本发明提供了一种从废旧磷酸铁锂电池中回收磷、铁和锂的方法,包括以下步骤:废旧磷酸铁正极片利用有机溶剂浸泡,得到磷酸铁锂粉末;将磷酸铁锂粉末浸入碱液中,得到除铝后磷酸铁锂粉末;将除铝后磷酸铁锂粉末加入硫酸和双氧水的混合溶液中,加热浸出,得到酸浸液;调节酸浸液的pH值,得到粗制磷酸铁;将粗制磷酸铁溶解、沉淀、煅烧,得到电池级磷酸铁;将含锂滤液蒸发浓缩后加入碱溶液,得到碳酸锂沉淀,得到电池级碳酸锂。本发明的方法工艺流程短、反应体系简单;能够充分利用废旧磷酸铁锂中的磷、铁和锂元素,制备成高附加值的电池级磷酸铁和碳酸锂产品,且无含铁废渣和含磷废水的产生,资源回收率高,产品价值高,易于实现工业化生产。
本发明公开了一种含苯硒酚(PhSeH)添加剂的锂硫电池电解液及锂硫电池。该电解液包括醚类溶剂、锂盐和添加剂,所述添加剂为苯硒酚。该锂硫电池的电解液,以有机小分子硒醇苯硒酚作为添加剂,通过Se‑S键实现对于S原子的固定,在充放电过程中生成中间产物PhSeSSePh,并在充电过程后期回到硫单质状态,改变电池原有的氧化还原途径,且电池过程完全可逆,充分实现了锂硫电池的高容量特性,极大提高了锂硫电池的循环稳定性。
本发明涉及一种锂离子电池复合正极材料及其制备方法、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复合正极材料,包括正极活性材料内核和包覆在正极活性材料内核表面的交联聚合物层;所述交联聚合物层由第一聚合单体和第一交联剂正极活性材料内核表面原位聚合形成;所述第一聚合单体和/或第一交联剂含有活性基团;所述活性基团选自氟、苯环、氰基中的一个或任意组合。本发明的锂离子电池复合正极材料,在正极活性材料内核表面包覆的原位生成耐高压的交联聚合物,可以有效地减少电解液与电极活性材料的接触,降低副反应的发生,并使锂离子电池的工作电压、循环性能、倍率性能以及安全性能得到的显著提升。
本发明公开了一种基于废旧锂离子电池合成富锂材料的方法,所述方法包括以下步骤:1)将废旧电芯放电、拆分、粉碎、酸溶解、碱沉淀得到含M(M为镍Ni、钴Co和锰Mn的一种或多种)盐溶液;2)加入适量的镍、钴、锰盐一种或几种,严格调控镍钴锰的摩尔比;3)向步骤2中添加适量的还原剂,调节金属离子为+2价还原态,接着向溶液中添加适量的弱碱沉淀剂,通入氮气保护,采用水热法合成镍钴锰氢氧化物前驱体;4)将上述前驱体和一定比例的锂源煅烧,即得到富锂材料。本发明基于废旧锂离子电池回收合成富锂正极材料,具有成本廉价,耗能相对较低,适用性较广,且材料产量高,晶型易控制。
本发明公开了一种磷酸锰锂碳锂离子电池正极材料的制备方法,本发明所制备LiMnPO4/C锂离子电池正极材料,具有良好的循环效率和更小的电荷转移阻力,电导率更好,从而有效地提高了锂离子电池正极材料的能量密度,有效解决了目前LiMnPO4应用在锂离子电池正极材料时所面临的容量衰减及低电导率等问题。
本发明涉及一种钛酸锂电池用电解液及钛酸锂电池,属于锂离子电池技术领域。本发明的钛酸锂电池用电解液,包括以下组分:1-1.5mol/L的电解质锂盐,质量百分含量为1%-3%的碳酸亚乙烯酯,质量百分含量为1%-5%的丙磺酸内酯,质量百分含量为1-6%的联苯,余量为溶剂,所述溶剂由如下体积比的组分组成:碳酸乙烯酯:碳酸二甲酯:碳酸甲乙酯:碳酸丙烯酯=10-35:40-65:10-25:1-15。本发明的钛酸锂电池用电解液能够降低钛酸锂电池的内阻,提高电解液与钛酸锂材料的相容性,进而提高钛酸锂电池的倍率性能和安全性。
