一种锂锰复合氧化物的制造方法,它是涉及锂电池中正极活性材料制造方法,二氧化锰与氢氧化锂或碳酸锂混合后加入氧化钴,三者比例为1∶0.5~1∶0~0.15经热处理后形成掺杂尖晶石,是二次锂电池正极活性物质材料,由于氧化钴使尖晶石晶格形成空隙,从而使比容量由100mAh/g提高到160mAh/g。
本发明涉及氢氧化锂生产技术领域,具体为一种锂辉石热还原制氢氧化锂的方法。该方法包括以下步骤:以ɑ型锂辉石为原料,将锂辉石精矿粉末与还原剂、阻熔剂混合,在真空、高温条件下,在还原炉中进行还原,使锂辉石中的锂还原为金属锂蒸汽,再经过冷凝,得到金属锂与还原后的含有金属锂和氧化锂的锂辉石矿渣;含有金属锂和氧化锂的锂辉石矿渣用水浸出,得浸出渣和料浆;将浸出渣和料浆过滤、洗涤,滤液为氢氧化锂溶液,氢氧化锂溶液经蒸发、结晶,生产电池级或高纯LiOH.H2O产品。本方法生产工艺简单,主要经过还原、浸出、蒸发就可生产氢氧化锂;不但可生产氢氧化锂,还可生产金属(约占锂总量的40‑60%),锂利用率高。
本发明公开一种表面平整无钝化膜的锂箔及其制备方法与锂离子电池。该制备方法包括步骤:提供原始锂箔;采用喷砂机对所述原始锂箔的表面进行喷砂处理,得到表面平整无钝化膜的锂箔。本发明通过在喷砂机中对原始锂箔进行简单的机械喷砂处理,即可得到表面平整无钝化膜的锂箔。采用本发明机械喷砂处理后的锂箔,能够在常规电解液中形成致密完整的SEI膜,实现锂的均匀致密沉积,利于提升电池循环稳定性。此外,本发明操作简单,极易重复均匀化制备,容易实现表面平整无钝化膜的锂箔。
本发明属于锂离子电池材料技术领域,尤其涉及一种钛酸锂‑石墨烯复合负极材料的制备方法,本发明先分别配制锂源溶液和钛源溶液,再将锂源溶液缓慢滴加到钛源溶液中,并调节混合液的酸碱度,得到钛酸锂前驱体溶胶,再加入石墨烯进行烧结,从而获得钛酸锂‑石墨烯复合材料,制备方法成本低廉,工艺简单,制备过程容易控制;其中,本发明制备方法采用滴加法来混合锂源溶液和钛源溶液,这样能够有效延长反应时间以降低颗粒的团聚,增加粒子之间的导电度,有利于大倍率放电;因此,采用本发明方法制备的钛酸锂‑石墨烯复合负极材料,可以极大的改善钛酸锂的导电性,提高其大倍率性能,同时可以使钛酸锂表面包覆更加均匀,包覆层紧密度更高。
一种沉锂母液制备磷酸锂联产碱式碳酸镁的方法,涉及卤水提锂技术领域,其方法为:沉锂母液升温:沉锂母液和磷酸盐溶液按0.98:1的比例,在80~85℃的条件下反应1.5~2h,得到含有固型磷酸锂的浆料;浆料通过进行分离得到粗磷酸锂产品;其中尾液作为生产碱式碳酸镁的原料;尾液通过盐酸进行初步调酸;尾液经调酸后与纳滤浓水体积比例3:1混合,生成碱式碳酸镁;对碱式碳酸镁溶液经过压滤脱水、洗涤;脱水成滤饼经闪蒸干燥后得到碱式碳酸镁成品。本发明的有益效果在于:该方法工艺简单有效,提高了锂资源综合回收率;沉锂母液无需再返回老卤,可高效的提高锂资源回收利用率,同时新增两种新产品,提高的生产效率,创收经济效益。
提供一种用于锂电池的电解质和包括该电解质的锂电池。用于锂电池的电解质包括非水性有机溶剂和锂盐,该锂盐包括六氟磷酸锂(LiPF6)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)和四氟硼酸锂(LiBF4),其中基于1摩尔(mol)的LiPF6,LiFSI的量在约0.01mol至约1.2mol的范围内,并且LiBF4的量在约0.05mol至约0.7mol的范围内。通过使用该用于锂电池的电解质,可以改善锂电池的服务寿命特性和高温特性。
