本发明提供了具有式(I)和/或式(II)结构所述的有机锂盐在锂离子电池中的应用。本发明提供了一种双功能有机补锂剂,用于补偿锂离子二次电池首周循环时的活性锂损失。这是一种基于酸酐类结构的有机锂盐,空气稳定好,可以在正极极片制备时与正极材料掺混使用,工艺兼容性高。同时,补锂后的结构为酸酐化合物,可以在负极材料表面形成均匀SEI膜,改善硅碳负极的材料膨胀问题及SEI成膜不均匀问题,提高基于硅碳负极的全电池的能量密度和循环性能。而且不含任何其他金属元素,并且可以很容易地从相应的有机母体结构中获得,制备成本低。
本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种含有锂镧锆氧三电极的锂离子电池,包括电芯和外壳,其中电芯包括负极片、负极极耳、隔膜、正极片、正极极耳,以及参比电极,其中参比电极置于最外侧的负极片和外壳之间,并且参比电极由锂镧锆氧空心壳、金属锂和导出极构成。
本发明涉及一种具有正尖晶石结构的固溶体锰铝酸锂LiMn2-xMxO4·yLiAlO2(0≤x<0.1,0
本发明涉及一种掺杂型锂离子电池正极材料磷酸铁锂粉体的制备方法,它属于锂离子电池材料技术领域。其制备过程通过固相烧结方法完成,将锂源、Fe3+化合物、磷酸盐、和过度元素掺杂物按比例混合,加入湿磨介质球磨,然后将混合浆料烘干,在还原气氛或惰性气氛保护下进行煅烧,得到掺杂型磷酸铁锂。制备过程中工艺参数易于控制,产品稳定性好,所得材料具有优良的导电性能和电学性能。
本发明提供了一种用于锂离子电池极片电阻率测量的测试样品,包括锂离子电池极片上的涂层和复合在所述涂层上的绝缘胶带;所述锂离子电池极片上的涂层不含有锂离子电池极片上的集流体箔材。本发明提供的测试样品在用于锂离子电池极片电阻率测量时,能够避免箔材集流体对电阻率测试的影响;而且直接对产线的极片进行转移测试,不需要二次涂布过程,避免二次模拟涂布与产线涂布中极片状态差异的影响,提高数据准确性,节省时间和成本;同时测试流程简单,数据准确度高,可重复性强,试验条件要求低,便于工业化推广和应用,具有重要的实际意义。
本发明公开了一种新型正极材料氟硅酸锰锂及其水热制备方法,所述的氟硅酸锰锂化学式为Li3MnSiO4F,水热制备方法为:(1)称取一定量的锂源、锰源和硅源化合物加入去离子水中混合分散,将一定量的氟源化合物加入上述溶液,持续搅拌一段时间,转移至高压反应釜,在一定温度下密闭水热反应一段时间,自然冷却后取出干燥研磨后得前驱体;(2)将上述前驱体置于加热装置中,在保护气气氛下加热至一定温度进行恒温热处理,得目标产物Li3MnSiO4F材料。本发明获得的Li3MnSiO4F材料相比Li2MnSiO4材料具有更高的充放电平台和放电容量,同时本发明方法一次性加入物料,工艺操作简单,产品纯度高,过程控制和产品性能都具有很好的重现性,有利于材料的大规模生产及推广和应用。
本发明公开了一种可抑制锂枝晶的锂镧锆氧基固体电解质材料及其制备方法和应用,可抑制锂枝晶的锂镧锆氧基固体电解质材料包括内核和包覆在所述内核表面的包覆层,所述内核为锂镧锆氧基固体电解质(LLZO),所述包覆层材料为含锂氧化物和/或非氧化型含锂化合物。本发明通过在锂镧锆氧基固体电解质表面包覆含锂化合物,使得LLZO与金属锂界面接触层为纯离子导体,可以避免电子传输至LLZO表面,阻止金属锂在LLZO表面析出,抑制枝晶向LLZO体相内的生长。另外包覆层可以和金属锂反应生成增强离子输运能力的界面融合中间层,该界面融合中间层是金属锂与LLZO的理想界面,有利于提电池的循环稳定性。
