本发明涉及一种固态锂电池用双功能界面修饰层及锂电池,所述双功能界面修饰层包括聚合物电解质层及锂合金层,聚合物电解质层用于和锂电池的电解质接触,锂合金层用于和锂电池的锂负极接触;所述锂合金层中的锂合金至少包括含锂二组分合金、含锂三组分合金、含锂四组分合金中的一种;聚合物电解质层包括聚合物基体和锂盐。本发明提供了一种双功能界面修饰层,该双功能界面修饰层可应用于固态锂金属电池中,能够显著提升电解质/锂负极的界面兼容性,抑制锂枝晶的生长,且制备方法简便,容易操作。
本发明公开了一种锂电池补锂陶瓷隔膜及其制备方法,用于锂离子电池制造。补锂陶瓷隔膜是将混合好的锂粉陶瓷胶液在惰性气体环境下涂布于基膜的一侧表面,在40~90℃的烘箱内烘干后即得到补锂陶瓷隔膜。该补锂方法操作简单,安全高效,避免了金属锂被氧化的风险。组装成锂离子电池时,本发明补锂陶瓷隔膜中的涂层面面向锂离子电池负极极片的一侧,首次充电时,隔膜上的补锂陶瓷涂层中的锂粉能够脱嵌出锂离子,补充负极形成SEI膜损失的Li+,提高锂电池的首次充放电效率以及电芯循环性能;陶瓷颗粒能够增强锂电池隔膜的耐热性,降低隔膜的热收缩性,从而更有效地减少因电池内部短路而引起的电池热失控。
蒽醌在锂氧电池中的应用及其得到的蒽醌锂氧电池,属于锂氧气电池领域,所述锂氧电池的组装过程如下:选用锂为负极,负载有碳或四氧化三钴的基底为正极,正极和负极之间被隔膜隔开,组装好后并进行封装,即得;所述基底为不锈钢基底或碳纸,电极面积是1 cm2,所述隔膜上浸渗有溶有蒽醌的电解质。本发明采用蒽醌分子捕获并稳定超氧化锂,在电解质中形成稳定的蒽醌‑超氧化锂中间体,使锂氧气电池正极的氧还原活性提高了10倍;在使用不同碳和金属氧化物为正极组装的锂空气电池中,蒽醌的存在使电池容量提高3倍以上,是迄今为止最先进的可溶性氧化还原介质。
本发明涉及一种钛酸锂镧复合材料及其制备方法、锂离子固态电池。钛酸锂镧复合材料由反钙态矿结构的Li3OX和钙态矿结构的钛酸锂镧复合而成,Li3OX分布在钛酸锂镧晶粒间的晶界处并部分扩散至钛酸锂镧的晶粒内;所述钛酸锂镧的化学式为Li3xLa2/3‑xTiO3,0<x<0.16;Li3OX中,X为卤素。本发明的钛酸锂镧复合材料,利用富锂相、低熔点的Li3OX对LLTO进行阳离子补充,改变了晶粒内部的载流子或阳离子空位的无序度,提高了晶粒内部离子电导,补偿了晶界处空间电荷层内载流子的消耗,有效的提高晶界和整体离子电导率。
本发明涉及一种锂离子电池水性正极复合集流体、正极片及其制备方法、锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。本发明的锂离子电池水性正极复合集流体,采用包括如下步骤的制备方法制得:将粘结剂加入溶剂中,混合均匀,得粘结剂溶液;所述粘结剂与溶剂的质量比为1:10-30;向制得的粘结剂溶液中加入导电剂,混合均匀,研磨乳化,得导电浆料;所述导电剂与粘结剂的质量比为1-99:1;将制得的导电浆料涂覆在正极集流体表面,干燥,即得。本发明的锂离子电池水性正极复合集流体大大改善了水性正极片柔韧性较差的问题,同时还提高了涂层附着力,降低了电池内阻,提高了电池的大倍率放电性能和循环性能。
本发明涉及一种锂离子电池用复合涂层隔膜、锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。本发明的锂离子电池用复合涂层隔膜,包括隔膜基材和设置在隔膜基材一面的复合涂层,所述复合涂层包括设置在隔膜基材上的二氧化硅涂层以及设置在二氧化硅涂层上的第一勃姆石涂层。本发明的锂离子电池用复合涂层隔膜的二氧化硅涂层能够避免锂枝晶继续快速增长后刺破隔膜引发电池出现性能衰减和安全问题,涂覆于二氧化硅涂层表面的第一勃姆石涂层避免了锂枝晶出现前,二氧化硅与负极表面金属锂的反应,防止电池有效锂的过度损失,并且能够延缓锂枝晶的进一步增长,从而有效延长电池的使用寿命和降低电池安全事故的发生。