本发明属于化工技术领域,尤其涉及一种用硫酸锂制备碳酸锂的新方法,包含以下步骤:步骤1,脱硫:将固定粉末状碳酸钡加入到硫酸锂水溶液中,同时通入工业级二氧化碳,使碳酸钡生成可溶性的碳酸氢钡,钡离子和硫酸根反应生成难溶于水的硫酸钡并发生沉淀,锂离子和碳酸氢根形成可溶于水的碳酸氢锂,该反应在10C°~60C°温度条件下反应8个小时,将反应完成后溶液过滤,滤液为脱硫后的碳酸锂溶液;步骤2,热解:将过滤后得到的碳酸氢锂溶液加热至100C°后持续加热1~2个小时,碳酸氢锂在水溶液中分解为碳酸锂。本发明工艺流程短,反应条件易达成,制备的碳酸锂纯度高,值得推广。
本发明涉及一种无隔膜的连续式电化学提锂系统及其提锂方法。该系统主要由电解槽、洗涤槽、电源、一系列吸脱锂电极和电子平衡电极组成。其中,电解槽被一系列隔板分割成位置依次交替的原料池和回收池组成,不同原料池和回收池间分别通过连接管串联。在原料池和回收池中分别通入待提锂原料和回收液,通过电极在原料池和回收池间的切换,实现锂从原料中分离并在回收液中富集。该系统易于对电解槽级数进行增减,或对电极位置交换频率进行控制,从而满足不同含锂溶液的提锂需求。该系统在提锂过程中原料和回收液回路相互独立且连续运行,因而可实现连续的电化学提锂。此外,由于提锂过程中仅涉及电极的规律性移动,因而易于实现自动化操作。
本申请涉及电池领域,特别涉及一种电解液及应用该电解液的锂离子电池。本发明提供一种电解液,包括电解质和溶剂,还包括添加剂A和添加剂B,所述添加剂A选自化学结构式如式I所示的化合物中的至少一种,所述添加剂B选自化学结构式如式II所示的化合物中的至少一种。本发明所提供的电解液中,在锂离子电池电解液中引入添加剂A和添加剂B,两者的联用可以在正负极极片表面同时成膜,并且在负极表面形成阻抗较低且高聚合度、排列有序、富有韧性的网状有机膜,在明显改善锂离子电池循环性能和高温存储性能的同时,还可以保证锂离子电池的动力学性能优良。
本发明提供了一种锂二次电池用正极和包含该正极的锂二次电池,所述正极包含:正极集流体;正极活性材料层;和形成在正极集流体和正极活性材料层之间的底涂层,其中,所述底涂层包含具有两种以上不同粒径的碳酸锂(Li2CO3)颗粒、粘合剂聚合物和导电材料。锂二次电池在过充状态下借助于在正极集流体和正极活性材料层之间产生的气体而快速达到过充截止电压。因此可以确保锂二次电池的安全性。
本发明涉及一种锂离子电池预锂化的方法,包括以下步骤:在惰性气氛条件下,将裸电芯置于电解液中,在裸电芯两侧的电解液中分别放置锂金属条;取两个电源,两个电源的正极与裸电芯的负极连接,两个电源的负极分别与两个金属锂条连接,对裸电芯的负极进行充电,充电的同时实现对裸电芯的负极的预锂化;充电完成后自电解液中取出裸电芯,按工序将裸电芯制成锂离子电池;本发明设计采用了“湿法预锂化”,成本低、生产安全性高、操作方便且易于大规模量产使用;且可对锂离子电池负极均匀的预锂化,通过控制时间与外接电路电流可以较为准确的控制预锂量。
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。
本发明涉及锂离子电池领域,具体而言,提供了一种锂离子电池负极材料、锂离子电池及其驱动的装置和制备方法。本发明提供的锂离子电池负极材料包含硅碳复合材料,负极粘结剂和负极导电剂。该锂离子电池负极材料中负极粘结剂和负极导电剂的含量低,在保证负极材料的导电性能和循环性能稳定的同时,负极材料还具有能量密度高,稳定性好并且成本低的优点。本发明提供的锂离子电池应用上述锂离子负极材料。本发明提供了锂离子电池驱动的装置。本发明提供制备上述锂离子电池的制备方法,工艺简单,应用范围广,制备得到的锂离子电池具有安全性高和成本低的优点。
