一种用于锂金属电池的多功能电解液及锂金属电池,其中,用于锂金属电池的多功能电解液包括有机溶剂,以及浓度为0.1‑100.0mM的活性添加剂和浓度为0.1‑2M的锂盐,其中,所述活性添加剂由苯环胺类整平添加剂、平面大环金属盐调控添加剂和酯类成膜添加剂组成。本发明以苯环胺类整平添加剂、平面大环金属盐调控添加剂和酯类成膜添加剂三组分组成的活性添加剂,其中,酯类成膜添加剂通过范德华键连接苯环胺类整平添加剂和平面大环金属盐调控添加剂并形成三维网络结构,能够防止形成的SEI膜被破坏和脱落,可有效抑制锂枝晶生长,同时三维网络结构能够促进锂离子的传输,达到提高锂金属电池的电化学性能和锂金属电池安全性能的目的。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料磷酸锰锂的制备方法,它包括下述步骤:1)混合物的制备:称取定量的锂源化合物、锰源化合物、磷源化合物,按锂、锰、磷摩尔比为0.8~1.2∶0.8~1.2∶1的比例混合均匀;2)前驱体的制备:将上述制得的混合物在空气气氛中加热至250~350℃,并在250~350℃下持续煅烧2-5h,然后冷却至室温,得前驱体;3)合成磷酸锰锂:取出前驱体研碎、压片,而后继续在空气气氛中加热至500~900℃,并在500~900℃下持续煅烧15~25h,即得到目标产物磷酸锰锂。本方法能在空气气氛中合成出高纯度的磷酸锰锂,合成工艺简单,且大大降低了合成成本,利于实现磷酸锰锂的商业化生产。
一种锂电池盖板测试机的锂电池盖板气密检测装置,包括工作台、锂电池盖板送检输入机构、锂电池盖板移运机械手左右位移驱动机构、锂电池盖板移运机械手、抽真空机构、质谱仪和电气控制器,锂电池盖板送检输入机构设在工作台的右端朝向上的一侧,锂电池盖板移运机械手左右位移驱动机构与工作台固定,锂电池盖板移运机械手设在锂电池盖板移运机械手左右位移驱动机构上接,抽真空机构与质谱仪连接,质谱仪设在工作台的左端,电气控制器设在工作台的右端下方;锂电池盖板气密检测装置包括锂电池盖板气密性交替检测机构。提高检测效率,满足高效率的自动化生产要求;满足作为其它机构的锂电池盖板移运机械手与其配合而得以体现良好的系统性。
本发明公开了一种高效环保通用型硅酸镁锂漆雾凝聚剂的制备方法,包括以下工艺步骤:1)、将硅酸镁锂与有机季铵盐混合,并用水配成固含量为15~30%的锂皂石水分散液,再加入水溶性铁盐,搅拌混合均匀后,滴加碳酸钠溶液直至水溶液的pH≥12;2)、将水溶性阴离子树脂加入到步骤一制得的溶液中,搅拌混合均匀后再加入阳离子聚丙烯酰胺,充分搅拌后即制得高效通用型硅酸镁锂漆雾凝聚剂,本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷,提供一种环保、成本低、漆雾去除效率高的硅酸镁锂漆雾凝聚剂的制备方法。
本发明涉及一种锂离子电池的可控补锂方法,包括以下步骤:芯包烘烤;引线焊接;锂离子电池盖板装配导通钉,选择合适的导通电阻,导通电阻通过第二引线分别与导通钉、盖板的极柱焊接;芯包焊接;补锂盒装配;电池装配入壳;封口。本发明不改变原极片的成分与结构,在导通钉与相应极柱间接通一定阻值的导通电阻,补锂盒就与锂离子电池的相应极片组成了一个在放电的锂电池,其源源不断的给锂离子电池的相应极片补充锂源;如果不需要补锂,切断导通电阻即可,如果需要提高或减慢补锂速度,只需要调换对应的导通电阻即可;可以根据需要随时开启补锂及调节补锂速度,不仅提高了锂离子电池的能量密度,而且提高锂离子电池的寿命。
本发明涉及一种改善叠片软包锂离子电池边缘析锂的方法,其控制锂离子电池电解液的注液量,所述注液量=(正极孔隙体积+负极孔隙体积+隔膜孔隙体积)*电解液的密度*注液系数,其中注液系数为1‑1.03。本发明的改善叠片软包锂离子电池边缘析锂的方法明显降低边缘厚度的增长比例、改善边缘析锂,且能提升锂离子电池循环性能。