本发明提供了一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池,该负极材料呈现核壳结构,内核为石墨,外壳为双层结构,由内向外依次是无机锂层和有机锂复合层。其制备过程为:1)将石墨与无机锂复合液混合均匀,调节pH值后,加热除去有机分散剂和溶剂,研磨,得固体产物A;2)将固体产物A与有机锂复合液混合均匀,干燥后进行碳化,冷却至室温即得。其中,无机锂复合液包括无机锂、有机分散剂、粘结剂、石墨烯和溶剂;有机锂复合液包括有机锂、分散剂、粘结剂、碳纳米管和溶剂。本发明的负极材料有效提高了锂离子的传输速率和电子导电性,很好的实现了快速充放电,最终提高电池的倍率性能、安全性能和循环性能。
本发明涉及一种高倍率磷酸铁锂复合材料、正极极片、锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。本发明提供的高倍率磷酸铁锂复合材料,由以下质量百分含量的原料烧结得到:磷酸铁锂80%~90%、钴酸锂5%~10%和导电碳5%~10%。导电碳和钴酸锂的加入有利于增加离子和电子导电性,降低阻抗,缓解高倍率放电时磷酸铁锂极化,有利于促使锂离子嵌入到材料内部,提升磷酸铁锂超高倍率放电电压平台,提升其超高倍率放电性能。经烧结,可消除材料间应力,消除不同材料混合后的微孔隙和表面缺陷,增加材料相互作用,钴酸锂、磷酸铁锂和导电碳复配使用,有利于形成完整的导电网络,降低内阻,提高超高倍率放电能力。
本发明公开了一种废旧锂离子电池磷酸铁锂正极材料的资源化回收再利用方法,属于废旧锂离子电池磷酸铁锂正极材料回收技术和碱性二次电池领域。本发明的技术方案要点为:一种废旧锂离子电池磷酸铁锂正极材料的资源化回收再利用方法,以废旧锂离子电池磷酸铁锂正极材料为原料,将其与二价铁盐和有机添加剂混合均匀后,在惰性气氛下经过煅烧处理制得磷酸铁锂基复合材料,然后将该磷酸铁锂基复合材料用于制备碱性二次电池负极。本发明可以高效回收废旧锂离子电池正极材料并用于碱性二次电池负极,实现废旧磷酸铁锂材料的循环再生利用。
本发明公开了一种钛酸锂负极极片、制备方法及钛酸锂电池,所述的钛酸锂负极极片活性物质材料为钛酸锂和碳的复合材料,属于锂离子电池技术领域。本发明所提供的钛酸锂负极极片,通过钛酸锂和碳类材料的复合使用,有利于提高极片的放电克容量,提高钛酸锂电池的输出电压平台,进而提高电池的能量密度;复合材料有利于提高极片的电子电导率,降低钛酸锂电池的内阻,提高电池的倍率和循环性能。本方法得到的钛酸锂负极极片及钛酸锂电池具有能量密度高、倍率性能优异等特点,可显著提高钛酸锂电池的电化学性能,且该制备方法工艺简单,易于规模化制备。
本发明涉及一种镍钴锰酸锂复合正极材料及其制备方法、锂电池,属于锂电池材料技术领域。本发明的镍钴锰酸锂复合正极材料,包括镍钴锰酸锂颗粒以及包覆在镍钴锰酸锂颗粒表面的磷酸铁锂层,所述镍钴锰酸锂颗粒为镍钴锰酸锂二次颗粒。本发明的镍钴锰酸锂复合正极材料采用磷酸铁锂将镍钴锰酸锂二次颗粒包覆,降低了镍钴锰酸锂材料表面的pH,并降低了材料表面的残锂,进而有效地解决了现有技术中镍钴锰酸锂材料在合浆过程中的吸水果冻问题,从而改善了材料的加工性能,提高了材料在电池充放电过程中的稳定性,进而提高了电池的循环性能。
本申请提供一种筛选自放电异常的磷酸铁锂电芯的方法、磷酸铁锂电芯模组的配组方法和磷酸铁锂电芯模组,涉及锂离子电池领域。筛选自放电异常的磷酸铁锂电芯的方法:通过dQ/dV‑V曲线法,确定对自放电最灵敏的OCV1电压区间;通过去极化工序将所有待测电芯的起始电压OCV1保持一致,然后测试所述待测电芯的存储后的电压OCV2;按照电芯自放电测试公式计算K值,K值偏大离散的电芯即为自放电异常的电芯。本申请提供的筛选自放电异常的磷酸铁锂电芯的方法及配组的方法,自放电异常的电芯很容易筛选出来,另外通过该方式配组的模组一致性更好。