本发明属于化学电源领域,涉及一种水系可充放锂离子的电极材料及水溶液可充放锂离子电池。该电池中采用Li2FeSiO4及其掺杂和包覆修饰产物作为负极材料,正极是嵌锂活性材料(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiMn2O4、LiFePO4、LiCoO2等),电解液是可溶性锂盐的水溶液。所发明的Li2FeSiO4作为水溶液锂离子电池负极材料具有循环性好、比能量高、价廉、安全、环境友好的优点。所发明的包含此负极材料的水溶液锂离子电池更绿色环保、制备简单、生产成本低,且安全性更高、循环稳定性更好。此种新型水系锂离子电池体系将具有广阔的实用价值和市场前景。
本发明涉及一种极柱型锂电池盖板及使用该盖板的极柱型锂电池,一种极柱型锂电池盖板包括基板和穿装在基板上的电极柱,还包括环设于电极柱上的通过注塑与基板和电极柱形成整体结构的以防止电解液从电极柱与基板的穿装孔之间渗出的注塑密封件。首先,相对对比文件中的密封结构对电极柱的外周面和基板的平面度的加工精度要求较高来说,本发明的注塑密封件对基板和电极柱的加工精度没有过高要求,有利于降低加工制造的成本。其次,本发明的一种极柱型锂电池盖板的密封结构简单,在操作时,只需将电极柱穿装在基板的穿装孔中后用注塑机注塑形成注塑密封件即可,操作方便,有利于推广应用。
本发明属于电池材料技术领域,具体涉及一种锂离子电池电解液添加剂二氟磷酸锂的制备方法、锂离子电池电解液和离子电池。所述二氟磷酸锂的制备方法为采用偏磷酸锂与六氟磷酸锂为原料,在惰性气氛条件下合成二氟磷酸锂。所述锂离子电池电解液包括二氟磷酸锂1?3%、电解质盐15?23%和有机溶剂75?82%。本发明偏磷酸锂与六氟磷酸锂为原料,通过一步法制备出具有较高收率、高纯度的二氟磷酸锂,收率达92%以上,纯度达93%以上,省略了非水溶剂的使用,工艺简单,原料来源丰富、廉价,二氟磷酸锂具有较好的界面相容性,提高了锂离子电池的循环稳定性。
本发明公开了一种十四面体形纳米镍锰酸锂的制备方法,所述方法先通过微波加热法制备得到镍锰酸锂晶种,然后再用水热法制备得到纳米级的镍锰酸锂;该方法利用微波的快速加热效果,得到的晶种细小均匀,作为后续水热步骤的晶体生长基点,有助于得到粒径小并且尺寸均匀的产物,而在水热过程中,选用L‑精氨酸或L‑赖氨酸作为沉淀剂以及软模板剂,得到具有十四面体结构的纳米级镍锰酸锂。本发明得到的十四面体形纳米镍锰酸锂作为锂离子电池正极材料,由于其特殊的形貌对离子扩散的影响以及对颗粒堆积的影响,提高了功率密度和电池比容量,具有广阔的应用前景。
本发明提供了一种利用高锂电解质制备氟盐和锂盐的方法,包括步骤:将高锂电解质、硫酸盐和硫酸溶液均匀混合,得到原料混合浆液;先对所述原料混合浆液进行雾化处理,再进行煅烧处理,制得煅烧产物;对所述煅烧产物进行水洗处理,得到氟盐滤渣和含锂滤液;干燥所述氟盐滤渣,制得电解铝用氟盐;对所述含锂滤液进行处理,制得锂盐。上述方法能够实现回收高锂电解质中的氟及锂,转化为高附加值的氟盐及锂盐,回收率高;另外,由本发明提供的方法制备的氟盐及锂盐市场需求大,工艺过程中无废物、废水、废气排出,环保无污染。
本发明涉及一种锂离子电池用固态复合电解质膜及其制备方法、固态锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。本发明的锂离子电池用固态复合电解质膜,由锂盐、锂离子传导聚合物和非晶态固体电解质组成;形成所述锂离子传导聚合物的聚合单体和所述锂盐的摩尔比为14~18:1;所述非晶态固体电解质占锂离子电池用固态复合电解质膜的质量百分比为60%~90%。本发明的锂离子电池用固态复合电解质膜,利用锂离子传导聚合物和非晶态电解质的优势进行互补,能够大大提高提高固态电解质的电导率,同时采用本发明的锂离子电池用固态复合电解质膜做成的锂离子电池具有能量密度高、安全性好的优点。
