,包括以下原料:六氟磷酸锂2‑6份、碳酸甲乙酯26‑40份、碳酸二甲酯16‑25份、碳酸亚丁酯8‑15份、碳酸二丙酯6‑12份、甲酸乙酯5‑8份、乙酸丙酯4‑9份、1,2‑二甲氧基乙烷10‑14份、改性石墨烯0.6‑1份、添加剂a 0.5‑0.8份。采用本发明提供的动力锂电池电解液制得的动力锂电池的高、低温性能和循环性能优良,本发明提供的动力锂电池电解液值得推广应用。
本发明属于锂金属电池负极材料领域,具体公开了一种3D亲锂复合碳纤维骨架,包括3D碳纤维骨架、复合在碳纤维上的Cu3P层以及掺杂在碳纤维上的含磷官能团。本发明提供的3D亲锂复合碳纤维骨架材料,具有丰富的比表面积和孔隙结构,能有效降低局部电流密度,促进锂离子的扩散,抑制体积效应;碳纤维骨架上的含磷官能团和Cu3P纳米薄层相互协同,显著降低锂形核过电位,诱导锂均匀地沉积/溶解,所构筑的锂金属负极具有优异的电化学性能,库伦效率和循环稳定性得到极大地提升。本发明还公开了所述的3D亲锂复合碳纤维骨架的制备方法及应用。
本发明公开了一种磷酸铁锂基复合正极材料,其由磷酸铁锂和石墨烯组成,石墨烯形成的薄膜均匀包裹着磷酸铁锂纳米晶体,磷酸铁锂由其前驱体转化得到,其前驱体和石墨烯是经一次反应同时合成。该复合正极材料的制备包括:将锂源、铁源和磷酸盐按化学计量比混合,加入纳米级鳞片石墨等,经高能球磨后得到前驱体,然后将所得前驱体在非氧化性气氛中加热,保温,得到本发明产品。本发明的磷酸铁锂基复合正极材料可作为锂电池正极材料进行应用,该类锂电池在2C倍率下首次放电比容量可达163mAh?g-1以上,2C倍率下1000次循环后的电池比容量保持率大于95%。
本发明属于固废处理领域,具体涉及一种硫酸法提锂渣制备轻质陶粒的方法,其特征在于,将包含硫酸法提锂渣、添加剂A、添加剂B的原料进行造粒制得球团,再将球团进行焙烧处理,即得;所述的添加剂A包含碳酸镁和碳酸钙;所述的添加剂B为钠长石、钾长石中的至少一种。本发明还包含所述制备方法制得的轻质陶粒及其在制备混凝土中的应用。本发明中,针对硫酸法提锂渣物料所致的陶粒难于制备,强度以及堆积密度性能不理想等问题,本发明创新地将硫酸法提锂渣和添加剂A和添加剂B联合,如此能够实现协同,能够解决硫酸法提锂渣成分特点所致的轻质陶粒制备难题,能够制备兼顾优异强度以及轻质优势的陶粒。
本发明提供了一种高纯度双氟磺酰亚胺锂的制备方法。该方法仅包含两个步骤:(1)以氟化氢、氟化锂、双氯磺酰亚胺混合反应生成粗品双氟磺酰亚胺锂;(2)以非极性溶剂溶解粗品双氟磺酰亚胺锂,加热结晶后,获取高纯度双氟磺酰亚胺锂。该方法具有产品收率高、杂质少,工艺流程短,工艺绿色环保等优点。
本发明公开了一种分离和回收废弃锂电池中金属的方法,该方法是将废弃锂电池回收混合极粉进行浮选分离I,得到含碳正极极粉和负极极粉;将含碳正极极粉与硫源混合进行硫化焙烧,得到硫化焙烧产物;将硫化焙烧产物经过水浸,得到锂盐溶液和过渡金属硫化物富集渣;将金属硫化物富集渣进行磨矿和浮选分离II,得到过渡金属硫化物精矿,该方法不但能够高效回收废旧锂电池中锂与铁、钴、镍、锰等有价金属,且工艺简单,成本低,不易造成环境污染,有利于大规模生产。
本发明属于废旧锂离子电池正极材料回收技术领域,具体公开了一种废旧磷酸铁锂正极粉回收再生制备电池级磷酸铁的方法。所述的一种废旧磷酸铁锂正极粉回收再生制备电池级磷酸铁的方法,首先将废旧磷酸铁锂正极材料使用酸和双氧水选择性浸出有价金属锂,之后通过硫酸使铁浸出到溶液中,得到富铁浸出液,然后通过调节pH合成水合磷酸铁,最后通过焙烧得到正磷酸铁。
一种磷酸铁锂系复合氧化物的制备方法,是一种用机械力作用得到前驱体制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂(LiFePO4)的软化学方法。本发明将锂源、铁源、磷源以及掺杂元素化合物置于球磨机中进行机械化学反应,将反应产物于保护性气氛下煅烧数小时晶化即可得到磷酸铁锂。本发明的优点在于它能较好地控制产物的成分和粒度,提高其导电性和均匀性从而改善电化学性能;且本发明简化了合成工艺,大大降低了材料成本,易于工业化应用。