本发明提出了锂金属复合电极及其制备方法、锂离子电池。该锂金属复合电极包括:碳纸;亲锂层,覆盖碳纸的空隙的表面;金属锂,填充在碳纸的空隙内。本发明所提出的锂金属复合电极,其支撑结构选择多空隙的碳纸,碳纸的空隙表面包覆一层亲锂层可赋予支撑结构的表面亲锂性能,从而降低金属锂的成核过电势,在充放电过程中可有效地诱导金属锂在碳纸上均匀成核,进而减少了在充放电过程中锂枝晶的产生,并且,金属锂均匀地分布在碳纸的空隙中可显著地减轻其在充放电过程中的体积膨胀问题,同时,三维多空隙结构的碳纸具有较高的比表面积,增加锂金属的有效接触面积,进而提高锂金属复合电极的比容量。
本发明公开了一种富锂锂电池涂覆隔膜及其制备方法。富锂锂电池涂覆隔膜主要由基材和基材表面的涂覆层构成。涂覆层的浆料由纤维素锂0.5‑10份、聚偏氟乙烯或陶瓷粉体15‑60份、粘结剂1‑10份组成。富锂锂电池涂覆隔膜的制备方法为(1)将纤维素、氢氧化锂、一氯醋酸、溶剂混合,一定温度下反应,生成纤维素锂;(2)纤维素锂、聚偏氟乙烯、粘结剂共混,得到浆料;(3)取基材,将其正、反两面经高压电晕,用浆料均匀涂布在基材表面,烘干,制得富锂锂电池涂覆隔膜。本发明制备的富锂锂电池涂覆隔膜不仅有效形成可自由移动的游离态锂离子,极大提高了隔膜的补锂范围和补锂功能;同时避免了隔膜涂层脱落的问题,使得锂电池稳定性、安全性提高。
本发明公开了一种锂位掺杂与金属氧化物包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法,该锂离子电池正极材料的化学式为:Lim-xMexMaNbCcO2·yTO2,其中,Me代表掺杂的碱金属或碱土金属元素;TO2为包覆的金属氧化物。优点为包覆金属氧化物能阻隔锂离子电池正极材料与电解液的大面积接触,抑制高反应性的电池正极材料与电解液之间的反应,使电池材料的循环稳定性大幅度提高;包覆还能使锂离子电池正极材料的层状结构得到完善,因而其电化学性能也得到提高。掺杂使电池正极材料中部分锂原子被碱金属或碱土金属离子取代,使其金属氧化物层撑开,有利于锂离子的嵌入与脱嵌,显著提高材料的大电流放电性能,减少稀有元素锂的使用。
本发明公开了一种锂离子电池用石墨烯溶液添加剂、石墨烯导电层和锂离子电池及制备工艺,锂离子电池用石墨烯溶液添加剂为混合溶液,混合溶液中含有溶剂体系、六氟磷酸锂和石墨烯;其中,六氟磷酸锂在混合溶液中的摩尔浓度为1mol/L,石墨烯在混合溶液中的质量百分比为2%~3%。本发明可以在电池的正极或负极的表面形成石墨烯导电层,能够加快电极表面电子传递过程,从而实现在不降低电池能量密度的前提下,提高锂离子电池的功率密度。
本发明提供了锂离子电池的无钴正极材料及其制备方法和锂离子电池。制备锂离子电池的无钴正极材料的方法包括:将镍锰酸锂与硫酸盐混合,得到第一混合物,所述硫酸盐为强酸弱碱盐;将所述第一混合物在预定温度下反应,以便得到所述无钴正极材料。由此,第一混合物在预定高温下反应时,硫酸盐可以与镍锰酸锂表面的残余碱进行反应,进而达到降低无钴正极材料中碱含量的目的,进而提高无钴正极材料的倍率性稳定性、循环容量保持率以及锂离子电池的充放电性能;上述是通过干法制备无钴正极活性材料,无需引入溶剂等溶液,可以更好地提高无钴正极材料的电学性能;相比磷酸、硼酸以及磷酸铵盐等材料,硫酸盐可以更好地降低无钴正极材料的含碱量。
本发明提供了锂离子电池的负极材料及其制备方法和锂离子电池。该负极材料包括:石墨烯硅复合颗粒;碳层,所述碳层包覆在所述石墨烯硅复合颗粒的表面;锂盐层,所述锂盐层包覆在所述碳层远离所述石墨烯硅复合颗粒的表面。由此,石墨烯硅复合颗粒具有较佳的导电率,而且膨胀率较低,进而可以有效保证负极材料的稳定性;碳层的包覆可以降低负极材料的比表面积,提高锂离子电池的首次效率(首次充放电效率),碳层的包覆不会影响负极材料的克容量;锂盐层的包覆可以实现锂离子电池在大倍率条件下锂离子的传输,进而可以提高锂离子电池的循环性能,同时锂盐层与电解液具有较好的相容性,以提高锂离子电池的稳定性。