本发明涉及锂离子电池材料技术领域,公开了一种锂离子电池集流体,包括聚酰亚胺石墨膜,由聚酰亚胺膜经1000-1600?C炭化后,再于2600-3000?C石墨化得到的石墨膜压制而成,所述的石墨膜石墨层间距小于0.3360纳米,石墨化度大于93%,碳原子含量大于96%,压制后的厚度5-50微米。本发明还还公开了一种锂离子电池,该电池包括密封在包装膜内的正极、负极、隔膜和电解质,所述的正极包括正极集流体和涂覆在集流体上的正极活性物质,所述的负极包括负极集流体和涂覆在集流体上的负极活性物质,所述的正极集流体和负极集流体均为聚酰亚胺石墨膜。与现有技术相比,可以有效避免电池中的腐蚀性电解质或其副产物对集流体造成的破坏,提高电池使用稳定性和安全性。
本发明公开了一种锂电池材料,包括锰酸锂、炭黑和粘合剂,所述粘合剂由聚苹果酸和EGTA通过化学反应得到。此外,还公开了上述锂电池材料的制备方法,以及由上述材料制成的锂电池电极和锂电池。本发明可有效地改善锂电池的循环性能和使用寿命。
本发明公开了一种锰酸锂和镍钴锰酸锂纳米电池,包括正极、负极、多个隔膜、聚合物凝胶电解质、电池壳体,其特征在于,包括:正极由正极活性物质、粘结剂、导电剂和正极集流体组成,正极活性物质采用锰酸锂、镍钴锰酸锂材料;粘结剂采用聚偏氟乙烯;导电剂采用导电炭黑、导电石墨、鳞片石墨、纳米碳、纤维粉中的一种或多种;正极集流体采用铝箔;镍钴锰酸铝25%-30%;锰酸锂35%-43%;纳米碳、纤维粉5%-7%;导电炭黑1%-5%;鳞片石墨1%-4%;聚偏氟乙烯3%-5%;余量为铝箔,提高锰酸锂和镍钴锰酸动力电池比能量、功率、容量、放电效率、使用寿命、安全性和结构稳定性。
本发明公开了一种一步烧结固相反应制备复合掺杂锰酸锂的方法,包括以下步骤:(1)按照锂锰摩尔比为0.5-0.6,称量锂源化合物和其中一种掺杂化合物放入高速混合造粒机中进行混料,混料时间设置为10-30分钟;(2)再加入另一种掺杂化合物进行混合,混合时间设置为10-30分钟;(3)最后加入锰源化合物充分混合,混合时间设置为30-60分钟;(4)待所有反应物混合均匀后,按配比加入粘合剂进行造粒;(5)放料,将物料放入烘箱中干燥;(6)待干燥完成后,放入气氛炉进行煅烧;(7)将煅烧后的物料解碎,过筛,进行各项性能检测;每加入一种物质都先混合一段时间再加入另一种物质进行混合,该法改善了材料混合的均匀性,从而促进了固相反应的发生,提高了材料的电化学性能。制备工艺简单,能够使得材料的性能提高,并且适合工业化大生产。
本发明提供了一种锂离子二次电池用六氟磷酸锂的制备方法,包括如下步骤:1)将氟化锂溶解在无水氢氟酸中,得到氟化锂溶液,调节所述溶液的温度为5‑10℃;2)常温下将氟化锂溶液和五氟化磷乙醚溶液按氟化锂和五氟化磷摩尔比1:1通入微反应器微通道进行反应,得到六氟磷酸锂的氟化氢溶液;3)分离乙醚溶液和六氟磷酸锂氟化氢溶液,六氟磷酸锂氟化氢通过微孔过滤后浓缩结晶,得到六氟磷酸锂晶体,干燥得到成品。本发明制备方法可以实现反应的连续进出料,原料在微反应通道内可以实现分子1:1接触反应,转化率高,反应稳定易控制,可实现工业化生产。
本发明公开了一种超临界合成法制备高能量锂离子电池阴极材料镍钴铝酸锂的方法,所述镍钴铝酸锂分子式为LiNi0.8Co0.15Al0.05O2,包括以下步骤:称取锂盐、镍盐、钴盐及铝盐,溶解后作为溶液A;配制氧化剂溶液B,将溶液A、溶液B分别加入超临界反应器中,使其达到超临界状态反应,然后闪蒸法进行固液分离,得到前驱体C,置于微波反应器中反应得镍钴铝酸锂阴极材料。本发明的优点在于该制备方法工艺流程简单,采用超临界合成法在高温高压状态下保证了镍离子的完全氧化,制备的镍钴铝酸锂材料各金属元素分布均匀,电化学性能优异。