一种高纯六氟磷酸锂的制备方法,本发明采用氟化钙和五氧化二磷为原料,干法制备五氟化磷;将高纯纳米氟化锂与五氟化磷在加压下干法合成高纯六氟磷酸锂;按化学反应计量,五氧化二磷过量10~60%;混合时间2~5小时;在密闭压力五氟化磷发生炉内,气体保护(无氧)反应合成五氟化磷,反应温度200~340℃;在六氟磷酸锂合成炉内引入加压的五氟化磷气体,在气体保护(无氧)下加热合成六氟磷酸锂;合成反应温度100~150℃;气体压力1.0~2.0MPA;反应时间4.0~15小时。本发明过程不采用溶剂,过程全干法,工艺简单,生产过程对产品无污染,产品纯度高;产业化实施方便。
本发明公开了一种提高废旧磷酸铁锂电池正负极材料浮选分离效率的方法,包括以下步骤:将废旧磷酸铁锂电池正负极材料与水混合搅拌调浆后加入捕收剂再次搅拌,搅拌调浆后的料浆置于浮选机中,加入pH调节剂调节浆料pH、加入分散剂、添加起泡剂并进行浮选分离,得到正极磷酸铁锂粉和负极石墨粉。本发明进行了强搅拌调浆对正负极混合料浆进行处理,使正负极物料充分分散,避免后续浮选过程中造成过量细粒正极物料的泡沫夹带;加入的捕收剂柴油进行了超声乳化处理,使柴油分散更均匀,提高物料浮选分离效率,为后续电极材料的进一步提纯或再生修复创造条件,回收得到的正极磷酸铁锂粉、负极石墨粉回收率和品位高。
本发明涉及一种以铝电解废阴极为原料的锂动力电池负极材料及其制备方法,属于电池电化学领域。所述动力电池负极材料其制备所用原料包括铝电解废阴极;所述基于铝电解废阴极的锂动力电池负极材料组装成电池后,0.2C首次比容量为340~360mAh/g、0.2C首次充放效率为90~95%、0.2C/500圈循环后,比容量为336~350mAh/g。其制备方法为:以铝电解废阴极、锂盐、高导电碳前驱体、焦炭为原料;先将铝电解废阴极和焦炭混合均匀后,经高温氯气提纯,然后浸渍锂盐,接着包覆高导电碳前驱体并将高导电碳前驱体转化成高导电碳;得到产品。本发明实现了铝电解废阴极的高经济价值的回收和利用。
本发明涉及一种锂或钠离子电池负极材料及其制备方法。所述锂或钠离子电池负极材料以无定形镂空碳球为骨架,金属单质均匀地嵌入在碳骨架中,形成粒度在100~500nm的纳米金属/碳复合颗粒;所述纳米金属/碳复合材料以质量百分比计包括无定形碳40%~70%,金属A 30%~60%,金属A粒径大小在3~10nm之间。本发明不仅能解决普通碳材料比容量低的问题,同时也弥补了充放电过程中金属材料体积变化剧烈的不足。本发明所设计和制备的产品在使用时显示出了较好的循环稳定性和倍率性能。本发明产品结构设计合理、制备工艺简单可控,所得产品性能优良,便于工业化生产和应用。所得产品具有优异的比容量和倍率性能以及优异的循环使用寿命。
本发明公开一种石墨烯超低温动力锂电池,包括:电池外壳、负极绝缘片、电芯、正极绝缘片及盖帽。电芯包括正极极片、负极极片及隔膜。正极极片包括正极集流体及分别设置于正极集流体两侧面的正极材料涂层,正极材料涂层由正极材料混合物涂覆于正极集流体表面制成,正极材料混合物包含纳米颗粒正极材料、正极粘结剂、正极混合导电剂以及正极溶剂。其中,纳米颗粒正极材料为磷酸铁锂纳米颗粒,正极混合导电剂中按重量份数计包含:97~99份正极导电剂基料、0.2~0.4份石墨烯、0.2~0.4份SP、以及0.2~0.4份KS-6。
本发明公开了一种快离子导体包覆锂离子电池正极材料的制备方法及应用;该方法是将纳米级铝粉和正极材料球磨混合后,与含锂溶液搅拌反应,得到氢氧化铝胶体包覆正极材料前驱体;所述氢氧化铝胶体包覆正极材料前驱体在高温度下煅烧,即得具有致密均匀、稳定性好的快离子导体包覆改性的锂离子电池正极材料,可用于制备高倍率性能和高循环性能的锂离子电池正极,且该制备方法具有成本低,操作简单,环境友好等特点,可以被大规模的应用于产业化生产。