本发明提供一种湿法回收退役磷酸铁锂电池粉提锂制备碳酸锂的方法,包括以下步骤:步骤一,将退役LiFePO4和氧化剂加入到容器中,加入水,形成混合液;步骤二,将混合液的温度加热至40‑80℃,加入酸液进行酸浸溶解,保温反应后停止加热,过滤得到含锂滤液和磷酸铁滤渣;步骤三,在含锂滤液50‑70℃下,加入钙盐或者镁盐,加入碱液调节pH至中性,过滤除杂,得到第一滤液;步骤四,在常温下,向第一滤液中逐滴加入碱液,调节液体的pH至11‑13,过滤除杂,得到第二滤液;步骤五,向第二滤液中加入碳酸盐,搅拌后过滤,将滤渣干燥后得到碳酸锂。本发明方法可有效提高锂的回收率,降低铁和磷元素的损失,且产物碳酸锂的纯度高。
本发明涉及一种锰酸锂体系锂离子电池正极电极,包括90%‑98%的锰酸锂混合电极、1%‑9%的导电剂、1%‑9%的正极粘合剂和0%‑1%的弱碱性碱金属盐,混合溶剂搅拌后涂覆在铝箔上形成电池正极电极。本发明通过在电池正极电极加工时加入碱金属盐,提高了电池的容量保持率和容量恢复率,使电池具有较好的低高温性能,从而提高了电池的安全性能,并且在正极中添加的弱碱性碱金属盐,能够与电解液中微量的HF中和,使锰酸锂不处于酸性环境中,从而减少了Mn的溶解,提高了锂离子电池的存贮性能,使其具有较高的能量密度。
一种包覆型锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法,涉及锂离子电池正极材料技术领域。操作步骤:(一)配制含有锰源化合物和镍源化合物的溶液;(二)配制氨水溶液;(三)以NH3·H2O溶液为基液,缓慢加入含有Mn2+金属离子的溶液和足量的碱液反应得到浅绿色沉淀;将沉淀物置于NH3·H2O溶液中,加入含有Mn2+、Ni2+的金属离子溶液,加入足量的NaOH溶液;减压抽滤,真空干燥箱中干燥,得到包覆的类球形的前驱体Mn(OH)2-Ni1-xMnx(OH)2,(0<x<1);(四)预热;(五)球磨;(六)预加热,球磨;(七)煅烧制得类球形正极材料LiMn2O4-LiNi1-xMnxO2(0<x<1)。这种材料在55℃下循环稳定性好,具有较高的比容量(130~135mAh/g)、较高的电压平台和优良的循环性能。
本发明涉及一种锂超级电容电池用嵌锂负极片及制备方法、锂超级电容电池,属于锂超级电容电池技术领域。所述锂超级电容电池用嵌锂负极片包括负极集流体以及涂覆在负极集流体表面的包含碳材料的负极材料涂层,所述负极材料涂层表面均匀嵌有锂粉。本发明的锂超级电容电池用嵌锂负极片,嵌锂效率高,能提高锂在负极材料涂层中的吸收,提高锂的有效利用率,在提高整个锂超级电容电池的能量密度的同时,节省了锂的使用量,节约了成本。
本发明公开了一种磷酸锰铁锂和锰酸锂混合正极浆料,其特征在于:包括按质量组分计,由90%~97%磷酸锰铁锂和锰酸锂组成的混合物,1%~9%份的导电剂和1%~9%份水性粘合剂、0~1%分散剂;所述水性粘合剂为丙烯酸酯或丙烯腈类化合物;一种锂电池的制备方法为正极电极片与负极电极极片、隔膜在叠片机上叠成电芯;将电芯焊接极柄后装到铝塑膜制成的壳体中,进行热封,形成半成品电芯,半成品电芯烘烤后经过注液、化成、分容制作为成品电芯;本发明可以解决现有技术中电池正极成本较高的问题,降低锂电池生产成本。
本发明涉及一种锂含量梯度分布的锂负极及其制备方法、锂二次电池,属于锂负极技术领域。本发明的锂含量梯度分布的锂负极,包括集流体和设置在集流体表面的负极涂层,负极涂层包括含锂材料和混合电导材料,负极涂层中的含锂材料的含量由内向外呈梯度降低分布,负极涂层中的混合电导材料由内向外呈梯度升高分布;含锂材料为金属锂和/或金属锂合金;负极涂层由至少两层的梯度涂层组成;或者,负极涂层由至少两层的梯度涂层与含锂材料层、混合电导材料层中的至少一层组成。靠近集流体侧的梯度涂层中的含锂材料含量高,可提高锂负极的能量密度;靠近电解质侧的梯度涂层中的混合电导材料含量高,为金属锂沉积提供位点,有效抑制锂枝晶的形成与生长。
