本发明提供一种回收废旧锂离子电池正极材料有价金属预处理的方法,包括:1)在真空热解条件下处理锂离子电池正极片;2)分离;3)将脱落的钴酸锂渣在硫酸与过氧化氢体系中加热浸出;4)分离得到的铝箔在浸出液中浸泡。本发明简单可行,成本低廉,环境友好,有价金属钴、锂的回收率均在99%以上,适合进行废旧锂离子电池的大规模回收预处理。
本发明涉及一种空气稳定且无枝晶高效金属锂负极的构筑方法与应用,其包括金属锂负极,以金属锂负极为基体,在基体的表面包覆一层低聚物构筑成低聚物涂层,实现金属锂负极的空气稳定性,低聚物分散在有机溶剂中,且低聚物分子量为1000~10000,有机溶剂是指锂二次电池电解液用有机溶剂中的一种或多种的组合,将包覆低聚物涂层的金属锂负极应用到锂金属二次电池中,在充放电过程中,低聚物涂层可溶于电解液中并在锂离子的诱导下阴离子原位电聚合,在金属锂负极表面构筑均匀稳定的固态电解质界面膜,从而本发明可以抑制枝晶生长并提高库伦效率,使电极化学性能得到明显改善,提高电池的循环稳定性。
本实用新型公开了一种锂电池生产用批量夹持装置,涉及锂电池生产技术领域。本实用新型包括横向夹持机构,横向夹持机构上固定有纵向夹持机构,横向夹持机构包括第一U形板、第一把手、第一夹持组件和第二夹持组件,第一把手一表面固定有第一螺纹丝杆,第一螺纹丝杆另一端贯穿第一U形板一表面且延伸至第一U形板内部,第一U形板一内壁固定有第一滑杆,第一螺纹丝杆与第一U形板结合处通过轴承转动连接。本实用新型通过横向夹持机构中的第一夹持组件与第二夹持组件相互配合,可以同步对多个锂电池进行横向的夹持,再配合纵向夹持机构完成多个锂电池的纵向夹持,使得锂电池在平面夹持过程中稳定性更高、夹持效果更好。
本发明公开了一种双导电层包覆的富锂锰基正极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)碳酸盐前驱体的制备;(2)高温固相反应制备层状Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2(LMNC)材料;(3)制备磷酸锂包覆的富锂锰基材料;(4)制备磷酸锂‑聚苯胺的混合包覆的富锂锰基材料;本发明可以有效的解决富锂锰基材料存在的三个问题:首次充放电库伦效率低,循环容量保持率低,倍率性能差。材料装配扣式电池后,材料的首次放电容量为264.4mAhg‑1,首次库伦效率达到80.9%,1C电流密度下循环100次后容量保持率高达94.1%,5C大电流密度下放电容量达到109.4mAhg‑1,表明本发明的双导电层包覆的方法对于富锂锰基材料电化学性能的提升非常有效。
一种锂离子电池处理装置,包括充放电机和电池,所述充放电机的正负极可分别与所述电池的正负级连接,所述电池放置于磁场中,还包括电池放置部件、磁场发生部件、换向机构,所述电池放置部件用于放置电池,所述磁场发生部件与所述换向机构连接,所述换向机构可带动磁场发生部件运动,使得磁场的磁力线方向与电池位置发生相对变化,所述磁场发生部件为电磁铁,所述电磁铁为U型磁铁,所述电池放置于U型的中部空间。在新锂离子电池的化成活化和旧锂离子电池的修复过程中,增加磁场的作用,改变锂离子的运动方向,增加锂离子的迁移通道,使锂离子更容易在正负极间迁移,提高锂离子的电池的可逆容量。
本发明提供了一种单晶类球形锰酸锂材料及其制备方法、正极材料。一种单晶类球形锰酸锂材料的制备方法:按照预设的材料分子式,在可溶性二价锰盐的溶液与碱的混合液中加入掺杂元素M源,混合在50‑70℃下反应,之后通入氧气或空气氧化至溶液中无二价锰离子,过滤收集沉淀,干燥得到Mn3O4前躯体;将所述Mn3O4前躯体与锂源混合、烧结,即得产品;所述分子式为LiaMn2‑bMbO4,1≤a≤1.2,0< b≤0.2,其中掺杂元素M为Al,Zr,Ga,B,Cr,Co中的一种或几种。本发明解决了锰酸锂材料首放容量和循环性能无法兼顾的问题。
