本发明涉及一种锂离子电池复合材料磷酸铁锂/碳的制备方法。本发明属于锂离子电池技术领域。一种锂离子电池复合材料磷酸铁锂/碳的制备方法,制备过程包括:1)制备悬浮的石墨烯分散的水溶液体系:将石墨粉碎到1-5微米,加入到蒸馏水或纯净水中,加入0.1-5%的表面活性剂,在搅拌状态下,密封升温到180-250℃,搅拌2-6小时,降温;2)将磷酸铁锂粉碎到粒径1-5微米,加入蒸馏水或纯净水;搅拌下,加入0.01-1%的偶联剂,搅拌均匀;加入石墨烯分散的水溶液,搅拌,过滤;3)过滤得到的固体粉料在真空烘干,煅烧2-12小时,得到被石墨烯包覆的磷酸铁锂正极材料。本发明具有工艺简单,材料性能优良,导电能力高,堆积密度和压实密度高等优点。
光子雪崩机制Zn和Er双掺杂铌酸锂晶体上转换材料及其制备方法,它涉及一种铌酸锂晶体上转换材料及其制备方法。它解决了现有技术制备的Er掺杂铌酸锂晶体上转换材料存在发光强度不高的问题。本发明光子雪崩机制Zn和Er双掺杂铌酸锂晶体上转换材料由Li2CO3、Nb2O5、ZnO和Er2O3制成。方法:1.称取所需成分;2.烧结;3.采用提拉法生长晶体;4.极化处理,即得光子雪崩机制Zn和Er双掺杂铌酸锂晶体上转换材料。本发明在Er掺杂铌酸锂晶体中掺杂元素Zn,使其上转换机制由双光子过程改变为光子雪崩机制,明显提高了铌酸锂晶体上转换材料的发光强度。
本发明公开了一种硅酸锂改性钛酸锂负极材料及制备方法、应用,该钛酸锂负极材料的表达式为LTO/LSO。本发明还公开了硅酸锂改性钛酸锂负极材料的制备方法,包括如下步骤:按比例称取钛酸锂、硅酸锂乳液。将钛酸锂与硅酸锂乳液混合均匀,然后在100~200℃进行烘干,在650~900℃烧结3-10小时后自然冷却至室温,研磨。本发明制备的硅酸锂改性钛酸锂负极材料,具有优异的离子和电子传导性能,作为锂离子电池负极材料,勿需进行表面碳包覆即具有高的库仑效率和优异的电化学性能,在500mA/g电流密度下进行快速充放电仍具有高的库仑效率、高的可逆容量和优异的循环稳定性。步骤简单、操作方便、实用性强。
本发明提供一种含双硼亚胺锂锂盐的电解质溶液,该电解质溶液由四类成份组成:含双硼亚胺锂、其他锂盐、碳酸酯类和/或醚类有机溶剂和其他功能添加剂,其中含双硼亚胺锂锂盐在此电解质溶液中的摩尔浓度为0.001~2mol/L,其他锂盐在此电解质溶液中所占的摩尔浓度为0~2mol/L,其他功能添加剂在此电解质溶液中的摩尔浓度为0~0.5mol/L;含双硼亚胺锂为离子型化合物,其阳离子为锂离子。本发明提供的电解质溶液中含有含双硼亚胺锂,能大大提高电解质溶液的低温性能,将其应用于50℃以上高温或-20℃以下低温的锂电池后,其电池容量百分率均有所提高,延长了锂电池的循环寿命和储存寿命。
本发明提供了一种多孔钛酸锂材料及其制备方法、负极材料及锂离子电池。该制备方法包括:步骤S1,将包括钛源、锂源、分散剂的混合液依次进行均质、第一干燥、第一煅烧,得到钛酸锂初品;步骤S2,将钛酸锂初品进行造球处理,得到微米球;以及步骤S3,对微米球进行第二煅烧,得到多孔钛酸锂材料。上述具有较大比表面积的该多孔钛酸锂材料增大了电解液的浸润面积,从而为锂离子提供了更多的脱嵌位点,减小了极化并提升了锂离子扩散速率,进而提高了锂离子电池的比容量、能量密度以及倍率性能,进一步地改善了锂离子电池的抗低温性能。此外,上述制备方法简单,成本较低。