本发明涉及一种锂硫电池正极及其制备方法,锂硫电池电芯及锂硫电池。锂硫电池正极包括集流体和与集流体熔铸复合的活性物质层,活性物质层由重量比为(7.6±5.1):2:(8±0.5)的铝、多孔炭、硫组成。本发明提供的锂硫电池正极,活性物质层与集流体熔铸复合,活性物质层中的铝形成导电金属网络,多孔炭用于填充硫,所得锂硫电池正极的导电性和结构稳定性较现有锂硫电池正极大大提高,可有效改善锂硫电池的倍率性能和循环性能。
本发明公开了一种锂离子电池用复合导电剂、锂离子电池用复合导电液及其制备方法、锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。本发明的锂离子电池用复合导电剂包括以下重量份数的组分:0.5?2份的3?三甲基?硅烷硼酸酯、1?5份的导电剂。本发明的锂离子电池用复合导电剂添加了3?三甲基?硅烷硼酸酯,有利于充放电循环过程中锂离子的传导,也有利于减小锂离子电池的阻抗,进而保证了优异的循环稳定性,同时又可以很好的抑制了Fe2+溶解到电解液中以提高SEI的质量,进而能够提高锂离子电池的高温循环性能,在锂离子电池领域具有良好的应用前景。
本发明涉及一种锂离子电池电解液添加剂、锂离子电池电解液及锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。本发明的锂离子电解液添加剂包括乙烯基磷酸酯和乙烯基磺酰氟。本发明的锂离子电解液包括非水有机溶剂、锂盐与添加剂,添加剂包括乙烯基磷酸酯、乙烯基磺酰氟。本发明的锂离子电解液具有较好的阻燃性。采用该电解液的锂离子电池在高电压下工作时,不仅具有较好的循环稳定性,还在高温下具有较好的安全性能。
本发明涉及锂电池外壳及使用该外壳的锂电池和锂电池制造方法,以解决现有技术中锂电池外壳上的绝缘贴膜易受损而影响相邻两单体电池之间绝缘性能的问题。本发明的锂电池外壳外壁上涂覆的第一绝缘涂层可代替现有技术中的绝缘贴膜,可起到将相邻两电池单体绝缘的作用,而又无需用到绝缘贴膜,因而有利于节约锂电池加工成本。同时,涂覆在外壳外壁面上的第一绝缘涂层的强度及其与基体的粘合性能均高于绝缘贴膜,在生产、转运中不易破损。
本发明公开了一种磷酸铁锂‑磷酸钴铁锂核壳结构复合正极材料及其制备方法以及锂离子电池,制备方法:将形成的磷酸铁锂前驱体溶液,转移至超声波化学反应器中采用微波加热处理,得到磷酸铁锂内核材料;将形成的磷酸钴铁锂外壳材料前驱体溶液,转移至超声波化学反应器中采用微波加热处理,使磷酸铁钴外壳材料均匀地包覆在磷酸铁锂内核材料的表面上,得到中间产物,进行离心洗涤、干燥、包碳,即得。本发明制得的磷酸铁锂‑磷酸钴铁锂核壳结构复合正极材料具有良好的电化学特性,有望在动力电池领域应用。
本发明涉及一种锂离子电池电解液用功能添加剂、锂离子电池电解液、锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。本发明的锂离子电池电解液用功能添加剂,包括以下重量份数的组分:甲烷二磺酸亚甲酯0.2~1.0份和二氟双草酸磷酸锂0.2~1.0份。本发明的锂离子电池电解液用功能添加剂含有的甲烷二磺酸亚甲酯和二氟双草酸磷酸锂可优先在正极表面氧化分解,形成一层含硫和含磷的保护膜,该膜具有较好的热稳定性,同时阻抗较低,其可以有效隔绝电解液和正极表面直接接触,减少电解液在正极表面的氧化分解,提升电池的高温性能和循环性能;同时还能够减少金属离子的溶出,避免金属离子对负极SEI膜的破坏,进一步改善电池的循环性能。