本发明公开了一种锂离子动力电池析锂的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、建立平面坐标,并且在平面坐标中绘制由锂离子电池容量与内阻关系的析锂边界曲线L1;S2、检测待测锂离子动力电池的实际内阻与实际容量;S3、将实际内阻与实际容量转换为坐标点并移动到平面坐标中;S4、根据坐标点与析锂边界曲线L1的位置关系判断待测锂离子动力电池是否析锂。本发明将电池析锂检测转换为平面坐标内的线点位置对比,测试方法简单易行,提高了锂离子电池的使用寿命和安全性能。本发明,尤其适用于电池批量检测,有利于提高检测效率。
本发明涉及锂离子电池的钼酸锂负极材料及其制备方法,该方法包括:将锂盐、钼盐前驱体按化学计量数比(摩尔比)均匀混合,空气中加热至200-400℃进行保温预处理,然后在空气或氮气、氩气、二氧化碳惰性气氛中,在500-800℃条件下进行烧结反应,得到锂离子电池的钼酸锂(Li2MoO4)负极材料。该方法还包括在制备过程中加入碳材料,对产物进行碳包覆,所述碳材料为碳水化合物、乙炔黑或石墨。碳材料可在前驱体混合时加入,或是在烧结反应时加入,或是在烧结反应之后加入,并再次烧结。该方法工艺简单,得到的材料实际容量高,循环性能优异。
本发明公开了一种锂金属电池的锂负极表面处理方法,属于锂电池技术领域。该方法采用化学方法,将盐类或酯类作为添加剂溶解到有机溶剂中,制成电解质溶液;取电解质溶液与金属锂片反应,使得在锂片表面形成一层固态电解质保护层。本发明的操作方法简单,便于大规模的生产及定量控制;在金属锂表面原位形成的固态电解质层能有效抑制锂枝晶的产生,减少锂源的损失,使得整个电池的库伦效率在没有添加剂的条件下得到明显提高,实现了金属锂负极在电池长续航过程中的稳定和高效,在抑制金属锂枝晶和提高并保持全电池的高库伦效率方面都有明显效果。
一种含铁和钾的锂离子电池钛酸锂负极材料的制备方法,包括:选取二氧化钛和钛酸四丁酯中的一种作为钛源,乙酸锂、碳酸锂和氢氧化锂中的一种作为锂源,铁氰化钾、氧化铁和硝酸铁中的一种作为铁源,硝酸钾和碳酸钾中的一种作为钾源,将锂源、钛源、铁源和钾源按物质的量比分别进行称量,之后,将锂源、铁源和钾源溶于去离子水形成三者的混合水溶液,同时,将钛源溶于无水乙醇形成乙醇溶液,再将乙醇溶液逐滴加入到混合水溶液中,搅拌形成黄色胶体溶液,将得到的黄色胶体溶液干燥,得到前驱体,将前驱体研磨,压片后,置于坩埚中在马弗炉里高温煅烧,得到含铁和钾的锂离子电池钛酸锂负极材料。所制备的材料具有高的放电比容量和更好的循环稳定性。
本发明涉及一种失效磷酸铁锂电池正极材料中回收铁和锂的方法,属于废弃物回收利用领域。为了克服现有技术中从失效磷酸铁锂电池正极材料中回收铁和锂过程中回收成本较高,且处理步骤复杂的技术不足,本发明提供一种从失效磷酸铁锂电池正极材料中回收铁和锂的方法,该方法中将硫酸氢钠与失效磷酸铁锂电池正极材料混合,将混合料高温焙烧后加水浸出,过滤得到包含锂元素的硫酸盐溶液。该方法制备工艺简单,过程可控性强,非常适合磷酸铁锂电池铁和锂元素的回收利用。
本发明的全固态锂离子二次电池含有充当固体电解质的新型石榴石型氧化物。所述石榴石型锂离子传导性氧化物为由式Li5+XLa3(Zrx,A2-X)O12表示的石榴石型锂离子传导性氧化物,其中A为选自Sc、Ti、V、Y、Nb、Hf、Ta、Al、Si、Ga、Ge和Sn中的至少一种且X满足不等式1.4≤X<2,或为如下石榴石型锂离子传导性氧化物,其通过用离子半径不同于Zr的元素来置换式Li7La3Zr2O12表示的石榴石型锂离子传导性氧化物中的Zr位而得到,其中在基于(220)衍射峰的强度进行归一化时,具有(024)衍射峰的X射线衍射(XRD)图案的归一化强度为9.2以上。
