本发明属于盐湖资源综合利用技术领域,尤其涉及一种盐湖卤水中锂镁资源综合利用的方法。该方法首先将硅酸盐类沉淀剂加入到盐湖卤水中,高速搅拌后固液分离得到液相和固相产品。固相产品通过水热法可制得硅镁胶产品。液相产品加入氢氧化钠并过滤除去残余的少量镁杂质,得到的清液加入碳酸钠反应、过滤、洗涤、干燥后可得碳酸锂产品。该方法工业流程简单,成本低,副产品少,环境污染小,反应过程中产生的废水可以回用,制得的碳酸锂产品可用于生产电池,硅镁胶产品可有效用于重金属废水的治理,从而实现高镁锂比盐湖中锂镁资源的综合利用。
本发明提供了一种凝胶聚合物电解质和二次锂电池的制备方法,在隔水隔氧环境中,向有机电解液中加入聚合物单体、热引发剂和碳酸锂、二甲基硅氧烷或硼酸三甲酯中的一种得到预聚合浆料;将预聚合浆料覆于多孔支撑材料表面,原位聚合凝胶聚合物电解质。本发明的制备方法,由于在聚合过程中可生成二氟磷酸锂,可减小聚合物电解质与电极之间界面电阻,提高界面稳定性和离子传输效率,提升了锂电池循环和倍率性能,电池可在‑20℃~90℃宽温域范围内使用;且本发明可原位生成二氟磷酸锂这种可改善电解质性能的物质,不需要额外添加,引入方式简便。
本发明公开了一种高压电解液添加剂、高压电解液及锂离子电池;本发明的电解液添加剂,包括以下制备原料:氟锆酸锂、乙基(2,2,2‑三氟乙基)碳酸酯、磷类添加剂和杂环化合物。本发明中乙基(2,2,2‑三氟乙基)碳酸酯的高稳定性可以防止电解液在阳极表面上被大量的氧化,从而保证电解液的高压循环性能,同时保证电池的容量保持率。在本发明中氟锆酸锂、磷类添加剂和杂环化合物的加入能够对SEI膜的形成起到调控作用,使得SEI膜更加均匀,从而降低SEI膜的阻抗,进一步的提高电池的容量保持率。同时,氟锆酸锂氟锆酸锂、磷类添加剂和杂环化合物能够进一步的抑制电解液在高压下的氧化分解。
一种锂硫电池正极用纳米级复合材料及其制备方法,本发明的制备方法是以聚苯乙烯为模板并掺杂氧化石墨烯合成氧化石墨烯包覆的八硫化五钒纳米球,再以石墨烯包覆的八硫化五钒纳米球为基底,固相载硫制备得到纳米多孔三维分层结构的硫/八硫化五钒/氧化石墨烯复合锂硫电池正极材料。本发明的制备方法新颖,丰富的多孔结构克服了常见的锂硫电池正极材料中硫的负载量低且不均匀的问题,石墨烯的引入不仅可以提升材料的导电性,还可用于制备体积膨胀小的锂硫电池正极材料,采用该正极材料组装出的锂硫电池表现出良好的循环性能和容量保持率。
本发明公布了一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,包括以下步骤:(1)槟榔渣先后经浸泡、洗涤、干燥、机械处理、碳化、活化、再次洗涤、最终干燥工序获得多孔碳;(2)用多孔碳与粘结剂、有机溶剂共混制备铸膜液,将铸膜液涂覆在基膜上制备复合膜;(3)用步骤(2)中制备的复合膜制备锂硫电池。本发明用废弃的槟榔渣成功制备了大比表面积与大孔容的多孔碳,并将这种多孔碳用于锂硫电池隔膜的改性涂层,进而制备了性能优异的锂硫电池复合隔膜与使用这种复合隔膜的锂硫电池。
本发明公开了一种全固态锂电池负极界面修饰方法,界面修饰层由1‑丁基‑2,3‑二甲基咪唑四氟硼酸盐、锂盐和添加剂按比例组成,厚度为10nm‑50μm,修饰层的制备步骤包括:按(69.9‑90):(5‑30):(0.1‑5)质量比例称取1‑丁基‑2,3‑二甲基咪唑四氟硼酸盐、锂盐和添加剂,将三者加热搅拌均匀;将搅拌得到的溶液涂在固态电解质层和/或负极上,静置凝固后得到修饰层。在本发明中,1‑丁基‑2,3‑二甲基咪唑四氟硼酸盐具有较高的离子电导率和宽的电化学窗口,通过加热熔化添加锂盐和添加剂能改善其电化学性能,用这种产物做界面层能避免锂负极和固态电解质的直接接触,改善固态电池的电化学性能。