本发明为一种提高镍锰酸锂电池容量的正极片,按质量百分比,其包含如下组分:0.1%?10%的化合物、1%~20%的导电剂、2%~10%的粘结剂、以及占据余下比重的且由镍锰酸锂构成的正极活性材料;所述化合物为钛酸锂、磷酸铁锂、钒酸锂或过氧化锂。本发明的一种提高镍锰酸锂电池容量的正极片及其应用的镍锰酸锂电池的有益效果在于:通过于正极片添加由钛酸锂、磷酸铁锂、钒酸锂或过氧化锂构成的化合物,钛酸锂、磷酸铁锂为、钒酸锂或过氧化锂可在较低电压下实现锂离子脱出的材料,因此其在高电压镍锰酸锂电池的充放电电压区间,在首次充电过程中贡献出活性锂离子,并在之后镍锰酸锂电池的放电过程中不再继续吸收锂离子,进而提高镍锰酸锂电池的电池容量。
本发明涉及三价钴化合物制取及用该三价钴化合物生产钴酸锂方法。三价钴化合物制取包括以下步骤,(1)酸溶;(2)氨化分离;(3)氧化;(4)脱镍去杂;(5)加碱热沉;(6)洗涤分离。用三价钴化合物直接合成钴酸锂的方法包括以下步骤,即,将三价钴化合物直接与锂混合;烘干煅烧;粉碎包装。采用本发明方法所获得的三价钴化合物,性能稳定、纯度高,便于存贮运输;所获得钴酸锂纯度高;电化活性高。本发明方法免除了传统高温氧化的步骤,故煅烧时间短,能耗低,产量高;制造过程中没有形成有毒污染,生产中形成的硫酸钠可以排放,氨可以循环使用。
本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种锂离子电池阳极及其制备方法和应用与锂离子电池。本发明的锂离子电池阳极,其包含集流体和形成于集流体表面的多层阳极材料层,该多层阳极材料层含有阳极活性物质,其特征在于,所述多层阳极材料层中,在从靠近集流体到远离集流体的方向上,阳极材料层中所述阳极活性物质固相扩散系数逐渐增大。通过使用本发明提供的锂离子电池制备的锂离子电池具有优异的充电效率和多次循环容量保持率,并且能量密度较高。
本发明涉及一种基于固化充电电压曲线控制的锂电子电池优化充电技术,首先,在分析锂离子电池充电机理的基础上,构建优化充电数学模型;其次,采集新电池100%SOH在不同倍率下的恒流充电电压、时间数据,做为优化充电数学模型的输入参数;利用遗传算法分别对模型中的电池特征变量和电流参数进行估计;最后,利用得到的充电电流制式完成充电电压曲线仿真和实际充电数据采集;通过修正仿真和实际数据之间的误差,确定可用于控制充电过程的固定电压曲线。本发明可实现对锂离子电池的充电控制,达到缩短充电时间、提高充电效率、延长电池使用寿命的目标。
本发明公开了一种锂离子电池负极材料的制备方法及利用该负极材料的锂离子电池。本发明采用含锂离子电解质盐或其含氧化合物的无机或有机溶液处理石墨或中等石墨化程度的碳材料电极, 在电极表面预生成一层致密的锂离子导通的固体电解质薄膜以提高锂离子电池石墨类或中等石墨化程度碳材料负极的首次充放电效率及稳定循环容量。本发明方法制备的电解质薄膜对石墨类电极性能改善幅度较大、对乱层结构碳也有明显的改善作用;本发明利用该负极材料的锂离子电池负极表面电子电导为10-10S/cm以下,离子电池的充放电容量至210-340mAh/g,提高首次充放电效率至60-91%;且本发明制备工艺简单可行,易于工业实施。
本发明涉及一种利用能被锂抑制活性的酶比色法及酶联法技术的锂诊断/测定试剂盒,同时本发明还涉及测定锂浓度的方法原理、试剂的组成及成分,属于医学/工业/环境检验测定技术领域。本发明的试剂盒主要成分包括:缓冲液、还原型辅酶、氯化镁、肌醇-1-磷酸、腺苷二磷酸、草酰乙酸、肌醇-1-磷酸酶、丙酮酸羧化酶、甲酸脱氢酶及稳定剂;通过分别将对照及锂样品与试剂按一定的体积比混合,使之发生一系列的酶促反应,再将反应物置于紫外/可见光分析仪下,检测主波长340NM处吸光度下降的程度/速度,比较对照及锂样品吸光度下降的程度/速度的差别,从而测算出锂的浓度大小。