本发明提供了一种锂离子电池正极材料、其制备方法及锂离子电池,包括以下步骤:以过渡金属Mn的化合物、含锂化合物为原料,混合、烧结、冷却、破碎,得到Li1+xMn2O4,然后与含M元素的添加剂、含锂化合物、分散剂进行混合、焙烧、冷却、破碎,从而得到以Li1+xMn2O4为内核结构材料、含M元素的锂化合物为壳层结构材料(Ⅰ)的锂离子电池正极材料。实验结果表明,在锂离子电池化成过程中,正极材料含M元素的锂化合物壳层结构材料(Ⅰ)脱出一部分锂离子、形成具有新的化学式的壳层结构材料(Ⅱ),脱出的锂离子则参与SEI膜的形成或者嵌入负极中补充首次充放电的不可逆容量,从而使锂离子电池具有更高的首次效率。
本发明公开了一种锂辉石管道反应提锂工艺,将β‑锂辉石粉、硫酸钠(或者含有硫酸钠的循环母液)和添加剂配成浆料进行预热后或者直接通过泵输送至管道反应器中,在管道反应器中进行充分混合反应。反应完成后的浆料降温后进行固液分离,所得滤液经过除杂、浓缩精制、沉锂和过滤得到碳酸锂产品,沉锂母液可作为循环母液返回反应,锂辉石中锂的浸取率可达95%左右。本发明通过浆料在高温高压的管道流动过程中进行反应,反应过程中没有机械搅拌装置,设备简单、投资少,充分利用价值低廉的硫酸钠,与锂辉石提锂过程形成闭路循环系统,实现了生产过程的良性循环,具有流程简单、处理量大、成本低、能耗小等优点,实现了矿石提锂过程的清洁生产。
本实用新型涉及锂提取技术领域,具体涉及一种从锂辉石中提碳酸锂的装置,包括用于贮储锂辉石的料仓,用于对锂辉石进行高温煅烧转型的回转窑,用于粉磨细化β型锂辉石的球磨机,用于混合锂辉石与浓硫酸的混酸机,用于酸化焙烧混合物的酸化窑,用于调浆中和和浸出的浸出槽,用于过滤浸出后的料浆的过滤机,用于净化除杂浸出液的净化槽,用于浓缩蒸发净化液的蒸发器,用于分离出碳酸锂的离心机,用于烘干碳酸锂的干燥机。本实用新型经转化焙烧、酸化焙烧、浸出净化、蒸发浓缩、过滤烘干等处理工序从锂辉石中提取碳酸锂,具有工艺流程短、锂提取率高、产品质量好等优点,与石灰石提锂相比,产率高、能耗低、成本低等优点更为显著,适用于产业化提锂。
本实用新型公开了一种锂带定量自动供给装置,包括锂带夹持对件,所述锂带夹持对件包括上夹紧块和下夹紧块,所述锂带夹持对件设置有用于夹紧、放松锂带的驱动机构和用于其前后移动的推动机构,还包括用于限制所述锂带夹持对件运动行程的限位块和回程限位块。本实用新型还公开一种扣式锂电池负极自动生产线,包括前述的锂带定量自动供给装置。本实用新型采用锂带夹持对件夹持输送锂带,锂带夹持对件的运动行程由限位块和回程限位块间的距离精确限定,保证了锂带的输送等长度定量供给,从而使扣式锂电池负极锂片大小均匀,长度一致,提高电池性能和使用寿命。