本发明公开了一种锂硫电池隔膜的改性方法,先将多元胺溶解在水中,配制成水相介质,将多元酰氯溶解在有机溶剂中,配制油相介质。在水相介质或油相介质中溶解添加剂。将锂硫电池隔膜浸渍在水相介质中,取出并去除多孔支撑膜表面残余的水相介质后,再将该锂硫电池隔膜表面与油相介质单面接触进行界面聚合反应,得到初生态的隔膜,烘干后进行热处理、漂洗,即制得改性锂硫电池隔膜。本发明工艺能够控制隔膜孔径制备小孔径锂硫电池隔膜,小孔径的隔膜有利于抑制多硫化物的穿梭,提高电池的容量保持率和库伦效率;采用的添加剂具导锂功能,添加剂含有的大量导锂官能团能够提供锂离子穿梭的通道,避免因隔膜孔径减小带来离子电导率偏低的问题。
本发明公开了一种预烧处理合成金属铝掺杂尖晶石锰酸锂正极材料的方法,包括下列步骤:将碳酸锂、电解二氧化锰、九水合硝酸铝按照一定比例以无水乙醇为分散剂,经球磨、干燥后得到反应前躯体;将前驱体分别在400-500℃预烧4-6h,750℃煅烧6-36h,再置于通有氧气的管式炉中退火处理,自然冷却到室温,研磨过筛即得到锂离子电池正极材料。本发明制得的锂离子电池正极材料具有容量高、循环稳定性好等优点。与现有的技术相比,本发明的工艺简单、实用、成本低,易于实现规模化工业生产。
一种真空碳热还原法合成锂离子电池正极材料磷酸铁锂的方法,采用自制的包含掺杂元素的磷酸二氢锂和四氧化三铁或三氧化二铁、导电剂或导电剂前驱体混合均匀,放入真空冶金炉中,抽真空,升温反应一段时间,最后冷却至室温,制得。本发明无污染气体产生,有利环境保护,反应时间短,温度低,节约成本,工艺简单,适宜于工业化生产,而且所制备的磷酸铁锂物理性能好,振实密度大,电化学性能优良。
本发明公开了一种以废钴酸锂为原料的制备陶瓷氧化钴的方法,该方法属于资源循环利用及无机材料的制备技术领域。该方法采用的原料——废钴酸锂组成重量百分比:钴酸锂为90%-94%,粘结剂PVDF为2.5%~3.5%,乙炔黑为6%~7%。废钴酸锂经高温煅烧即得本发明的产品陶瓷氧化钴。产品陶瓷氧化钴的钴含量为72.0-73.4%,其粒度98%小于45μm,本方法原料成本低,工艺简单,所制得的产品用于玻璃、陶瓷、搪瓷的颜料、釉料等。
本实用新型公开了一种用于分离圆柱形锂电池的电芯的圆筒刀片,圆筒刀片为圆筒状,圆筒刀片的前端为刀锋,后端为螺纹安装部,圆筒刀片的内壁上设有可伸缩的倒钩,倒钩的钩尖向后且向圆筒刀片的中心轴方向延伸。针对已经将圆柱形锂电池一头切除(顶端或底端)的圆柱形锂电池,刀锋插入锂电池电芯和锂电池外壳之间,然后拉动圆筒刀片回撤,倒钩卡到电芯上,然后控制旋转圆筒刀片,将电芯的连线拧断,再将圆筒刀片推出锂电池外壳。这样的圆筒刀片能完整快速地取得电芯,方便进一步回收其内部的金属成分。结构简单,操作方便,并能快速分离锂电池电芯和锂电池外壳。
本发明公开了一种废旧钴酸锂正极材料的回收方法,包括以下步骤:S1、碱浸除铝:将粉碎后的废旧钴酸锂正极片浸泡在碱性溶液中将铝转化为偏铝酸盐,固液分离获得除铝沉淀渣;S2、焙烧除杂:将所述除铝沉淀渣煅烧处理,得到粗制钴酸锂粉末;S3、机械活化:将粗制钴酸锂粉末与草酸粉末混合得混合粉末,将所述混合粉末经机械活化处理,再经浸泡、固液分离,收集固相部分为草酸钴。该方法工艺路径合理、操作简单、工艺耗材少、试剂用量小、锂钴回收率高。
