一种满足下述(1)或(2)的至少一者的锂离子二次电池用负极材。(1)包含作为核的第一碳材、以及存在于所述第一碳材的表面的至少一部分且结晶性低于所述第一碳材的第二碳材,并且在X射线光电子能谱中在395eV~405eV的范围内具有至少2个峰。(2)R值为0.1~1.0,且在X射线光电子能谱中在395eV~405eV的范围内具有至少2个峰。
本发明涉及一种以锂矿为锂源生产磷酸亚铁锂的成套循环制备方法,通过将锂矿煅烧、酸化、浸出净化分离得到初级锂液,将初级锂液进行转化冷冻、过滤洗涤、蒸发浓缩得到合成反应用锂液,将合成反应用锂液与亚铁盐溶液、磷源溶液进行液相合成反应,煅烧,得到碳包覆的磷酸亚铁锂。本发明的方法部分省去了锂矿为锂源制备锂盐溶液过程中的冷却结晶、分离和干燥等步骤,且循环利用蒸发浓缩及过滤分离所得的副产品,既提高资源的利用率,又节约成本,并且,制备所得的磷酸亚铁锂具有纯度高、电化学性能优异等特点,实现了循环经济。
本申请涉及能源领域,具体而言,涉及一种锂电池加锂聚阴离子正极材料及其制备方法以及锂电池。本申请提供一种锂电池加锂聚阴离子正极材料,形成包覆结构;内核为LiMPO4;包覆层为LixSi1‑yWyOz;其中,M为Fe、Mn、Co、V中一种或多种,W为Nb、B、Ti、Al、Mo、Mn、Ni、Fe、Mg中的一种或多种,2≤x≤4,0≤y≤0.2,3≤z≤4。本申请提供的锂电池加锂聚阴离子正极材料应用于锂离子电池,电化学循环过程中,聚阴离子材料与硅酸锂之间的协同效应可促进硅酸锂分解释放活性锂离子,提升了电池能量密度和循环寿命。
本发明公开一种包含钛酸锂涂层的锂离子电池正极片及其制备方法和锂离子电池,其中,包含钛酸锂涂层的锂离子电池正极片,包括集流体、形成于集流体表面的正极材料层及形成于正极材料层表面的钛酸锂涂层,所述钛酸锂涂层厚度为0.1-30μm,所述钛酸锂涂层包含比重为80%-98%的钛酸锂、0.5%-10%的粘结剂和0.5%-10%的导电剂;本发明技术方案能够在保证锂离子电池电性能前提下,提高锂离子电池安全性能。
本发明涉及一种有机锂盐预锂化的锂电池负极材料及制备方法,属于锂电池负极材料技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种有机锂盐预锂化的锂电池负极材料及其制备方法,通过锂源与含有羟基和腈基的有机溶剂反应得到富锂有机物,再通过富锂有机物对负极材料进行包覆,得到有机锂盐预锂化的锂电池负极材料。其方法简单,无需依赖特殊的原料及设备,成本较低,易于推广使用。由该方法得到的负极材料,能够在首次充放电过程中,通过负极表面的富锂有机物氧化脱落重构为SEI膜,降低正极材料中锂源的消耗,从而提高首次循环效率,解决了传统三元锂电池的首次循坏效率衰减严重的问题。
本发明提供了一种对锂离子电池负极预锂化的方法及含有该负极的锂离子电池,其中采用具有担载层的通孔锂膜对负极预锂化,该方法工艺简单,可以精确控制补锂量,另外,可以实现工业化连续生产,大大提高补锂工艺的操作效率;使用补锂后的负极制作的锂离子电池循环寿命及能量密度均得到提高。
本发明涉及锂离子电池用正极活性材料及其制造方法、锂离子电池以及锂离子电池系统。在应用尖晶石型钴酸锂作为锂离子电池用正极活性材料之时,尖晶石型晶相不稳定且容易转变为层状岩盐结构,容易损害电池特性。通过将尖晶石型钴酸锂的钴的一部分置换为锰,从而谋求尖晶石型晶相的稳定化。具体而言,一种正极活性材料,其为在锂离子电池中使用的正极活性材料,包含锂与过渡金属的复合氧化物,前述过渡金属包含钴以及锰并且以钴为主体,前述复合氧化物具有由锂、钴、锰以及氧构成的尖晶石型晶相。
本发明涉及一种无锂正极锂电池系统及电极原位氮化锂薄膜制备方法,所述无锂正极锂电池系统包括:无锂正极、无锂负极、隔膜、电解液和氮化锂薄膜层;所述氮化锂薄膜层原位生长于无锂正极或无锂负极的表面,朝向隔膜装配;其中,所述原位生长于无锂正极的表面的氮化锂薄膜层在无锂正极锂电池首周充电过程中,氮化锂分解产生锂离子,用于所述无锂正极锂电池系统的锂源;或者,所述原位生长于无锂负极的表面的氮化锂薄膜层在无锂正极锂电池首周放电过程中,氮化锂分解产生锂离子,用于所述无锂正极锂电池系统的锂源。