本发明公开了一种富锂锰酸锂正极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将二氧化锰与氢氧化锂混合后进行焙烧,使二氧化锰与氢氧化锂反应生成Li2MnO4;(2)将步骤(1)所得Li2MnO4溶解,得Li2MnO4溶液;将氢氧化锂溶于所述Li2MnO4溶液中,再加入可溶性锰盐溶液进行氧化还原反应,得到氧化还原产物;(3)将步骤(2)所得的氧化还原产物进行烧结,得到富锂锰酸锂正极材料。该制备方法通过液相化学反应制备富锂层状化学二氧化锰前驱体,可以使锂、锰达到分子级别的混合效果,锂锰配比更均匀。通过控制锰盐溶液滴加速度,可以控制产品粒径和形貌,产品可以满足生产高倍率锂离子电池正极材料的要求。
本发明公开了一种高镁锂比盐湖卤水制备氢氧化锂联产硼酸的方法。本发明方法采用经得到的富锂卤水,该富锂卤水进行深度除杂,然后再采用双极膜电渗析技术对精制富锂卤水进行处理,从而在碱室得到含氢氧化锂和氢氧化钠的碱液,在酸室得到稀酸液,在盐室得到高硼盐液。碱液经氢氧化锂和氢氧化钠分离后得到粗氢氧化锂产品,再对粗氢氧化锂产品进行蒸发、离心、洗涤、干燥后得到电池级氢氧化锂产品。稀酸液进盐室与高硼盐液混合,酸化析硼后压滤干燥得硼酸产品。该方法不仅提高锂综合收率,从生产成本考虑可节约纯碱消耗,同时生产过程中产生的酸碱可以实现系统内部消化,整个生产过程无需添加其他化学助剂,不仅零排放还绿色经济。
本发明属于锂电池集流体材料的技术领域,具体涉及一种基于MOFs的复合碳纳米纤维集流体在制备无锂负极的锂电池的应用。所述复合碳纳米纤维集流体为富含N和ZnO的碳纤维负极材料PNCF@ZnO,其制备包括如下步骤:将MOFs和聚丙烯腈混合,并用有机物溶解形成纺丝溶液,用纺丝机制备出混合纳米纤维,碳化后形成复合碳纳米纤维集流体。本发明提供的复合碳纳米纤维集流体在制备无锂负极的锂电池的应用,实现了无锂负极的锂金属电池的稳定循环,其具有制备成本低、工艺简单、环境友好等特点,为无锂负极的锂电池的发展开辟了新的方向,为无锂负极的锂金属电池提供广泛的应用前景。
本发明公开了一种由正硅酸锂和碳包覆的钴酸锂复合材料、制备方法、应用,钴酸锂复合材料包括:钴酸锂基体以及包覆在所述钴酸锂基体表面的包覆层;所述包覆层的材质为碳源和硅源的复合材料。通过在钴酸锂基体的表面包覆碳源和硅源的复合材料,可以防止高电压条件下钴酸锂与电解液之间的副反应、钴离子的溶解及氧气的释放。同时包覆层中的硅材料有利于锂离子的传输,碳材料具有良好的电子电导率,碳原子的掺杂会减弱硅氧键,在碳原子取代氧原子后,形成多余的锂离子,电荷补偿以此来促进锂离子的运输,从而在整体上提升了钴酸锂复合材料的电化学性能。
本发明公开了一种碳酸锂粗品除Cl‑制备电池级碳酸锂的方法,包括以下步骤:第一步:酒精罐中配好的酒精及含有Cl‑的碳酸锂粗品分别通入至提取装置;第二步:提取器中的碳酸锂料浆在不断搅拌的条件下溶解30min,使氯化钠得到充分的溶解,其中酒精对氯Cl‑的洗涤效果最好,同时对钠Na+也有一定洗涤效果,随后提取液至精馏塔蒸馏酒精;第三步:洗涤后的碳酸锂进盘式干燥器干燥得到电池级碳酸锂。本发明具备能有效去除Cl‑,使所得的碳酸锂产品达到电池级标准的优点,解决了以工业级碳酸锂或碳酸锂粗品为原料制备电池级碳酸锂的工艺方法的选择因原料产品中杂质含量的不同而不同,不能够有效去除Cl‑,使得碳酸锂产品难以达标的问题。