本发明公开了一种锂离子电池负极补锂复合膜及其制备方法和用途。本发明的锂离子电池负极补锂复合膜,按质量百分比计,由金属锂和有机粘结剂组成,所述有机粘结剂的质量分数为10~90%。本发明的锂离子电池负极补锂复合膜,可实现硅氧负极材料高效、安全的补锂,经补锂后的锂离子电池具有较高的首次充放电效率和放电容量,具有高的能量密度和良好的循环稳定性。本发明的锂离子电池负极补锂复合膜的制备方法,其补锂方法与现有锂离子电池制备工艺兼容性好、补锂均匀、效率高、无安全问题,适用于产业化大批量生产。
本发明公开了一种柔性提锂装置,所述柔性提锂装置包括由柔性封装膜制成的具有密封腔体的壳体,所述密封腔体中填充有缓冲层;所述壳体上开设有窗口,所述窗口被一固定于壳体上的无机/聚合物复合锂离子筛膜完全覆盖;所述壳体的内表面上固定有一锂沉积电极,所述锂沉积电极上连接一极耳,所述极耳从所述密封腔体中伸出;所述壳体上相对于所述锂沉积电极的另一侧固定有阳极催化层。本发明还提供了所述柔性提锂装置的制备方法以及提锂方法。本发明的柔性提锂装置,解决了现有的利用固态电解质从含锂离子的液体中回收锂的方法中,提锂器件质脆、不可弯折等问题。
本发明公开了一种核壳型高镍单晶镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法和应用,包括核层以及设置在核层外表面的壳层,两者构成核壳结构;核层的材料为Lia(NixCoyMn1‑x‑y)O2,1.0≤a≤1.15,0.6
本发明公开一种锂离子电池补锂方法,在锂离子电池的正极中添加补锂材料,在首次充电过程中提取补锂材料中的部分活性锂进行补锂,并在锂离子电池的容量下降到一定程度后再采用提高电池充电上限电压进一步提取补锂材料中的活性锂进行补锂,不仅可以提高电池首次充放电效率,而且可以避免在首次充电中发生析锂的风险,还可以在后续电池充放电循环过程中根据电池的实际状态,分阶段提取补锂材料中的活性锂对负极进行多次补锂,以达到持续补锂的效果。本发明根据补锂材料的脱锂容量与充电电压的关系,可以实现最优化补锂方案设计。
本发明涉及一种晶态金属硫化物K1.92Sn3.04S7.04作为负极材料在锂离子电池中的应用,属于二次锂离子电池技术领域。本发明将晶态化合物K1.92Sn3.04S7.04作为二次锂电池的负极材料。由于化合物K1.92Sn3.04S7.04具有阴离子的二维层状骨架且K+阳离子穿插在层间,使其骨架在充放电过程中相对稳定,从而使组装的锂离子电池具有良好的循环稳定性能。该化合物的合成过程相对简单、安全且成本低廉。利用其作为负极材料制备的二次锂离子电池,充放电过程中循环性能好,并且在使用不同的导电剂时,电池仍表现出良好的循环稳定性。该发明拓展了晶态金属硫属化合物在锂离子电池中的应用。
本发明公开了一种锂电池负极材料及其制备方法,属于新能源技术领域。本发明制备的锂电池负极材料是由液态锂合金和硅碳复合材料按质量比为1:3~1:20复配而成。利用液态锂合金在硅碳复合材料孔隙中分散填充,采用液态锂合金取代常规负极中嵌入的锂源,可有效避免电池在长期充放电循环过程中锂枝晶的形成,液态锂合金的存在,还可有效缓冲硅碳负极在充放电循环过程中的膨胀。通过控制锂合金中元素的种类,并控制硅碳复合材料的制备工艺,使液态锂合金可有效填充于硅碳复合材料中,形成类似凝胶的结构。