本发明公开了一种可提高锂电池高温循环寿命的添加剂、含有该添加剂的非水锂离子电池电解液及锂离子电池,所述添加剂为一类带有羟基(‑OH)基团、羧基(‑COOH)基团或醛基(‑CHO)基团的有机或无机化合物中的一种或一种以上的混合物。一种非水锂离子电池电解液,包括电解质盐、非水有机溶剂和可提高锂电池高温循环寿命的添加剂,所述添加剂在非水锂电池电解液中的比例为1‑100ppm。一种锂离子电池,所述锂离子电池包括正极、负极、隔膜以及所述的非水锂离子电池电解液。该添加剂可以抑制电解液中有机溶剂组分的挥发,从而保证电池在高温情况下的使用性能和安全性能。
本发明提供一种利用废旧锂离子电池制备碳酸锂的方法、电池级碳酸锂,用天然气对废旧锂离子电池的电池粉料进行还原焙烧,然后加水浸出,过滤,向滤液中依次加硫酸和碳酸钠,得到碳酸锂沉淀,向碳酸锂沉淀中加去离子水进行洗涤,烘干后得碳酸锂。本发明提供一种新的工艺,大大简化了锂回收工艺,且无需蒸发浓缩、焙烧料球磨、磁选工序,大大地降低了能耗与成本,工艺环保,锂回收成本与现有工艺相比,可降低60%。
本发明实施例提供了一种锂离子电池负极添加剂,为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构,该聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂中,并且聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮或甲醇反应,以及聚合物在0~150℃温度下稳定存在。该锂离子电池负极添加剂可作为锂源加入锂离子电池负极材料中,用以补偿锂离子电池负极在首次充放电过程中出现的锂消耗。本发明实施例还提供了该锂离子电池负极添加剂的制备方法、包含该锂离子电池负极添加剂的锂离子电池负极片和锂离子电池,该锂离子电池能量密度高且循环寿命长。
本发明就是要提供一种锂云母回转窑焙烧提取锂及锂盐的方法,是以锂云母为原料,采用将原料和辅料混合后于回转窑装置中进行焙烧的方法进行提取锂、锂盐,炉窑能稳定持续的生产,在煅烧时不会发生生料及结窑的现象,从而提高了锂云母的提取锂及锂盐如氯化锂的开发利用率,降低了能源消耗,缩短了反应时间。
本发明涉及一种缺锂型硅酸锰锂锂离子电池正极材料及其制备方法,本发明合成的缺锂型硅酸锰锂材料Li2-xMnSiO4(0<x<0.4)为纳米颗粒,粒径范围为40-80nm。相比于化学计量比的化合物,缺锂型的硅酸锰锂材料充放电比容量和容量保持率都得到了大幅度的提高。在一定范围内,缺锂型的硅酸锰锂放电比容量随缺锂量的增大而增加。其中,Li1.8MnSiO4材料的首次充放电比容量分别为238.1mAh/g,102.6mAh/g,10次循环后放电容量为68.0mAh/g。
本发明涉及锂离子电池技术领域,公开了钛酸锂复合材料的制备方法,包括:将碳源、锂源、钛源和钒源混合分散均匀得到的多元素掺杂混合物在微波下照射得到复合物前驱体;将所述复合物前驱体进行碳化处理。还公开了钛酸锂复合材料,采用上述的制备方法制得。该钛酸锂复合材料具有好的电子和离子的传输能力,且采用该材料制得的锂离子电池具有好的倍率性能和理论容量。还提供了一直电极片,其制备材料包括本发明提供的钛酸锂复合材料。还公开了电极片的制备方法,包括:将钛酸锂复合材料、导电剂以及粘结剂混合均匀得到的混合料在集流体上涂成薄膜。还公布了一种锂离子电池,包括上述的电极片。该电极片和该锂离子电池均具有优良的电学性能。
本发明公开了一种钛酸锂负极材料,其表面包覆有一种或多种金属氧化物MxOy,其中,M为Al、Mg、Ga、Ge、Sn、Zr、Ca、Sb、In中的一种或几种。本发明钛酸锂负极材料的表面包覆有金属氧化物MxOy,在高温下具有良好的稳定性。此外,本发明还提供了一种钛酸锂负极材料的制备方法以及使用钛酸锂负极材料的锂离子电池。