本发明涉及一种锂离子电池正极LiV3O8/Ag复合材料及其制备方法,该方法包括以下步骤:将钒源和具有还原性的有机酸按照一定的化学计量比在溶液中搅拌,直至溶液变为蓝色,之后,顺序加入锂源(锂钒摩尔比为Li:V=1:3)、表面活性剂、含Ag化合物、N,N-二甲基甲酰胺(DMF),充分搅拌,干燥后得到蓝色的固体溶胶,在氧化气氛中于450~600℃的温度范围内加热得到LiV3O8/Ag纳米带,该结构的优点在于,制得的银纳米粒子直径约10nm,可以自然地附着在LiV3O8纳米带上。该制备工艺简单,适合规模化生产,产物用作锂电池正极材料具有较优的电化学性能,其倍率性能、循环稳定性均得以提升。
本发明提供了一种提高抗析氢腐蚀性能的锂合金负极材料,其特征在于,由MG和LI组成,其中MG的重量百分比为0.03-1.2%,余量为LI。还提供了一种制备提高抗析氢腐蚀性能的锂合金负极材料的方法,其特征在于,包括以下步骤,将锂和镁块在700-900℃条件下在氩气的保护下熔化,搅拌均匀后铸锭,轧制成板,在液体石蜡中保存备用。采用本发明,能降低锂负极材料在水溶液中的析氢腐蚀,同时保持负极材料电极电位、高比功率和高比能量的特点。
本发明公开了一种苯基三氟甲砜作为添加剂的电解液,包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂,所述添加剂为苯基三氟甲砜,其浓度为0.5wt%‑2wt%,所述非水有机溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物,所述环状碳酸酯与所述链状碳酸酯的体积比为(1‑9):(1:9),所述锂盐浓度为0.8‑1.2M。本发明采用上述一种苯基三氟甲砜作为添加剂的电解液,通过向碳酸盐电解液中引入苯基三氟甲砜作为添加剂,极大的抑制了锂金属负极中锂枝晶的生长,提高了锂金属电池的电化学稳定性。
本发明提供了一种磷酸铁锂正极材料的回收利用方法,包括:将退役的磷酸铁锂电池进行放电处理、破碎和还原浸出,得到浸出液;将所得的浸出液进行过滤,得到滤液和滤渣;调节所得滤液的pH并加入沉淀剂,得到除杂后的溶液;向所得的溶液中加入锂源、磷源或铁源,得到混合溶液;调节所得混合溶液的pH为8~10,并加入溶剂、表面活性剂和碳源,充分分散,得到前驱体溶液;将所得前驱体溶液进行水热反应,之后过滤得到磷酸铁锂粉末;对所得粉末在惰性气氛下进行热处理,制备得磷酸铁锂材料。本申请采用的回收方法实现了资源有效利用,简化了操作步骤,降低了成本且易大规模推广。
本发明公开了一种提升锂离子电池聚合物固态电解质离子电导率的方法及其制备的固态电解质、电池。具体是在制备固态电解质时,控制电解质锂盐与聚合物基体之间的质量比为1‑5;所述的电解质锂盐为双氟磺酰亚胺锂。本发明所述的聚合物固态电解质室温离子电导率可达1mS cm‑1以上,远高于现有聚合物电解质体系;与现有锂离子电池工艺技术良好兼容,具有商业化潜力。
本发明公开了一种高倍率锂离子电池及其制造方法。所述锂离子电池包括正极片、负极片、复合隔膜、电解液,所述隔膜表面涂覆有复合导电层;所述复合导电层由粘结剂、导电剂和微孔组成;正、负极片均为全极耳结构。其制备方法是将涂覆有复合导电层的隔膜与正极片、负极片经卷绕工序制备卷芯,卷芯经封装、烘烤、注液、热冷压、化成、分容工序制备出高倍率锂离子电池。本发明通过改善隔膜与正负极膜片界面特性及优化电池结构设计,改善隔膜与正负极片接触界面粘结性能,减少锂离子在不同界面之间的传输阻力,增强极片的电子导电性,改善复合隔膜的孔隙率和透气度,增强电解液对隔膜的润湿,改善电池内部电解液保有能力,而极大改善锂离子电池高倍率性能,大倍率放电容量保持率比现有技术提升10%以上,适于工业化生产。