本发明涉及一种补锂正极极片、制备方法及锂离子电池,补锂正极极片包括正极集流体、正极集流体表面依次设有底涂层、活性物质层,底涂层包括导电剂CNT‑Li、第一粘结剂、酸碱中和剂、第一溶剂,活性物质层包括导电剂CNT‑Li、磷酸铁锂、第二粘结剂、第二溶剂,导电剂CNT‑Li由以下制备方法得到:将酸洗处理后的CNT粉末、碳酸锂或氢氧化锂粉末、表面活性剂PVP、去离子水混合均匀,再将pH值调为7±1,后依次抽滤、洗涤、干燥得到CNT‑Li;本发明的补锂正极极片具有加工性能好,补锂分散均匀,价格便宜,无需降低正极主材的占比,可以持续缓慢补锂,而且使用该补锂正极极片所制备的锂离子电池常温循环性能优异。
本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种金属锂复合负极材料及其制备方法及锂离子电池,包括金属锂导电层,所述金属锂导电层含有立体结构材料,所述立体结构材料用于为金属锂提供附着位点并包覆金属锂。本发明的一种金属锂复合电极材料有效避免锂与电解液进行接触,有效减低电解液消耗,引导锂离子的均匀沉积,抑制锂枝晶生成。
本发明提供一种从锂云母矿中提取锂、铷并副产沸石或钾霞石的方法,属于湿法冶金技术领域。该方法将锂云母矿与氢氧化钠或氢氧化钾溶液加入反应器中搅拌混合,在常压条件下控制适当的温度进行矿相转变。通过矿相转变,锂云母转变为沸石或钾霞石,而锂云母中的锂、铷则被转入溶液中,得到含锂、铷的溶液,通过化学沉淀可从溶液中得到锂产品,通过萃取可从溶液中回收铷。本方法采用全湿法技术处理锂云母矿,既实现了该类型锂矿中有价金属锂、铷的提取,又通过矿相转变得到了高附加值的沸石、钾霞石产品,最终实现了资源的综合利用。此外本发明具有流程短、工序少、能耗成本低等特点,并满足清洁生产的环保要求。
本发明提出一种锂硫电池的氮化硅改性金属锂负极材料及制备方法,通过正硅酸乙酯水解后进行高温氮化获得氮化硅纳米线,并通过碳热还原将金属锂负载于氮化硅纳米线内部,制备而成的金属锂负极材料以氮化硅纳米线堆叠在锂金属相表面形成三维网状包覆层。本发明通过在负极金属锂表面使用氮化硅纳米线堆叠而成的三维多孔网状结构进行包覆,充电时沉积的金属锂生长在孔道内部而非负极表面,三维多孔网状结构孔隙的无序性可以有效抑制锂枝晶在孔隙内部的长大,降低锂金属的不可逆损失和对隔膜的危害性,进而克服了现有锂硫电池负极表面容易产生锂枝晶的问题,提高了电池材料循环使用寿命。
本发明公开了一种锂碳复合材料、锂电池及其制备方法;复合材料制备时利用蒸镀金属改性碳材料亲锂性,实现锂碳复合的方法;具体为将亲锂性的金属蒸镀于三维碳材料上,再通过热注入法实现锂碳复合。本发明的目的是为了解决充放电后金属锂不均匀沉积导致的金属锂表面粗糙化及枝晶生长问题。本发明以碳材料作为三维导电框架,能有效降低电流密度,减小电池极化;蒸镀亲锂金属,诱导锂离子均匀沉积,形成平整表面,抑制枝晶生长。采用本发明中的锂碳复合材料制备的例电池,安全性能大大提高。