本发明涉及一种从铁锂云母中提取锂钾铷铯的工艺。上述从铁锂云母中提取锂钾铷铯的工艺采用分阶段提取,能够依次提取得到锂盐、铯盐、铷盐和钾盐,从而能够从铁锂云母矿石中综合提取锂钾铷铯,实现了锂钾铷铯的有效回收,资源利用率高。
一种用于TFT‑LCD玻璃的低锂氧化铝制备方法,包括以下步骤:(1)挑选出锂含量不超过150ppm的氧化铝粉料;(2)除去氧化铝粉料中的铁;(3)得到的氧化铝粉料需要采用高铝质匣钵进行煅烧,对选用的高铝质匣钵进行脱锂;(4)向得到的氧化铝粉料中加入矿化剂并混合均匀,然后将其装入选用的高铝质匣钵中;(5)将盛装氧化铝粉料及矿化剂的高铝质匣钵送入隧道窑内进行煅烧;(6)分拣出高铝质匣钵内的氧化铝;(7)对得到的氧化铝进行破碎,并进行研磨均化处理;(8)对得到的氧化铝进行检测,挑选出锂含量不超过10ppm的氧化铝,并对其进行包装入库。本发明能够有效降低氧化铝中锂的含量、生产效率高、生产质量好。
本发明属于锂离子电池技术领域,具体涉及一种锂负极及其制备方法、锂离子电池。本发明的锂负极由金属锂层和设置在金属锂层表面的固态电解质保护层,所述金属锂层为金属锂或锂合金;所述固态电解质层包括聚合物电解质,所述聚合物电解质由聚合单体聚合而成;所述聚合单体中含有不饱和碳‑碳键,醚键以及可与锂发生反应的锂反应性基团,所述聚合物电解质通过锂反应性基团与金属锂层中的锂反应复合在金属锂层的表面上。本发明的锂负极中保护层与金属锂层之间通过化学键相结合,不易脱落。并且保护层的存在避免了金属锂层直接与电解质接触,防止了副反应的发生,有利于提高锂离子电池的性能。
本发明公开了一种高容量VNb9O25纳米片锂离子电池负极材料及其制备方法,包括以下步骤:将五氯化铌溶于乙醇中,向该溶液中添加一定量的乙酰丙酮氧钒粉末,将这种混合溶液超声震荡完全溶解后,再将四甲基氢氧化铵水溶液滴加到该混合溶液中,并匀速搅拌使其完全溶解。之后将所得溶液装入高压反应釜加热反应;冷却后经洗涤、干燥、焙烧即得VNb9O25纳米片锂离子电池负极材料。本发明制备的VNb9O25纳米片锂离子电池负极材料为纳米尺度、分散性好,作为锂离子电池负极材料应用时具有比容量高、循环性能好等优点。
本发明涉及一种微波烧结制备锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的方法。该方法包括将Li、Ti的摩尔比为4:4.5~5.0d化合物分别计量,搅拌均匀,得到混合物A;以目标产物为基准,计量6~30%的碳源化合物和60~120%的纯净水,将碳源化合物加入纯净水中,搅拌均匀,得到水溶液B;将A、B混合均匀,得到膏状前驱体;将前驱体置于非金属器皿中,经工业微波炉进行微波热处理,制备出Li4Ti5O12。本发明利用湿法混料有效控制了Li4Ti5O12的化学成分、相成分和粒径,提高了其均匀性和导电性能;通过包覆碳,在大幅度地提高Li4Ti5O12电导率的同时,有效地提高其充放电容量和循环次数。同时利用微波技术缩短了Li4Ti5O12的处理时间,提高了产量,降低成本和能耗,提高锂电池的工业生产效率,易于在工业上实施。
本发明公开了一种铝电解质脱锂提纯和回收锂的方法,包括以下步骤:(1)铝电解质脱锂提纯;(2)脱出的锂再回收利用,具体包括:滤液蒸发浓缩、中和、除杂、回收锂制备锂盐。旨在解决铝工业电解槽长期运行过程中电解质锂含量富集引起的能耗增高问题。经过该方法处理后的铝电解质锂含量不大于0.5%,可返回电解槽循环利用;脱出的锂可回收利用。本发明制备得到高附加值锂盐产品,一方面开辟了新的锂资源,一方面缓解了目前市场对高端锂产品的需求状况,促进了我国在新能源行业和高端锂应用行业的技术进步,社会效益显著;原料来源广泛,综合成本较低,工艺简单易行,生产工艺清洁环保,具有良好的经济、社会效益。