本发明提供了一种表面构筑离子导体‑电子导体混合包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法和应用,包括富锂锰基正极材料内核和离子导体‑电子导体混合包覆层;所述离子导体‑电子导体混合包覆层为离子导电物和电子导电物混合交联的表面修饰层,其中离子导电物为氟基聚阴离子化合物,电子导电物为环化后的聚丙烯腈。本发明制备工艺简单,易于操作,协同包覆构筑具有嵌锂活性物质的异质结构,在高电压下可以稳定富锂材料与电解液间的界面,抑制电解液与富锂发生副反应,提高材料的循环稳定性和倍率性能,显著改善电化学性能。
本发明公开了一种自适应的锂离子电池荷电状态估计方法,其方法包括以下步骤:建立锂离子电池二阶RC等效电路模型,并离线辨识二阶RC等效电路模型的参数;拟合锂离子电池开路电压与荷电状态之间的相关性曲线;通过动态应力测试对模型的准确性进行验证;根据含遗忘因子的递归最小二乘法对模型参数进行在线辨识;使用自适应扩展卡尔曼粒子滤波算法,确定锂离子电池荷电状态的估计值。本发明通过输出多个粒子的加权平均值,提高了荷电状态估计结果的稳定性和准确性;通过自适应扩展卡尔曼滤波算法对粒子重要性进行采样,在准确估计锂离子电池荷电状态的同时,提高了算法的运算效率。
本发明公开了一种预嵌锂硬炭材料的制备方法,包括以下步骤:S1、将硬炭活性材料、粘结剂、导电剂混合,加入溶剂搅拌均匀后得浆料,将浆料涂覆于铜箔上,干燥后制得初始硬炭材料;S2、在惰性气体保护氛围下,添加电解液于初始硬炭材料上直至电解液浸湿初始硬炭材料的表面,随后将金属锂片Ⅰ完全覆盖于初始硬炭材料上进行预嵌锂反应,经过一定的反应时间t,移除金属锂片Ⅰ,得预嵌锂硬炭材料,0min<t≤120min。本发明具有操作简便、耗时短、成本低、能提高负极材料首次库伦效率等优点。
本发明属于废旧锂离子电池有价材料回收领域;具体公开了两段逆流浸出方法从废旧锂离子电池中浸出有价金属:一种废旧三元LNCM锂离子电池的二段逆流浸出方法,从废旧三元LNCM锂离子电池中回收得到电极活性材料;二段逆流浸出电极活性材料分N个批次依次经一段逆流浸出和二段逆流浸出;将Ni批次电极活性材料经一段逆流浸出以及二段逆流浸出获得的二段逆流浸出液作为第Ni+1批次电极活性材料一段逆流浸出的浸出剂;i为1、2、3.....N‑1的整数;收集各批次电极活性材料的一段逆流浸出液,即为废旧锂离子电池的总浸出液。本发明方法,创新性地采用二段逆流浸出的方法,高效提升浸出液中的有效成分的离子浓度并显著提升浸出酸的利用率。
本发明所述锂离子二次材料技术领域,具体公开了锂离子电池高压电解液,其包含功能添加剂、溶剂和无机导电锂盐;所述的功能添加剂为具有式1结构式的化合物中的至少一种:R1、R2、R3中,至少一个取代基为F、SR4、P(R5)R6、C2~C16的烯烃基、C2~C16的炔烃基或CN,其他取代基为C1~C6烷烃基、Br、Cl、I、C1~C6烷氧基、F、S、C2~C16的烯烃基、C2~C16的炔烃基或CN;R4、R5、R6为H或C1~C6烷烃基。本发明还公开了所述的电解液的应用。本发明中,在所述的电解液中添加所述的功能添加剂,可在锂离子电池的正极表面形成一层致密包覆膜,从而降低在循环过程中正极材料表面电化学活性,抑制电解液溶剂的氧化分解,稳定正极材料结构,提高高电压下锂离子电池的循环稳定性和倍率性能。