本发明公开了一种微米级硅基底上的钽酸锂或铌酸锂单晶薄膜及其制备方法,该薄膜包括基底层和位于基底层上的功能层,所述的基底层为硅基底;所述的功能层为钽酸锂薄膜或铌酸锂薄膜;制备方法采用将键合体先研磨再退火,然后抛光的方式制备出目标厚度的硅基底上的钽酸锂或铌酸锂单晶薄膜,采用该方法制备的单晶薄膜不仅能够保持钽酸锂或铌酸锂材料的特性,薄膜与硅基底的键合界面清晰,而且能制备出大尺寸、微米级厚度、低残余应力和低缺陷密度的单晶薄膜;该制备方法克服了当前技术中键合体是不同材质退火时产生的形变。
本发明涉及一种改性钒酸锂材料及改性方法及在锂离子电池中的应用,是由Li3VO4样品在真空条件下,于300~800℃的温度下煅烧1~10小时制得,该方法简单易行,未对Li3VO4的形貌和尺寸进行任何调控及包覆,避免了碳材料或其他物质的引入带来的负面影响,易于实现工业化生产。以本发明的Li3VO4-δ的为活性物质制备储锂电极,电化学储锂可逆容量高,循环性能优异。在200mA?g-1的电流密度下在0.2~3.0V的电压范围内,Li3VO4-δ的首次充放电比容量达416/326mAh?g-1,首次库伦效率为78%,经过200此循环之后容量仍维持在286mAh?g-1。
本发明涉及锂离子动力电池,特别涉及一种安全长寿命的新型三元混合锰酸锂锂离子动力电池,以及该种锂离子动力电池的制造方法。三元混合锰酸锂锂离子动力电池,包括负极、正极、隔膜、电解液、铝塑膜壳体,正极由正极浆料涂覆在正极集流体组成,负极由负极浆料负极集流体组成,正极浆料由正极活性物质、导电剂、粘结剂组成,负极浆料由负极活性物质、导电剂、增稠剂、粘结剂组成。锰酸锂动力电池具有安全性好的优点,然而由于锰酸锂的克容量发挥较低而限制了其应用;虽然镍钴锰酸锂具有较高的克容量,但是安全性差成为了其致命缺点。本发明综合了这两种动力电池的优点,制备出了安全长寿命的新型三元混合锰酸锂锂离子动力电池。
本发明公开了一种纳米锆酸锂修饰的磷酸铁锂复合材料及其制备方法,该复合材料的结构式为LixFeyPO4·zLi2ZrO3/C,其由磷酸铁锂、纳米锆酸锂和有机物裂解碳组成。本发明的特征在于通过如下方式之一制备:(1)采用水热反应制得含有纳米锆酸锂的前驱体混合液,烘干后加入有机碳源,混合后在惰性气氛下高温煅烧;(2)采用水热反应制得前驱体混合液,烘干后在惰性气氛下低温煅烧,再加入有机碳源和纳米锆酸锂,混合后在惰性气氛下高温煅烧。本发明工艺简单,获得的磷酸铁锂复合材料具有电导率高、倍率和低温性能优、循环性能好等优点,能够广泛应用于动力电池领域。
本发明涉及一种锂离子电池Li2MnSiO4/C介孔纳米复合正极材料的制备方法,采用微生物作介孔纳米结构模板和碳源,利用微生物其代谢网络介孔精细结构和生物蛋白等,通过无机物复制形成介孔纳米复合结构;同时结合生物活性碳包覆颗粒表面改性等关键技术,制备得到具有良好导电性和电化学性能的硅酸锰锂/碳复合材料;用于锂离子电池正极材料,表现出良好的电化学性能。
本发明提供了一种碳‑锂复合粉末及其制备方法。本发明以碳材料作为骨架实现对金属锂的支撑,提高了复合粉末的比表面积,能有效地减低电流密度,稳定电极表面电势,从而有效抑制作为负极材料使用过程中锂枝晶的生长。本发明提供一种锂金属二次电池电极的制备方法,本发明采用辊压成片工艺以制作电极,易于调控极片所负载金属锂的有效容量,从而能较好地匹配对应的正极活性物质,以提升金属锂有效利用率。