本发明公开了一种锂离子电池用硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法,包括如下步骤:(1)制备硼掺杂锰酸锂前躯体;(2)制备介孔硅粉材料;(3)将上述介孔硅和上述前躯体按照硅:锂的摩尔比0.10‑0.15:1的比例球磨混合,经球磨混合均匀后在管式炉中于氦气气氛下煅烧得到多孔硅包覆的硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料。本发明制备的锂离子电池用硼、钽掺杂的磷酸铁锂复合材料,采用了硼和钽对锰酸锂进行改性,提高了材料的循环稳定性,还采用了介孔硅对掺杂硼、钽的磷酸铁锂进行了烧结包覆,使得材料的比容量进一步提高,因此该复合材料在用于锂离子电池时,使得锂离子电池具有高的比容量以及较长的使用寿命。
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。
本发明提出一种锂电池用纳米硅酸铁锂/石墨烯正极材料及其制备方法,将氧化石墨烯与草酸铁、硅酸锂、氨水混溶后加入分散剂进行湿法球磨后进行热处理后得到氮掺杂硅酸铁锂/石墨烯。本发明通过氮原子对石墨烯与硅酸铁锂替位式掺杂,分别代替石墨烯中的碳原子和硅酸铁锂中的氧原子,使锂离子的脱嵌势垒降低,同时氮原子的引入在石墨烯内部形成N‑悬键,在锂离子深度脱嵌后悬键与阴离子形成弱共价键结合,保持正极材料结构完整性。本发明提供上述方法解决了传统硅酸铁锂材料锂离子脱嵌不完全,容量低,深度脱嵌后材料结构崩塌的问题,实现了提高正极材料内部锂离子的迁移率,改善了电池放电倍率和循环稳定性。
本发明涉及PPS行业氯化锂技术领域,是一种从含催化剂氯化锂的釜残浆液中回收氯化锂的方法;按下述步骤进行:第一步,将含催化剂氯化锂的釜残浆液加纯水稀释后,得到釜残稀释浆液;第二步,釜残稀释浆液经过滤后,得到一次滤液。本发明从含催化剂氯化锂的釜残浆液中回收氯化锂的方法较现有技术,大大提高了氯化锂的回收率,且得到的固体氯化锂的纯度高;同时本发明充分提取了釜残浆液中的氯化锂,在回收固体氯化锂过程中始终保持在水溶液中进行,回收温度适中,在回收氯化锂的过程中NMP不易分解,大大降低了NMP分解产生黑色浓烟而造成环境污染的问题。
本发明公开了一种预嵌锂负极片的制备方法,包括如下步骤:(1)、通过物理法将含锂盐的活性物质混合物附着至多孔性的集流体上形成活性物质层,得到经物理预嵌锂的负极片;(2)、将步骤(1)所得经物理预嵌锂的负极片置入含锂盐的有机电解液中进行恒流充放电处理,得到经电化学预嵌锂的负极片。本发明通过物理预嵌锂和电化学预嵌锂结合,弥补通过物理预嵌锂的微观嵌锂不均匀性,解决电化学深度预嵌锂耗时过长问题。
本发明提供一种六氟铁酸锂的合成方法及其新用途,合成方法包括:第一步,制得透明的氟铁酸H3FeF6溶液;第二步,用纯水将氟化锂配制为20-30%的氟化锂悬浊液;第三步,将第二步配制得到的氟化锂悬浊液,滴加到第一步配制得到的透明的H3FeF6溶液中,配制得到六氟铁酸锂悬浊液;第四步,过滤第三步制得的悬浊液,滤饼用纯水洗涤,然后将结晶放置于PTFE板上加热烘干,自然冷却后研磨粉碎,即得到六氟铁酸锂粉末。所合成的六氟铁酸锂的纯度高,当将其应用到含有六氟磷酸锂的锂电池电解液中时,明显增强锂电池电解液的导电性,从而提高锂电池的性能。