本发明涉及一种低温锂离子电池石墨负极材料及其制备方法。所述低温锂离子电池石墨负极材料包括石墨和石墨表面包覆的快离子导体;所述快离子导体的氧化还原电位高于石墨。其制备方法为:对原始石墨粉进行湿法球磨,混合液使用喷雾干燥机干燥成粉,获得更小粒径的石墨粉,对石墨粉进行插层反应后进行表面包覆,获得用于低温锂离子电池的石墨负极材料。在此负极材料结构中,可以控制石墨粒径,缩短了锂离子扩散距离,经过插层后石墨层间距增大,可以明显改善低温下电极材料离子扩散能力,石墨层间插入的金属或高导电性物质可以改善整体的导电性,在石墨表面进行包覆快离子导体,可以生成稳定均匀的SEI膜,提高锂离子扩散能力,改善低温下界面性能。该材料还可作为一种理想的钠离子电池负极材料以及高性能超级电容器材料。
本发明涉及二维纳米材料制备领域及高纯氢氧化锂制备领域,具体为一种盐湖卤水生产高纯氢氧化锂及同步制备纳米二维材料的方法。本发明将待剥离的二维材料制成电极,然后在隔绝空气的有机环境中通过电解同步实现二维材料的剥离和高纯氢氧化锂的制备。本发明采用电化学法同步回收盐湖锂资源及制备纳米二维材料,具有连续作业、操作简单、产品性能稳定等特点,为盐湖锂资源的高效回收与纳米二维材料的制备提供稳定可靠的方法。
本发明公开了一种从废旧镍钴锰酸锂电池材料中回收有价金属的方法。该方法主要包括废旧镍钴锰酸锂电池材料的放电处理、粉碎、焙烧;焙烧后用硫酸和硝酸浸出,浸出液用氯酸钠溶液沉淀铜、铁和铝离子,过滤后滤液用氢氧化钠和氨水沉淀得到含镍钴锰沉淀和锂盐溶液,锂盐溶液净化后用碳酸钠沉淀。采用本发明的方法,废旧镍钴锰酸锂电池材料中的有价金属回收率在98%以上。
本实用新型公开一种锂离子浓度检测系统,包括:控制模块,用于向扫描信号发生模块发送控制指令;扫描信号发生模块,用于根据控制指令产生恒电势产生模块所需的信号;恒电势产生模块,与聚阴离子型化合物电极模块连接,用于向聚阴离子型化合物电极模块提供扫描电压;工作电极、辅助电极和参比电极;本实用新型可以通过控制模块实时采集工作电极的特征电流,进而确定待测溶液中的锂离子浓度。实现了锂离子的在线和离线检测。可以简单、低成本、快速地用于锂离子的浓度的测试。用于工业生产时,可将锂离子浓度传送给工艺系统,进而根据锂离子浓度实时对工艺进行调整,具有实时在线、精确高效的特点。
本发明公开了一种超疏水超亲油锂空气电池复合隔膜的制备方法,包括以下步骤:以羟基碘苯甲酸甲酯为原料制备得到烷基链修饰的线性二羧酸配体;以N,N‑二甲基甲酰胺为溶剂,以三氟乙酸为调节剂,金属离子团簇及其配体在高温下反应,合成超疏水超亲油的金属有机框架MOFs颗粒;将合成的MOFs颗粒、粘结剂、溶剂、添加剂制成浆料,将浆料涂覆于基膜上,得到超疏水超亲油的锂空气电池复合隔膜。与目前研究中常用的玻璃纤维膜相比,本发明工艺制备的复合隔膜不仅可有效防止空气中的水分扩散到锂金属负极,还可以减少负极锂枝晶的形成,同时复合隔膜还对电解液具有良好的浸润性。
本发明提供了一种基于注意力机制的锂离子电池化成预筛选方法,包括获取不完整的锂离子电池化成充电电压数据;将所述不完整的锂离子电池化成充电电压数据进行碎片化处理,得到多个固定长度的碎片序列;将每个所述碎片序列进行碎片嵌入处理,得到符号向量矩阵;通过位置编码将位置信息添加到所述符号向量矩阵中,得到位置编码后的符号向量矩阵;将位置编码后的符号向量矩阵输入至注意力编码器中建立不同符号向量之间的关系,生成注意力特征;将所述注意力特征输入至特征多样化解码器中进行解码操作,输出锂离子电池化成预筛选结果。该方法能在化成充电完成前筛选出缺陷电池,从而减少能源浪费,缩短返工周期,提高生产效率,且筛选准确率高。