本发明公开了一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法。该方法主要包括将废旧磷酸铁锂电池正极片通过有机溶剂浸泡、超声波处理、球磨、焙烧、淬火、与导电炭黑混合焙烧得到磷酸铁锂材料;然后将天然鳞片石墨和硝酸钠加入到硫酸溶液中,通过高锰酸钾等氧化得到氧化石墨烯;最后将得到的磷酸铁锂材料和氧化石墨烯混合,以N‑甲基‑2‑吡咯烷酮为分散剂,球磨即得磷酸铁锂/石墨烯复合材料。采用本发明的方法,方法简单,成本低,得到的复合材料导电性能优良。
本发明公开了基于CCCV充电曲线特征KPCA聚类的锂电池筛选方法,根据CCCV充电曲线,通过KPCA法提取出少数几个能较全面表征锂离子电池综合性能的特征参数作为锂离子电池分类指标,进而以此为依据对锂离子电池进行分类,被分为同一类的电池具有较好的一致性。该方法可在保证筛选结果准确度的前提下,实现锂离子电池的快速一致性筛选。
本发明属于锂离子电池电解液领域,具体涉及一种锂离子电池高电压电解液。本发明所述锂离子电池电解液的组分包括锂盐、有机溶剂、哌啶类离子液体以及添加剂。本发明提供锂电池电解液具有不易挥发、不易燃烧、高热稳定性、电化学窗口宽、好的化学稳定性等特点,其可在4.5V以上的高电压下正常使用,并表现出优良的循环性能和安全性能,有较好的应用前景。
本实用新型公开了一种大功率高电压锂电池的保护板,包括:CPU、唤醒电路、驱动电路、电量检测电路和电源电路,所述唤醒电路分别与电源电路的控制端、CPU相连以用于接收按键命令给CPU上电,所述驱动电路的输入端与锂电池相连,驱动电路的控制端与CPU相连,驱动电路的输出端用于连接负载供电,所述电量检测电路分别与锂电池、CPU相连以用于检测锂电量状态并发送给CPU,所述电源电路的输入端与锂电池相连,电源电路的输出端用于给保护板内元器件供电。本实用新型能够对大电流、高电压、大负载的锂电池进行有效快速的保护,并且实现待机状态零功耗和智能唤醒,待机时间再长也不会损耗锂电池。
本实用新型公开了一种锂电池负极石墨粉体用放置箱,属于锂电池技术领域,为解决现有石墨粉取放不方便等问题而设计。本实用新型锂电池负极石墨粉体用放置箱包括在顶端或侧面设置有开口的箱体,开口处扣合有密封盖,箱体和密封盖围合形成一个容置空间,容置空间内设置有用于承装粉状石墨的容纳框和用于托住容纳框的托料板;托料板上连接有驱动组件,驱动组件包括伸出箱体的手柄,摇动手柄时驱动组件能驱动托料板朝箱体的开口处移动,直至将容纳框至少部分地送出箱体之外,或驱动组件能驱动托料板朝背离开口处移动,直至将容纳框完全收入容置空间中。本实用新型锂电池负极石墨粉体用放置箱解决了人工搬动容纳框时造成的使用不方便等问题。
本实用新型公开了一种废旧磷酸铁锂回收处理装置,所述装置包括储液罐,在储液罐连接有罐盖,储液罐连接第一导流管的一端,第一导流管的另一端连接在驱动泵上;驱动泵通过第二导流管连接在反应池上,反应池连接第三导流管的一端,第三导流管的另一端穿过罐盖与位于储液罐内的分流器连接;在储液罐内设有承载支架,承载支架由承重杆、网筛与过滤层组成;承重杆与网筛固定连接,过滤层均匀平铺在网筛上。本实用新型设备结构简单,组装方便,提高了废旧磷酸铁锂回收设备的安装成功率,降低了成本。可有效提高废旧磷酸铁锂化学回收的一致性,进而提高了回收效率和产品纯度。适用于任何规模废旧磷酸铁锂回收制备超纯磷酸铁工艺。
一种锂锰氧化物的湿化学合成方法, 属无机非金 属材料及湿化学领域。本发明在水溶液中以氢氧化锰为原料, 在有过量的锂化合物存在的条件下, 加入氧化剂, 使锂嵌入到锰氧化物的晶格中, 合成中间态Li1±xMn2O4, 再经高温热处理制得晶型完整、结构稳定、成分均匀的尖晶石型Li1±xMn2O4。本发明工艺过程简单, 所用试剂价廉易得, 生产成本低, 其最大特点是能通过工艺参数的控制制备不同锂含量且化学成分及相成分均匀、电化学性能优良的Li1±xMn2O4。