本发明提出一种锂离子电池极片及其制备方法和锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。所提供的锂离子电池极片的制备方法,包括:(1)制备浆料;(2)浆料涂布;(3)等离子体刻蚀:在室温下采用等离子体刻蚀设备对干燥后的极片进行刻蚀,在涂层中形成垂直于极片表面的孔洞;(4)完成刻蚀的极片经压延、收卷备用。通过采用等离子体刻蚀的方法,对极片内水平方向分布的石墨烯进行选择性刻蚀,有利于锂离子在极片中的传输,降低了石墨烯的位阻效应,大大增强了锂离子电池极片的离子导电能力。
本发明公开了一种锂电池用碳氮纳米管/锰酸锂电极材料及其制备方法,包括以下步骤:(1)将碳氮纳米管超声分散在低级醇溶液中;(2)将锰酸锂或锂盐和锰盐的混合物超声分散在低级醇溶液中;(4)将步骤(2)中的物料加入到分散好的碳氮纳米管醇溶液中,再经搅拌、超声若干次,置于烘箱中烘干;(5)烘干后的混合料在惰性气氛N2或Ar下热处理得活性材料;(6)热处理后的活性材料与导电剂Super-p、粘结剂聚偏氟乙烯按比例混合即得碳氮纳米管/锰酸锂电极材料。本发明工艺简单,成本低廉,条件温和,环境友好,易于实现规模化生产,制得的碳氮纳米管/锰酸锂电极材料倍率性能高,循环寿命长。
本发明公开了一种锂‑亚硫酰氯电池,包括外壳和芯体,芯体包括包膜、填充物、集流体、填充物和阳极片,填充物中均匀分布若干集流柱,该锂‑亚硫酰氯电池的制备方法包括制备填充料、电池芯以及组装等步骤;本发明的有益效果是:锂电池芯内部设有均匀分布的集流柱,可以有效分散锂电池放电时产生的沉淀,避免了产物过于集中而产生的过热现象,还可增加锂电池对温度的耐受能力,使得锂电池可应用于温度较高的环境中,填充物制备过程中保持了乙炔黑的多孔碳形态特征,增加了阴极载体的导电性能,采用二次模压成型,避免了碳间隙过大而富集放电产物的缺点,填充物均匀性好还能提高其电导率,从而实现大电流放电或大电流脉冲。
本发明涉及一种低温法从矿石中提锂的生产工艺,该方法包括a、磨细:将锂云母矿石粉碎磨细;b、压煮反应:向反应炉加入向反应炉加入质量比为:15∶8-9∶4的精矿和含氟矿物、质量浓度为90%的浓硫酸1500-2000升,在200℃下反应2-6小时,生成四氟化硅和硫酸盐;c、除杂:将硫酸盐用水浸出洗涤,往母液中加入氧化钙进行除铝,最后得到硫酸锂母液;d、碳化沉锂:向母液中加入碳酸钠溶液进行碳化沉锂,直到溶液的pH值等于9-10为止,加热搅拌碳化完的母液,进行离心甩水分离得到粗碳酸锂,将粗碳酸锂进行逆洗干燥得到产品碳酸锂。本发明不需要高温煅烧使晶形改变的步骤,大大节省能耗,而且充分利用矿物中的氟元素,还能够生产氟化盐及白炭黑等高附加值产品。
本实用新型公开了一种熔涂金属锂/锂合金复合带生产线,包括:放卷机构;熔涂复合成型装置,用于将金属锂层或锂合金层熔涂复合在金属箔材上并得到金属锂/锂合金复合带;收卷机构;熔涂复合成型装置包括对应设置并分别位于金属箔材上下两侧的上控制辊和下控制辊,上控制辊的前侧设有送料装置、后侧设有使金属锂/锂合金复合带冷却定型的冷却区;送料装置包括送料通道,送料通道包括靠近金属箔材设置的前内挡板和位于前内挡板背向金属箔材一侧的前外挡板,送料通道与金属箔材及上控制辊之间形成熔涂复合区,熔涂复合区内设有用于破坏熔融金属锂或熔融锂合金的表面张力并使融金属锂或熔融锂合金与金属箔材复合在一起的熔涂复合辊。
本发明提出一种锂硫电池正极级片及其制备方法和应用,属于锂硫电池技术领域。所述锂硫电池正极级片采用球型或类球型的不溶性硫磺作为锂硫电池正极级片的活性物质原料,其中,不溶性硫磺微观结构呈纤维状结构的含量为60wt%~95wt%,且呈纤维状结构的不溶性硫磺通过热压处理可转变为单质硫。本发明能够应用于锂硫电池产品方面。