本发明公开了一种用于锂离子电容器的预锂化凝胶电解质的制备方法,属于电解质材料领域。所述电解质由多孔高分子聚合物原位固定离子液体电解质、锂粉构成,离子液体电解质由离子液体和锂盐,其制备方法包括如下步骤:(1)、在惰性气体环境中将高分子聚合物分散于有机溶剂中获得混合体系,加热搅拌均匀;将离子液体,锂盐,锂粉依次加入该混合体系,通过溶液浇铸、真空干燥、最终形成凝胶电解质。(2)、将步骤(1)所得预锂化凝胶电解质与电极材料组装成锂离子电容器。进行恒流充放电预锂化处理,得到预锂化负极的锂离子电容器。本发明通过物理预嵌锂和电化学预嵌锂结合,弥补通过物理预嵌锂的微观嵌锂不均匀性,解决电化学深度预嵌锂工艺繁琐和耗时过长的问题,拓宽电压窗口,提高容量。
本发明公开了一种锂离子电池用非水电解液,包括锂盐、添加剂和有机溶剂,按在锂离子电池用非水电解液中的质量百分含量计,所述添加剂的组成为:磺酸吡唑化合物0.1‑5%,其它添加剂0.1‑11%。本发明还公开了一种锂离子电池。本发明的锂离子电池电解液中加入了磺酸吡唑化合物,吡唑中的氮原子存在一对孤对电子,未参与共轭,因此具有一定的碱性,从而可以与H+结合,降低电解液的酸性;此外,磺酸吡唑化合物能够形成磺酸锂盐类的SEI膜,具有很好的高温耐受性,改善电池的高温效果;同时,该膜对锂离子的通透性较好,能够有效的降低由于成膜造成的阻抗的增加,提高锂离子电池的循环性能。
一种固态锂电池封装结构,包括叠设的阻挡层、阻隔层和保护层,所述阻挡层为含锂化合物。一种固态锂电池,包括锂电池电芯及上述封装结构,锂电池电芯包括叠设的正极结构、固态电解质和负极结构,定义所述锂电池电芯中正极结构以及负极结构远离固态电解质的一侧为两相对的端面,两端面之间的锂电池电芯表面为锂电池电芯侧面,所述封装结构围设在锂电池电芯侧面。一种固态锂电池的封装方法,提供上述锂电池电芯,在所述锂电池电芯侧面从靠近锂电池电芯到远离锂电池电芯依次形成阻挡层、阻隔层和保护层,所述阻挡层包括含锂化合物。本发明上述技术方案具有结构致密,与电池紧密结合,保护兼容锂合金的良好性能。
本发明提出了一种粉末状锂吸附剂耦合中空纤维膜的提锂工艺,步骤为:(1)用碱性溶液对含锂卤水进行pH值调节,得到碱性含锂卤水;(2)将碱性含锂卤水用粉末状锂吸附剂进行循环动态吸附,获得吸附固液混合物,进行第一固液膜分离,得到含锂吸附剂Ⅰ和脱锂卤水;(3)对含锂吸附剂Ⅰ用纯水进行循环动态冲洗,获得包括含锂吸附剂在内的冲洗固液混合物,进行第二固液膜分离,获得含锂吸附剂Ⅱ和冲洗废水;(4)对含锂吸附剂Ⅱ用脱附液进行循环动态脱附,获得脱附固液混合物,进行第三固液膜分离,获得再生粉末状锂吸附剂和富锂液。本申请具有新型、高效、低成本的特点,大大提高了卤水提锂效率和锂离子收率,具有显著的经济和社会效益。
本发明涉及锂电池负极及包括该负极的锂电池。锂电池负极包括金属锂板和与金属锂板表面相连接的负极接片,其中与负极接片相连接的金属锂板的连接面的表面平均粗糙度为0.1至5ΜM;锂电池负极包括金属锂板和孔隙率为50%至100%且与金属锂板相连接的负极接片;锂电池负极包括金属锂板和连接金属锂板的上下端面的负极接片;或者,锂电池负极包括金属锂板和与金属锂板表面相连接的负极接片,其中负极接片与金属锂板的接触表面积比地理学面积大10%。
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