一种锂离子电池正极材料的湿化学合成方法,属 功能材料及湿化学领域。本发明将锰化合物加入含锂化合物的 水溶液中,通过锰化合物与锂化合物之间的化学反应一步直接 合成结晶态尖晶石型锂锰氧化物。本发明实现了Li、Mn、O 及掺杂元素在原子级水平的均匀混合,所得产物的嵌锂量可通 过锂化合物浓度和用量等工艺参数的调整进行精确控制,且化 学成分和物相成分均匀,粒度及形貌易于控制,电化学性能优良;所用原料为MnO2及LiOH等常见无机化合物,且不需外加专门的氧化剂,因此合成成本低;流程简单,操作简便,易于实现工业化。
本发明公开了一种锂离子电池用电解液,包括:锂盐、碳酸酯类化合物、离子液体和添加剂,本发明通过优选电解液的溶质和溶剂,优化电解液中各个组分的配比以及加入离子液体和添加剂的方式,自控制调整电解液体系的粘度、凝固点、沸点、热稳定性和化学稳定性等方面的参数随电解液的使用环境的变化而保持微量变化,能够有效提高电解液对钛酸锂锂离子电池的正极极片和负极极片以及隔膜的浸润性及兼容性;另外,电解液中的离子液体还与添加剂之间产生协同效应,能够有效提高电解液的稳定性和功能性,从而改善钛酸锂锂离子电池的高倍率性能,解决多次循环后电池胀气的问题。
本发明提供了一种四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料及其制备方法,属于锂离子电池领域。本发明提供的四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料包括核芯和壳层;所述核芯具有式I所示化学组成:Li1+xAlyMn2‑yO4‑zFz式I,其中0≤x≤0.5,0<y≤0.3,0<z≤0.2;所述壳层为ZrF4。本发明采用Al和F为二元离子进行双掺杂改性锰酸锂,可提高锰酸锂的有序度,以稳定尖晶石结构,并抑制晶格畸变,并使用ZrF4包覆氟铝双掺杂改性的锰酸锂,能有效缓解容量衰减,且能够有效防止电解液的腐蚀,减少锰离子的溶解,所得正极材料不仅具有优异的倍率性能,同时还具有优异的循环稳定性。
本发明公开了一种基于还原钠化焙烧物相转化的废锂离子电池粉末选择性提取有价金属方法,包括如下步骤:将废锂离子电池粉末与硫酸钠按照预定摩尔配比混合并球磨预定时间,得到混合料;将混合料置于电炉中在预定温度下进行还原钠化焙烧,所得还原钠化焙烧产物称为焙砂;将焙砂采用纯水浸出,获得含锂浸出液与转化渣;将转化渣采用硫酸浸出提取镍、钴、锰等有价金属。本发明流程简单、生产成本低、有价金属回收率高;本发明通过还原钠化焙烧使锂从电池粉末中脱嵌并形成水溶性硫酸锂,采用纯水浸出即可实现锂的优先选择性提取;同时镍钴锰等有价金属物相转化为易于酸浸的低价氧化物,为后续湿法浸出回收镍钴锰创造有利条件。
本发明公开了一种废旧锂电池正极材料电解剥离处理方法,具体是通过低电流密度或者高电流密度电解剥离出锂电池正极材料中的铝箔,同时获得正极活性物质锂钴浸出液;所述的电解是指在硫酸溶液中以含铝箔的废旧锂电池正极材料为阴极,铂电极为阳极;所述的电解在低电流密度下进行时,正极粉溶于电解液,溶解完时剥离得到铝箔,同时得到含锂钴的浸出液,或在高电流密度下电离时,得到剥离正极粉的铝箔,同时收集正极粉,并将正极粉溶解在电解液中得到含锂钴的浸出液;所述的低电流密度为100~500A/m2,高电流密度为600~1000A/m2。此工艺过程简单,酸浓度低,浸出时间短,处理成本低。
本实用新型提供了一种用于锂电池材料制备的辅材预混合装置,用于对进入锂电池材料混合装置前的各辅材进行预混合,预混合装置的壳体包括倒锥段和圆柱段,所述圆柱段的内径与倒锥段中小直径端的内径相同,所述圆柱段一端与倒锥段的小直径端固定连接,另一端设有与锂电池材料混合装置连通的出料口,倒锥段中大直径端的端面上设有允许辅材进入的进料口,所述壳体内设有多组打散混合组件。本实用新型的用于锂电池材料制备的辅材预混合装置具有结构简单、缩短锂电池材料制备时间、提高辅材混合均匀程度和保证锂电池电性能等优点。