本发明公开了一种从医疗垃圾含锂废液中回收利用锂的工艺方法,包括以下步骤:(1)原料来源;(2)蒸发浓缩,得湿碳酸锂粗品;(3)干燥;(4)焙烧得粉状碳酸锂粗品;(5)加水浆化,通入CO2酸化;(6)树脂净化,得碳酸氢锂净化液;(7)加热分解,洗涤分离得湿碳酸锂纯品;(8)干燥可得粉状碳酸锂纯品,或经过盐酸酸化转型,浓缩结晶干燥可得粉状氯化锂纯品,本发明工艺过程简单、回收率高、成本可控,易于产业化推广应用;回收再生利用医疗垃圾行业的含锂废液资源,节约了国家宝贵的稀有资源。
本发明涉及一种对金属锂负极稳定的锂离子电池固体电解质及其制备方法,属于锂离子电池技术领域。本发明的对金属锂负极稳定的锂离子电池固体电解质,化学组成为Li6+x+zP1‑xAxM5+zX1‑z;式中,x为0~0.35,且x不为0;z为0~0.5;A为Sn、Ti或Si;M为第四主族非金属元素中的一种或两种以上;X为卤族元素中的一种或两种以上。该固体电解质具有优良的锂离子电导性能和稳定的热力学性能,锂离子电导率均远大于1mS cm‑1的行业标准,在与锂负极接触时,可原位生成一层锂表面修饰层,弥补电解质与锂负极之间的电位差值,大幅提升该固体电解质与锂负极在电池循环过程中的稳定性。
本发明公开了一种纺锤体形锰酸锂空心管的制备方法,以可溶性锂盐、二价可溶性锰盐和高锰酸钾为原料,以萘为模板剂、尿素为沉淀剂,通过水热反应和煅烧,得到纺锤体形的锰酸锂空心管,其长度为200‑800nm。本发明利用萘的易升华特性,作为模板剂,通过水热反应得到前驱体,再对前驱体进行煅烧,萘发生升华从锰酸锂材料中逸出,锰酸锂在高温下进一步提高结晶度,最终得到纺锤体形的锰酸锂空心管。所述纺锤体形锰酸锂空心管可以作为锂电池正极材料,提高锂电池的比容量和功率密度,具有良好的应用前景。
本发明提供了一种钛酸锂复合材料的制备方法及钛酸锂电池,将钛酸锂与硬碳材料加入球磨罐中高速球磨混合,将机械球磨混合的材料放入微波真空炉中进行加热,自然冷却后取出,得到硬碳包覆的钛酸锂复合材料。本发明利用钛酸锂复合材料制备负极极片,之后制备钛酸锂电池,正极片面容量过量的情况下,负极片尺寸大于正极片,钛酸锂极片边缘Li+的扩散有利于提高整个体系的能量密度,正极材料采用镍钴锰酸锂、钴酸锂、锰酸锂,其制备的钛酸锂软包全电池能量密度高达到140 Wh/Kg,且循环寿命高,平均使用寿命成本低,适用于大规模的风光储能系统。
本发明公开了一种十四面体形纳米镍钴锰酸锂的制备方法,所述方法先通过微波加热法制备得到镍钴锰酸锂晶种,然后再用水热法制备得到纳米级的镍钴锰酸锂;该方法利用微波的快速加热效果,得到的晶种细小均匀,作为后续水热步骤的晶体生长基点,有助于得到粒径小并且尺寸均匀的产物,而在水热过程中,选用L‑精氨酸或L‑赖氨酸作为沉淀剂以及软模板剂,得到具有十四面体结构的纳米级镍钴锰酸锂。本发明得到的十四面体形纳米镍钴锰酸锂作为锂离子电池正极材料,由于其特殊的形貌对离子扩散的影响以及对颗粒堆积的影响,提高了功率密度和电池比容量,具有广阔的应用前景。
本发明提供了从废旧磷酸铁锂材料回收金属铝、碳酸锂和硝酸钠的方法及其应用,属于锂电池回收技术领域。从废旧磷酸铁锂材料回收金属铝、碳酸锂和硝酸钠的方法,包括:S1:从磷酸铁锂正极材料中分离铝箔和磷酸铁锂粉末;S2:在所述磷酸铁锂粉末中加入酸和过氧化氢,反应后分离得到磷酸铁沉淀和一次浸出液;S3:在所述一次浸出液中加入饱和碳酸钠溶液,反应后分离得到碳酸锂和二次浸出液;S4:将所述二次浸出液进行蒸发结晶,回收硝酸钠。本发明将回收得到的金属铝、碳酸锂和硝酸钠直接用于保护渣,从而可省去工艺复杂、价格昂贵的纯化路线,有效解决废旧磷酸铁锂正极材料资源化回收成本的大幅增加而难以工业化推广的问题。