本发明公开了一种钛酸锂/铜复合锂离子电池负极材料,其特征在于,其由以下组份制成:钛源,锂源和铜源;通过原位复合实现铜在纳米钛酸锂中的均匀分布,其中铜在复合负极材料中所占重量比例为0.01~5%,钛酸锂在复合负极材料中所占重量比例为95~99.99%。本发明还公开了钛酸锂/铜复合锂离子负极材料的制备方法。本发明提供的钛酸锂材料及方法,通过在钛酸锂材料中加入铜,从而提高负极材料的大倍率充放电性能,改善材料的导电性,以满足现代社会对锂离子电池应用的要求。
本发明涉及用于改进安全的非含水电解质添加剂和包括该添加剂的锂离子二次电池,更特别地涉及可改进锂离子二次电池的循环寿命和安全性能的非含水电解质添加剂。根据本发明,将由化学通式(1)表示的有机金属化合物作为添加剂加入到电池的非含水电解质中,因此如果由于短路和电池的过度充电等而使电池电压不在正常操作电压范围内,非含水电解质添加剂分解并且一部分分解的添加剂聚合以在阴极表面上形成绝缘膜,一部分金属与在阴极表面上形成的绝缘膜反应以改进电池的热稳定性,从而改进电池的安全。此外,在短路的情况下通过与从阳极到阴极释放的锂反应,一部分添加剂的金属氧化物除去锂的活性或降低锂的移动速度,从而可以在短路时通过延迟电流流动而获得电池的安全。
一种锂电池用负极,在电池容器(10)内收纳正极(12)、负极(13)和非水电解质的锂电池负极中混合能够吸留、放出锂的碳素材料和由放出锂平均电位高于上述碳素材料的元素构成的添加材料,加入的上述添加材料使其与碳素材料的重量比在0.01-9.0重量%范围,同时上述碳素材料和添加材料的平均粒径为0.01-50μm。使用这种负极,放电后保存以碳素材料作为负极的锂电池时可防止气体产生造成的电池膨胀。
本发明涉及一种锂二次电池正极,该正极包括正极活性材料及分散于正极活性材料中的吸水剂。正极活性材料包括锂锰氧化物、锂镍氧化物、锂钴氧化物等锂与过渡金属的复合氧化物;吸水剂包括锂化分子筛、活性炭、活性氧化铝、硅胶、氧化钙、硫酸钙等,具有露点低于-56℃的强吸水性。吸水剂能完全吸附锂二次电池制程中残留及使用时水分子气透性渗入的水份,防止锂离子电池中毒,从而提高锂二次电池使用寿命。本发明还涉及一种使用该正极的锂二次电池。
本发明公开了一种钴酸锂复合正极材料及其制备方法、二次锂离子电池,要解决的技术问题是正极材料具有好的循环性能和倍率放电性能。本发明的钴酸锂复合正极材料,以钴酸锂颗粒为基体,粒度在11~16微米之间,基体外包覆有占基体质量比0.5~5%的锰酸锂包覆层。其制备方法包括:锰酸锂前驱体制备,钴酸锂包覆。二次锂离子电池的正极由正极集流器和涂覆在正极集流器上的正极活性物质构成,正极活性物质具有钴酸锂基体,基体外包覆有占基体质量比0.5~5%的锰酸锂包覆层。本发明与现有技术相比,正极材料可以表现出优越的循环性能和倍率放电性能,而采用该钴酸锂材料制作的电池表现出良好的电化学性能和更高的能量密度。
本发明公开了一种二氧化钛包覆的镍钴锰酸锂正极材料,镍钴锰酸锂粉末表面包覆的二氧化钛层的厚度为10nm~1μm,将镍钴锰酸锂粉末置于等离子体增强回转炉中,以惰性气体为保护气,持续通入钛源气体和含氧气体,并通过脉冲微波激发,在镍钴锰酸锂粉末表面沉积一层二氧化钛,制得二氧化钛包覆的镍钴锰酸锂正极材料。本发明在镍钴锰酸锂粉末表面形成的二氧化钛包覆层,均匀性好、厚度可控,制备方法便于操作实施,制备过程所需的包覆温度低、时间短,易于工业化生产;本发明制备的正极材料对锂离子电池带来优良的电化学循环性能,容量保持率大幅提升。