本发明公开了一种锂电池储能电站倍率控制方法、系统及存储介质,应用于基于锂离子电池储能单元短时高过载能力特性的倍率,设置储能变流器冗余配置的情况下,控制过程包括:获取要求输入输出功率、要求持续时间、锂离子电池储能电站额定功率、锂离子电池储能单元额定功率、满足要求输入输出功率下的预期可持续时间、锂离子电池储能单元的倍率;基于获取的数据,控制锂离子电池储能电站在高倍率过载模式、常规过载模式、智能运行模式三种模式下切换运行。通过提高储能变流器冗余配置,在少量增加储能电站成本的情况下,增大了锂离子电池储能电站的倍率充放电能力;降低了主动支撑时单位千瓦整体成本,更好的利用储能电站灵活性调节能力。
本发明提供了一种退役锂离子电池负极石墨的回收再生方法,目的是解决退役负极石墨经济附加值低、再利用困难的问题。具体步骤如下:(1)将退役锂离子电池放电至2.5V,拆解,获得新鲜的负极极片,再将新鲜的负极极片展开、平铺并烘干,然后进行敲击使退役石墨与铜箔分离,回收退役石墨;(2)将退役石墨直接焙烧,利用升温速率将退役石墨中的有机组份转化成无定型炭,然后根据锂原子在不同温度下的迁移特性,实现退役石墨的预锂化,获得预锂石墨;(3)将预锂石墨与有机混合碳源混合均匀,在回转炉中焙烧,获得再生石墨负极材料。本发明获得的退役石墨无需进行除铜、纯度高,具有优异的电化学性能,可直接再应用于锂离子电池中。
本发明公开了一种电池级碳酸锂的多级浆洗提纯方法,属于化工材料制备技术领域,该方法包括:采用2~3道浆化洗涤工序,浆洗温度控制均在88~92℃;浆化洗涤工序之间进行浆洗压滤,压滤液返回利用;浆化洗涤完成后,进行离心分离,得到碳酸锂滤饼,离心滤液返回浆化洗涤作为浆洗液,离心过程采用RO水对碳酸锂滤饼进行淋洗,淋洗液返回浆化洗涤作为浆洗液;对淋洗后的碳酸锂滤饼进行干燥、除磁、粉碎处理,即得电池级碳酸锂。本发明电池级碳酸锂的多级浆洗提纯方法,可以实现电池级碳酸锂中的杂质离子进一步脱除,降低蒸汽消耗,提高产品的质量和市场竞争力,增加企业效益。
本发明属于湿法冶金技术领域,公开了一种高纯度锂盐的制备方法。本发明制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)将粗制碳酸锂加水制成浆料,升温;(2)向步骤(1)的浆料中加入浸提剂,反应;(3)将反应后体系过滤,滤液调节pH值至6.0‑8.0;(4)将调节后滤液蒸发结晶,过滤,烘干,得到高纯度锂盐。采用本发明的方法制备得到的锂盐产品中,氯化锂主含量达到99.8wt%以上,硫酸锂主含量达到99.9wt%以上,硝酸锂主含量达到99.7wt%以上,远高于电池级99.5wt%的标准。本发明工艺简单,流程短,设备要求低,具有很好的工业化可行性,能耗成本低廉,产品价值高,具有可观的经济效益。
本发明公开了一种基于功能性聚合物的复合电解质膜,其主要由聚合物多孔隔膜、涂布在聚合物多孔隔膜一侧的全氟磺酰胺锂型单锂离子型聚合物电解质涂层和涂布在聚合物多孔隔膜另一侧的对锂负极具有稳定性和具有自由基捕捉功能的凝胶聚合物涂层组成;其制备方法包括:将全氟磺酰氟树脂与含有双吸电子基团的甲基锂反应,得到全氟磺酰胺锂聚合物;洗涤后溶解,将其涂布在准备的聚合物多孔隔膜的一侧,加入非溶剂二次成膜,再将对锂负极具有良好稳定性的含添加剂的凝胶聚合物体系,包括聚合物、溶剂、自由基湮灭效应添加剂及纳米填料的混合液涂布在复合膜的另一侧,干燥后制备得到复合电解质膜。本发明的复合电解质膜可提升锂硫二次电池的循环稳定性。