本发明涉及锂离子电池技术领域,特别涉及一种锂硅电池电极材料及其制备方法和一种锂硅电池。本发明提供的锂硅电池电极材料,包括硅‑碳纳米管复合薄膜、锂硅合金和氟化锂,所述锂硅合金掺杂在所述硅‑碳纳米管复合薄膜的内部,所述氟化锂掺杂在所述硅‑碳纳米管复合薄膜的表面;所述硅‑碳纳米管复合薄膜具有多孔结构。利用本发明提供的电极材料制备得到的锂硅电池具有较高的质量比容量。
本发明公开了一种采用含硅生物质制备P、N共掺杂C/SiOx锂离子电池复合负极材料的绿色方法,首先将干净原料与浓H3PO4溶液混合均匀,浸泡,干燥,进行碳化活化;将碳化生物质,用蒸馏水和稀KOH溶液洗涤,得到P掺杂C/SiOx复合材料;将得到的P掺杂C/SiOx复合材料与氮源混合均匀,浸泡,干燥,进行碳化活化;然后用蒸馏水和稀硝酸溶液洗涤,真空干燥,得到P、N共掺杂C/SiOx锂离子电池复合负极材料。本发明材料克服了现有C/SiOx锂离子电池复合负极材料的首次库伦效率低和电阻大的缺陷,实现了含硅生物质最大限度地转化为优质产品,基本上实现了零排放,零污染。
本发明涉及一种锂离子聚合物电解质膜及含该电解质膜的锂离子电池的制备方法。在本发明中以PEO大单体、烯类小单体、偶氮二异丁腈进行自由基共聚反应制备出高非晶相的聚合物基体,该基体与锂盐、快离子导体纳米粉复合后,以流延法制成锂离子聚合物电解质膜,该电解质膜机械性能良好、化学性能稳定、电导率高;再以磷酸铁锂为正极材料、所述电解质膜为隔膜制成锂离子聚合物电池;该电池电化学性能好、容量大,循环寿命长,充、放电过程安全可靠。本发明中的生产工艺简便,成品率高,成本低,所制备出的正、负极片质地均匀,产品性能均一,便于组合成电池组工作。
本发明提供了一种具有预锂化效应的高能量密度锂离子电池及其制备方法,所述高能量密度锂离子电池以含有至少一个S‑S键的有机硫化物作为预锂化材料,通过分子中S‑S键的断裂与键合来进行存储和释放锂离子,具有较高的储锂容量。本发明通过制备包含富锂化有机硫化物的正极极片,提高了锂离子电池正极首次脱锂容量,弥补了锂离子电池首次充放电负极SEI膜形成过程中锂离子不可逆的消耗,提高了锂离子电池首次充放电库伦效率和能量密度。本发明中包含该材料制备的正极极片具有预锂化效应,且作为预锂化试剂的有机硫化物材料不含贵金属价格低廉、环境友好可再生,对电池制备环境要求不苛刻易于实现工业化,是一种在锂离子电池中具有良好应用前景的材料。
本发明涉及一种金属锂负极及其制备方法和锂电池。该金属锂负极包括金属锂或金属锂合金形成的活性物质层,活性物质层的一侧表面上由内向外依次复合有混合电导材料层和固态电解质层,所述混合电导材料层含有混合电导材料,混合电导材料为天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳、硅碳、硅、氧化亚硅、钛酸锂中的至少一种。该金属锂负极,位于内层的混合电导材料层通过提供金属锂沉积空间而缓解金属锂负极在电化学反应过程中的体积膨胀;位于外层的固态电解质层起到离子导体保护层的作用,与内层的混合导电材料层协同进一步抑制锂枝晶的生长,减少电化学极化,进而提高金属锂负极在电池中的电化学性能表现。
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。
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