本发明涉及一种表面自生长氮化钛导电膜修饰钛酸锂的制备方法,包括:将钛酸锂粉末与固态氮源按比例在分散介质中超声或球磨混合均匀,将制得的浆料70-120℃烘干、研磨后,在惰性保护性气氛下,升温至600-900℃保温10min-1h,然后随炉冷却,得到表面自生长氮化钛导电膜修饰的钛酸锂。本发明通过热氮反应,在钛酸锂表面自生长一层高导电薄膜TiN,TiN薄膜不仅和钛酸锂结合紧密牢固,而且制得的高导电Li4Ti5O12/TiN材料具有高的倍率充放电性能和优异的循环性能,其制备方法成本低廉、操作简单、安全、容易实现规模化生产。
本实用新型涉及锂电池技术领域,尤其涉及一种锂电池的注液嘴及注液装置。注液嘴包括:主体部,主体部具有收容腔,收容腔适于收纳流体,主体部随着收容腔内的压力变化可伸缩,主体部具有注液通道,注液通道贯通主体部。本实用新型提供的锂电池的注液嘴,通过将主体部的内部设置收容腔,主体部的长度随着收容腔内的压强变化而变化,通过改变流体的压强即可改变主体部的伸缩量,进而可以精准控制主体部的伸缩量,达到精准控制注液嘴与锂电池之间的压紧力的目的。相比于相关技术中利用装置精度控制注液嘴与锂电池的压紧力相比,本实用新型的注液嘴对结构精度要求低,易实现。
本发明涉及一种钴酸锂类材料的生产方法及其工业化制备装置,解决了现有电热窑炉能耗高,窑内温差大,生产周期长,耐火材料易被腐蚀等问题。本发明包括:以含钴化合物、含锂化合物为主要原料,采用以天然气或煤气或液化石油气为燃料的辊道窑或隧道窑或车底窑等火焰窑炉为工业化制备装置,合成钴酸锂类材料。本发明还提出了采用氧化镁、氧化钙、镁钙砖、镁锆砖、镁钙锆砖、镁铁尖晶石、镁锰尖晶石等碱性耐火材料代替原窑炉及窑具所使用的硅铝质耐火材料,以减缓钴酸锂材料制备过程中因氧化锂的挥发而导致的对窑炉的损伤。本发明有以下特点:直接采用天然气或煤气或液化气为燃料的以碱性耐火材料为筑窑材料的火焰窑炉,既能降低能耗成本,更能确保窑温均匀,减小生产周期,提高产品质量和生产效率,延长窑炉的使用寿命。
一种本发明的高压实密度锂离子正极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将硼化合物与前驱体材料混合均匀,得到预处理的前驱体材料;(2)将预处理的前驱体材料与锂盐充分混合,得到混合料;(3)将混合料在氧化性气氛中进行固相烧结,冷却、破碎,即得到所述高压实密度锂离子正极材料。本发明通过对前驱体材料进行预处理,先将硼化合物均匀的附着在前驱体上,再与锂盐混合后进行烧结,使得掺杂元素硼均匀分布于产品体相中,达到均匀掺杂的目的。本发明制备的高压实密度锂离子正极材料其振实密度≥2.3g/cm3,制作压实密度≥3.70g/cm3,1C首次放电克容量达153mAh/g以上,300周循环保持率达85%以上。
本发明公开了一种航天用锂离子电池的在轨工作寿命预估方法,属于航天器电源技术领域。该方法首先测量锂离子电池在地面和空间环境下的中值电压,对锂离子电池的地面和空间性能差异进行标定,然后提出基于自回归积分移动平均(ARIMA)模型的寿命预估流程,并采用该预估流程,以锂离子电池在轨电容量循环数据作为基础,进行锂离子电池循环寿命预估,最后根据航天器在轨运行规律,将预估得到的锂离子电池循环寿命换算成在轨工作寿命。本发明克服了基于传统ARIMA模型进行动态多步预测存在的结果不准确问题,实现了无法获取滞后因变量实际值情况下航天用锂离子电池在轨工作寿命的准确预测与动态评估。
本发明提供了一种复合锂盐浓缩液的制备方法。该方法先在惰性气氛下,将碳酸锂置于有机溶剂中,得到料浆,再向浆中通入五氟化磷气体进行反应,得到复合锂盐浓缩液。本发明的制备方法,以五氟化磷和碳酸锂为原料,在非水溶剂条件下气固反应,一步法即可制备含二氟磷酸锂和六氟磷酸锂的复合锂盐浓缩液,具有工艺流程短、无副反应、反应效率高、产品性能好、收率高、无三废排放的优点,工艺生产周期短,适合工业化生产。
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