本发明公开一种用于固态锂电池的新型低晶格能锂盐的制备方法,包括:三甘醇/四甘醇/五甘醇、1,4‑二氧六环、亚硫酰氯,反应完成后过滤,滤液在120℃下减压蒸馏所需的化合物作为黄色液体:2b/3b/4b;2b、硫脲和乙醇,反应完成后过滤,滤液在100℃下减压蒸馏,得到所需的黄色油状产物:2c/3c/4c;2c、三氟甲烷磺酰胺、一水合无水氢氧化锂物为原料,得到了白色固体化合物:LS‑2/LS‑3/LS‑4。本发明制备了用于固态锂电池的双锂锂盐,这些双锂锂盐电解质体系具有良好的离子导电性、良好的热稳定性和在4.2V以下的电化学稳定性,以及良好的机械稳定性;同时这些双锂锂盐制备步骤简单,原料相对便宜。
本发明涉及一种锂离子电池的电解液和锂离子电池,其中,锂离子电池的电解液包括非水溶性有机溶剂、锂盐和添加剂,所述添加剂包括二氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟磺酰亚胺锂以及硫酸乙烯酯。上述锂离子电池的电解液为非水溶性有机溶剂、锂盐和添加剂构成的三元体系,添加剂中的各组分相互协同,缺一不可。
本发明提供一种包覆锂铝钛氧化物的钴酸锂正极材料的制备方法,包括以下步骤:1)将单宁酸加入缓冲溶液并超声溶解,之后将钴酸锂加入缓冲溶液中,超声分散,搅拌,离心,洗涤,洗至中性,烘干,得到单宁酸预处理的钴酸锂正极材料;2)将预处理的钴酸锂正极材料分散于无水异丙醇中,之后依次加入钛酸四丁酯乙醇溶液、Al(NO3)3乙醇溶液以及LiNO3乙醇溶液,室温搅拌后升温,并加热至乙醇完全挥发得到混合物,然后将收集的混合物在管式炉中进行烧结,即得到所述锂铝钛氧化物包覆改性钴酸锂正极材料。本发明钴酸锂正极材料基体表面均匀的锂铝钛氧化物包覆层能够阻止电极与电解液之间的反应,防止钴酸锂正极材料基体的容量衰减或循环性能恶化的现象。
本发明公开了一种改性预锂化硅氧材料及其制备方法、电极和锂离子电池,所述改性预锂化硅氧材料包括预锂化硅氧前驱体材料和缺陷修复材料,所述缺陷修复材料原位生长于预锂化硅氧前驱体材料的碳包覆缺陷处。本发明制得的改性预锂化硅氧材料,在保留了作为锂离子电池负极材料所具有的容量高、首次充放电效率高、循环性能好等优点的情况下,同时提高了对水的稳定性采用非整体包覆的原位反应修复手段,能够在不影响预锂化硅氧前驱体表面包覆碳层的导电性的情况下,最大程度保留材料整体的导电性,且其制备方法简单,成本低廉,适用于大批量生产,相应地,制得的改性预锂化硅氧材料能够用于制备电极材料和锂离子电池。
本发明提供了锂离子电池正极补锂添加剂、正极片、其制备方法和用途,所述锂离子电池正极补锂添加剂制备方法包括:将锂源和镍源混合后煅烧得到富锂材料,所述富锂材料与碳源溶液混合进行湿法包覆得到锂离子电池正极补锂添加剂。采用湿法包覆在富锂材料表面包覆碳层,有效降低正极添加剂残碱值,缓解残碱对正极浆料中粘结剂的破坏,降低正极浆料粘度,达到涂布均匀,提升正极片制造质量的效果。碳层可以提升正极补锂添加剂的导电性,提高正极材料的比容量。此外,本发明提供的锂离子电池正极添加剂能够缓解高温下残碱与电解液的反应,提高锂离子电池电化学性能。
本发明涉及一种用锂精矿生产高纯碳酸锂的方法,其特征是:包括制备酸熟料步骤、制备调浆液步骤、制备硫酸锂浸出液步骤、制备硫酸锂净化液步骤、制备硫酸锂完成液步骤、配制碳酸钠溶液步骤、初级沉锂反应步骤、析钠母液制备步骤、热析制备优级碳酸锂步骤和99.99%高纯碳酸锂制备步骤。本发明巧妙地利用在制备普通碳酸锂时就除去了钙镁离子,避免了在对普通碳酸锂进行提纯制备高纯碳酸锂时采用繁琐的离子交换树脂除钙镁工序,而且对初级沉锂母液的处理采用冷冻析出硫酸钠后循环利用的方法,沉淀高纯碳酸锂时的高纯碳酸锂母液经数次循环利用后用作于初级沉锂的优级碳酸锂洗水之用。本发明具有工艺简单、生产效率高、回收率高、生产成本低的特点。
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