一种降低锰酸锂电池储存后容量衰减的正极材料,由下述组份组成:锰酸锂、Li2CO3、LiF或LiOH、纳米碳纤维;本发明具有组分简单合理、生产成本低、可有效提高锰酸锂电池的循环性能,提高锰酸锂电池储存后的容量恢复率,提高锰酸锂电池的能量密度和克容量;可实现工业化大生产,可与各种型号的锂电池配套,替代现有锰酸锂电池正极。
本发明公开了一种铌酸锂薄膜刻蚀方法,一种铌酸锂薄膜刻蚀方法,一种铌酸锂薄膜刻蚀方法,包括硅衬底层、二氧化硅下包层、铌酸锂芯层、第一铬金属阻挡层;针对现有的干法刻蚀重新对氟基气体和氩离子刻蚀环节进行优化,以氟基气体为主的化学物理作用侧重于提高刻蚀效率和增加刻蚀深度,以氩离子为主的物理作用侧重于去除前一种刻蚀方法中生成的氟化锂固体沉积物,两者相互结合以实现铌酸锂薄膜的高效和高质量刻蚀。尤其是对于大膜厚的铌酸锂薄膜,在上述刻蚀方法的作用下,也可以起到明显的作用和效果。因此本发明的刻蚀方法适用于所有膜厚的铌酸锂薄膜,具有工艺方案改造成本低、兼容性高、可靠性好及实施便捷等优点。
本发明提供了一种高电压尖晶石锰酸锂正极材料及其制备方法。本发明的制备方法采用湿法制备的尖晶石型镍铝共掺杂的四氧化三锰作为重要原料,包括以下步骤:(1)将锂源和镍铝共掺杂四氧化三锰混合均匀,得到混合物料;(2)将混合物料进行烧结处理,得到镍锰酸锂正极材料。本发明的制备方法流程简单、无须添加有机溶剂;由本发明的方法制备得到的高电压尖晶石镍锰酸锂正极材料产品的D50为8.932~9.466μm,比表面积为2.185~2.434m2/g,其组分颗粒均为单晶,锰元素、镍元素和铝元素分布均匀,大小组分颗粒均为单晶,从而结构稳定,具有高放电容量、良好的倍率性能和优异的循环性能。
本发明涉及一种锂离子电池隔膜及其制备方法。本发明提供的锂离子电池隔膜分为三层,其中芯层为棉纤维薄膜层,上下表层为聚丙烯纤维薄膜层。其中隔膜芯层由棉纤维经打浆后再配以抗氧化剂、阻燃剂等采用湿法抄造工艺经抄造成膜;表层由聚丙烯纤维经亲水性改性后再配以粘接剂采用湿法抄造工艺经抄造成膜;然后以棉纤维膜为芯层,聚丙烯纤维膜为上下表层在110℃~150℃条件下以双热压辊热压而成锂离子电池隔膜。锂离子电池隔膜的孔隙率为40%~80%,孔径为0.01微米~0.2微米;纵横向拉伸强度基本一致,为120~300Mpa;穿刺强度>20kg·mm-1;90℃下收缩率<1%;厚度为20微米~60微米。该隔膜具有孔隙分布均匀,机械强度高,收缩率低,热稳定性高,亲/保液性能良好,且制备简单,无污染,适合工业化生产。
本发明一种高稳定性三维多孔锂金属阳极及其制备方法和应用,包括平板金属集流体、复合在平板金属集流体表面的活性层;所述的活性层包括胶黏剂以及分散胶黏剂中的Ni2P纳米粒子和含磷官能团共掺杂的介孔碳,所述的介孔碳为具有内部连通孔结构的多孔碳骨架,连通孔形成的装填腔室内填充有金属锂。本发明的三维多孔锂金属阳极具有良好的导电性、丰富的腔体结构、均匀共掺杂的Ni2P纳米粒子和含磷官能团良好的亲锂性,有效地减小极化电压、锂沉积的形核过电位和体积效应,实现了大电流高锂载量下的持续均匀沉积/溶解,有效缓解体积变化和界面效应,显著提高了锂金属电池的循环寿命。
本发明属于电池材料领域,具体公开了一种多金属磷酸盐包覆钴酸锂正极材料及其制备方法,本发明创造性地在钴酸锂正极材料基体的表面包覆多金属磷酸盐层,制备方法如下:在纯水中加入配制好的金属盐溶液和高分子化合物进行反应,分散后再加入钴酸锂水溶液,搅拌同时加热形成凝胶;将凝胶混匀后添加到机械融合振实机中完成对材料的包覆;最后较低温度快速高效烧结后随炉自然冷却,得到多金属磷酸盐包覆的钴酸锂正极材料。本发明的钴酸锂正极材料基体表面的包覆层为快离子导体,可以提高材料的倍率性能;还能够阻止电极与电解液之间的反应,减缓钴酸锂材料的容量衰减;同时本发明的技术可以有效降低成品的残锂量,提高其存储性能。
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