本发明涉及一种锂离子电池复合负极材料的制备方法、锂离子电池复合负极材料及锂离子电池,属于锂离子电池材料技术领域。该锂离子电池复合负极材料的制备方法包括如下步骤:将硅材料、聚丙烯腈在纺丝溶剂中分散,制得芯层纺丝液,将聚甲基丙烯酸甲酯在纺丝溶剂中分散,制得壳层纺丝液;通过同轴静电纺丝技术制成纤维,得到包覆前驱体;将包覆前驱体加入成膜添加剂溶液中混合,加热除去溶剂,制得成膜前驱体;将成膜前驱体在500‑800℃下烧结1‑24h进行碳化处理,即得。本发明的方法制备出的复合负极材料具有克容量高、吸液保液能力强、循环性能优异、低温放电能力强等优点,非常适合于电动汽车、储能等领域的应用。
本发明涉及一种锂电池复合正极片、锂电池复合负极片及其制备方法、锂电池,属于锂离子电池技术领域。该锂电池复合正极片,包括正极集流体及涂覆在正极集流体上的包括正极材料的正极底层和正极顶层,其特征在于,所述正极底层和正极顶层之间设置有过渡层,所述过渡层包括LiAlO2、粘结剂,所述LiAlO2、粘结剂的质量比为10-20:2.5-5.0。本发明的锂电池复合正极片制得的锂电池具有较高的倍率性能和循环性能。
本发明涉及一种锂离子电池负极用复合导电剂及制备方法、锂离子电池负极及锂离子电池。该复合导电剂主要由以下重量比的组分组成:导电剂:有机锂化合物:功能性物质=(5~10):(0.5~1):(0.5~1),所述功能性物质为三聚氰胺磷酸酯、三聚氰胺焦磷酸盐、多聚磷酸铵、聚二甲基硅氧烷、季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或多种的组合。该复合导电剂在为负极补充锂离子的基础上,可以通过功能性物质的使用提高负极在充放电过程中的安全性,导电剂、有机锂化合物可以提高负极的电子和离子导电能力,提高电子和锂离子的传输速率,从而优化负极材料的克容量发挥及首次效率。
本发明涉及一种锂电池干燥架、锂电池干燥装置及干燥锂电池的方法,属于锂离子电池技术领域。本发明的锂电池干燥架包括干燥架本体,所述干燥架本体包括沿前后方向延伸的干燥架横梁以及固定设置在干燥架横梁一侧或者两侧并沿左右方向延伸的电池托盘,所述干燥架横梁上固定设置有用来与电池的抽气口密封连接的抽真空管路,所述电池托盘上固定设置有用来使电池保持在与抽真空管路处于密封连接状态的限位机构。本发明的锂电池干燥架提高了锂电池的干燥效率,降低了生产成本。
本发明涉及一种锂离子电池用集流体及其制备方法,锂离子电池用极片及锂离子电池。该集流体包括铝箔,所述铝箔的一面或两面附着有PTC层;所述PTC层中含有正温度系数材料,所述正温度系数材料为掺杂金属氧化物的钛酸锶烧结体或钛酸铅烧结体,所述金属氧化物为Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La中任意一种的氧化物或氧化物的组合。该集流体在电池内部温度上升到临界点时,PTC(正温度系数电阻)层电阻急速变大甚至绝缘,从而能够有效控制锂离子电池在大倍率充放电时的电池温度;当电池受到穿刺等伤害时可以有效阻止负极与铝箔的直接接触,从而避免负极与铝箔短路放电的可能,减缓了短路时电池放热反应,进一步提高锂离子电池的安全性。
本发明涉及一种锂离子电池负极片的制备方法、锂离子电池负极片及锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。该锂离子电池负极片的制备方法,包括如下步骤:将负极材料与水混合均匀制得负极浆料;所述负极材料包括负极活性物质、导电剂、粘结剂、添加剂,负极活性物质、导电剂、粘结剂、添加剂的质量比为85.5‑95.5:1‑3:1.5‑3.5:2‑8;所述添加剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的至少一种;将制得的负极浆料涂布在负极集流体上,烘干即得。本发明的锂离子电池负极片的制备方法在合浆过程中加入了添加剂,能够最大程度地减少涂布烘干后极片开裂、卷边等问题,大幅度提高了极片的合格率,减少因为极片质量导致的电池性能下降。
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