本发明涉及一种电子设备处理领域,具体是一种电子设备废旧锂电池回收处理设备,包括旋转筒,连接筒左右两侧焊接有连接环,连接框左侧焊接有连接板,连接板上侧安装有加热腔,加热腔内部设置有加热杆,加热杆上侧设置有抽风管,旋转筒中部设置有旋转管,旋转管右侧设置有旋转轴,旋转轴右侧通过联轴器连接有第二电机,第二电机通过安装件安装在连接框的右侧,旋转管上间隔设置有通风网口,连接筒内部中端设置有隔板,位于右端的环形限位槽内部的连接框上设置有循环管,循环管左端下侧与加热腔进行连接,循环管上安装有循环泵,本发明可以有效地对破碎处理的锂电池进行烘干处理,这样方便了废电池的回收再利用。
一种纳米镶嵌复合包覆改性的核壳包覆型锂离子电池正极材料,其是以正极活性物质基体作为内核,基体外镶嵌有非连续的纳米氟化物颗粒层,且基体表面的部分金属-氧键被金属-氟键取代;纳米氟化物颗粒层外包裹有连续均匀的锂-钛复合氧化物层,纳米氟化物颗粒层中未被纳米氟化物颗粒覆盖的间隔区域形成有锂离子向外迁移的路径通道;其制备方法包括:先将正极活性物质基体与纳米氟化物进行混合,然后进行高温热处理形成中间粉体;然后配制锂-钛复合氧化物的包覆溶液,向其中缓慢加入中间粉体得到溶胶;将溶胶干燥、研磨后进行高温烧结,即得到产品。本发明产品的电化学性能、高温存储性能以及安全性能俱佳。
一种纳米棒状锂离子电池负极材料钒酸铁的制备方法,包括以下步骤:(1)将表面活性剂和有机溶剂加入到助溶剂中,搅拌,得均匀的乳化体系;(2)在均匀的乳化体系中,先加入草酸亚铁溶液,搅拌,再滴加钒盐溶液,水浴搅拌,得稳定均一的微乳液体系;(3)离心,洗涤沉淀,过滤,烘干,得前驱体FeV(C2O4)4粉末;(4)在有氧气氛下热处理,得纳米棒状锂离子电池负极材料钒酸铁。按照本发明方法所得钒酸铁材料0.1C首次放电比容量可高达1377.1?mAh/g,1C首次放电比容量可高达816.1?mAh/g,材料可逆性较好;容量衰减平缓,0.1C循环50次后容量仍可高达1076.9?mAh/g,电化学性能优异。
本发明公开了一种用于电压24V左右的锂电池与电压12V左右的铅酸电池的双向互充系统,特别是当载有12V左右的铅酸电池的传统小型汽车与24V左右锂电池电动助力车形成“伴侣”关系时,通过点烟器口使用车载12V电压给24V电动车锂电池进行充电,反过来也可以通过点烟器口使用24V电动车锂电池给车载12V铅酸电池进行充电。
本发明提供了一种锂硫电池正极材料及其制备方法、正极片及锂硫电池,该正极材料包含脱掺杂聚苯胺。该正极材料的制备方法为(1)制备脱掺杂聚苯胺;(2)制备脱掺杂聚苯胺溶液;(3)制备正极材料。该正极片包括集流体和与集流体表面结合的活性层,所述活性层含有上述的正极材料。该锂硫电池包括上述的正极片。该正极材料在充放电过程中产生了新的电化学动力学行为,能抑制飞梭效应且结构稳定。包含该正极材料的正极片具有活性物质克容量较高、活性物质溶失少且结构稳定等优点,包含该正极片的锂硫电池的比容量和循环寿命相应得到了很大的提高。
一种制备橄榄石结构磷酸铁锂的方法,将二价铁 源化合物、磷源化合物和氧化剂按 LiFePO4的化学计量比混合,控 制pH=1-8,反应后过滤、洗涤、烘干得到100nm左右的 FePO4前驱体,然后将 FePO4前驱体跟锂源化合物及还 原剂混合放在炉中,在非氧化性气氛中于恒温煅烧,制得 LiFePO4。本发明与现有方法相 比,解决了亚铁离子容易氧化问题,直接用三价的铁作为前驱 体来制备LiFePO4,解决了原料 难以混合均匀的问题;本发明制备的前驱体 FePO4粒度小,有利于材料的合 成及性能的提高;多余的还原碳直接包覆在 LiFePO4的颗粒上,故不须进行 后期的包覆处理;制备过程时间短且易于控制,烧成温度低, 能耗低。
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