为了解决现有锂离子电池电解液难以兼顾良好的高低温性能和循环性能的问题,本发明提供了一种锂离子电池非水电解液。所述锂离子电池非水电解液,包括如下结构式1所示的化合物A和二氟磷酸锂,其中,所述式1中,R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立为氢原子、卤素原子或C1‑C5基团中的一种。本发明提供的锂离子电池非水电解液,通过化合物A和二氟磷酸锂的组合使用,可以赋予使用该非水电解液的锂离子电池优良的综合性能,具体包括优良的循环性能、高温存储性能和低温性能。
本发明属于锂离子电池领域,具体提供一种锂离子电池正极材料层状锰酸锂LiMnO2@C及其制备方法,用以克服锂离子电池正极材料层状锰酸锂(LiMnO2)难以制备,且电化学性能较差、结构极易发生相转变以及不能高倍率放电的缺点。本发明通过软化学法水热反应制备出六面体或立方体形貌的MnCO3,将其制备成为相同形貌的高活性的Mn2O3后与锂源进行低温固相反应,使得制备出的层状锰酸锂颗粒为六面体或立方体结构材料,该材料不仅结晶度高,而且在较低倍率下的电化学性能优异;同时,再通过碳包覆得到可在高倍率下放电的LiMnO2@C复合正极材料。
本发明公开一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂的合成方法,即在水合磷酸铁中加入去离子水配制成磷酸铁悬浮液,搅拌状态下球磨得到前驱物A;然后将水合氢氧化锂与蔗糖溶解在去离子水中配成氢氧化锂/蔗糖溶液并在搅拌状态下将其加入到前驱物A中,搅拌均匀后得到的前驱物B中加入去离子水并搅拌均匀后于密闭反应釜中,于160-220℃下进行水热还原反应4-6h,水热还原反应完后所得产物过300目筛、抽滤、水洗,控制出风温度为105℃进行喷雾干燥,然后于600-750℃进行真空煅烧2-6h即得锂离子电池正极材料磷酸铁锂。该合成方法能够将三价铁完全还原成二价铁,所得磷酸铁锂粒径均匀,形貌统一,电化学性能一致且稳定性好。
本发明公开了一种改性锂离子电池富锂锰基正极材料,是以富锂锰基正极材料为基体,在基体的表面包覆有硼酸镁。本发明的制备方法,包括以下步骤:先将富锂锰基正极材料加入硝酸镁溶液中,再在水浴、搅拌的条件下逐滴加入H3BO3溶液,形成凝胶;最后将凝胶烘干、研磨、煅烧,即得到硼酸镁包覆的富锂锰基正极材料。本发明首次将硼酸镁用于对锂离子电池正极材料进行改性,且使得材料电化学性能明显改善。本发明制得的硼酸镁包覆的富锂锰基正极材料在1C首次放电克容量可高达180mAh·g?1,经过100次循环后,容量保持率能够达到98.3%;显著提高了其倍率性能,尤其是10C下的倍率性能。
本发明公开了一种钛酸锂负极材料的制备方法及锂离子电池,其中钛酸锂负极材料的制备方法为将锂盐与二氧化钛按锂原子与钛原子的摩尔比为4:5混合均匀,放入密封容器中抽真空,加热到800‑1000℃,持续通入乙炔气体3‑8小时,自然冷却,得到与碳纳米混合均匀的钛酸锂负极材料,所述锂盐为氢氧化锂和碳酸锂的一种,并以此作为锂离子电池的负极,制备锂离子电池。本发明通过在钛酸锂的生产过程中,生成碳纳米,使两者充分混合均匀,不仅提高了钛酸锂的导电性,降低了过电位,使电解液不分解,从而解决了电池鼓包的问题,而且所得到的锂离子电池的导电性显著提高、充电电压降低。
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