本发明涉及铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法,(1)将锂源和钴源按照Li:Co的摩尔比为(1+x):1配比混合,0.07≤x≤0.1,在800-1200℃烧结15-20h,得LiCoO2;(2)将LiCoO2加入到铝盐水溶液中混合均匀,然后将水溶液搅拌蒸发完全,得残余物;(3)将残余物于400-500℃烧结2-5h,即得。本发明避免使用有机含铝化学试剂,成本和危险性低,易于工业化应用;通过在钴酸锂合成中使用适当过量锂源的方法提高LiCoO2产品中碳酸锂含量,既中和铝盐水溶液的酸性,又防止铝盐水溶液对钴酸锂的强腐蚀破坏,并预防质子和锂离子的交换作用。
本实用新型公开了一种锂离子电池支架及锂离子电池,包括矩形的基板,矩形的基板的两侧分别一体连接有侧板,侧板与矩形的基板,基板的其中一端一体连接有过渡板,过渡板的端部一体连接有连接板,连接板的端部一体连接有极板面,极板面垂直于连接板。本实用新型采用上述技术方案的锂离子电池支架,电阻低,结构温升小,适合进行大倍率充放电。本实用新型的锂离子电池安全性能高,可用于高速车电池和启停电源结构。
本发明公开一种锂缺陷高镍富锂层状材料,属于电池材料技术领域。层状材料的化学式为:Li1+nMnxNiyCozO2.5,其中0.1≤x≤0.5,0.55≤x≤0.675,0.1625≤y≤0.45,0.05≤z≤0.1625且x+y+z=1。本发明通过水热法和高温烧结相结合工艺,制备了具有锂缺陷的高镍富锂层状材料,其形貌为球型形貌,制备的材料0.1C放电比容量为230‑270mAh/g,1C倍率下100次循环容量保持率高于90%。本发明工艺使用设备成本低,制备工艺简单,重复性好,通过调控过渡金属离子间比例和过渡金属离子/锂盐配比即可获得不同组分的锂缺陷高镍富锂层状材料。
一种磷酸铁锂包覆锰酸锂复合电极材料及其制备方法,属锂离子电池电极材料及其制备技术领域。以LiMn2O4为基体,在其表面包覆纳米级LiFePO4,LiFePO4的量占LiFePO4+LiMn2O4的质量百分比5%~25%。本发明结合LiMn2O4材料与LiFePO4材料不同的优点,对LiMn2O4进行LiFePO4包覆,使得内层的LiMn2O4电极材料与电解质隔开,可抑制电极与电解液的反应,减少锰的溶损,提高其电化学性能和高温性能。此外,由于LiFePO4放电平台较LiMn2O4低,锰铁电池在较低的电压下,依然能够平稳放电,并且不会对电池造成损坏,提高了电池的使用性能,延长了电池的使用寿命。本发明制备工艺简单,包覆效果好,所获得的复合电极材料具有良好的电化学温度性及抗过充电性能。操作方便,易于实现规模化工业生产。
本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及了一种利用高电子和离子电导率且结构稳定的MXene改性富锂锰基正极来提高其循环性能的锂离子电池及其制备方法与应用。所述的方法如下:MXene利用CTAB的静电吸附作用稳定的包覆在富锂锰基颗粒表面。MXene具有高的电子和离子电导率从而提高的富锂锰基的导离子性;并且MXene表面丰富的端基于电解液具有相容性和稳定的结构使其隔离的富锂锰基与电解液之前发生副反应。制备的正极材料组成电池具有循环性好,高能量密度和制备简单,利于规模化生产等优点。
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