本发明提供了一种如式(I)所示的锂离子固体导体材料,(100-x)(yLi2S·zP2S5)·xM,式(I)中:0< x≤40,y : z=3 : 1;M为卤化锂。本发明的锂离子固体导体由于向硫化物电解质中引入了卤化锂化合物,使得卤素原子和金属锂之间作用形成一个缓冲层,如同液态锂电池中的SEI膜,有效缓解电解质材料成分与金属锂的进一步反应,提高电解质与金属锂电极的稳定性。此外,向硫化物电解质中引入卤化锂化合物提供了锂离子传输的多维通道,增加了其活动空间,导致了锂离子电导率的提高。因此,卤化锂的引入也可以提高硫化物电解质的离子电导率。
为改善电池的循环性能,本发明记载了一种锂金属电池电解液及锂金属电池和锂硫电池,一种锂金属电池电解液,包括溶剂和锂盐,所述锂盐包括锂盐Ⅰ、锂盐Ⅱ、锂盐Ⅲ,各组分在电解液中所占的质量百分比分别为:溶剂40%~85%,锂盐Ⅰ10%~50%,锂盐Ⅱ0.1%~3%,锂盐Ⅲ0.1%~10%,所述溶剂为环上含有氧族元素的有机杂环化合物的任意组合,所述锂盐Ⅰ为双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI),所述锂盐Ⅱ为硝酸锂(LiNO3),所述锂盐Ⅲ为含硼的锂盐和含磷的锂盐中的一种或几种的组合;一种锂金属电池,包括:正极,含锂负极、隔膜和上述电解液;一种锂硫电池,包括:含硫正极、含锂负极、隔膜和上述电解液;本发明属于锂离子电池领域,改善了锂硫电池的循环性能。
从锂辉石硫酸法工艺提锂副产物硫酸钠中回收锂的方法,其特征在于:将含锂的提锂副产物硫酸钠与煤粉混合均匀,隔氧条件下焙烧,得焙烧物料;将焙烧物料以水提取,过滤,得到滤渣和滤液;将滤渣以稀硫酸提取其中的锂,固液分离,得到硫酸锂溶液和固体渣;将所得滤液进行蒸发浓缩结晶,当固体析出时,进行固液分离,得到固体产品和一次母液;按照锂含量向一次母液中通入二氧化碳,固液分离后,得到二次母液和碳酸锂。本发明克服了以往含锂的提锂副产物硫酸钠中的锂回收困难的问题,锂回收率可达95%以上;将低价值的含锂的提锂副产物硫酸钠转化为更高价值的硫化钠,其中的铁含量低于0.0010%,杂质含量更低。
本发明提供了一种废旧磷酸铁锂电池的回收利用方法,包括:将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆解得到正极片;将正极片溶解在酸中,过滤后,得到滤液和滤渣;向滤液中加入氨水,同时搅拌,直至所得的溶液pH为1.0‑1.6,得到含有硫酸锂和硫酸铝的混合溶液B和磷酸铁沉淀;向混合溶液B中加入氨水,同时搅拌,直至所得的溶液pH为5.4‑7.0,得到硫酸锂滤液和氢氧化铝沉淀;向硫酸锂滤液中加入含磷化合物和碱,搅拌,直至所得溶液pH为9.0‑14.0,过滤得到沉淀后干燥,得到磷酸锂。本发明还提供了一种磷酸锰铁锂或磷酸铁锂正极材料的制备方法,采用上述制得的磷酸锂和磷酸铁作为原料制得磷酸锰铁锂或磷酸铁锂正极材料。
本发明公开了一种锂离子电池磷酸铁锂或锰铁锂正极材料的制备方法,包括步骤:将锂源和磷源加入到水中,搅拌均匀,得到锂离子、磷锂离子浓度分别为0.1~4mol/L的悬浮液;将盐源加入到水中得到pH值为1~4的混合液,其中,所述盐源为铁源或者为铁源、锰源的组合,将所述悬浮液预热至70~101℃,加入所述混合液,保温4~12h,自然冷却,过滤得到滤液和沉淀物;将所述沉淀物经洗涤、烘干,得到磷酸铁锂前驱体或磷酸锰铁锂前驱体;将前驱体与有机物、添加剂混合、研磨、干燥、烧结、破碎,得到锂离子电池磷酸铁锂正极材料或锰铁锂正极材料。本发明工艺简单易行,低温合成,降低生产成本,对正极材料颗粒尺寸可控,材料性能优异。
本发明提供了一种表面合金化的金属锂箔及其制备方法、金属锂负极和锂电池。表面合金化的金属锂箔包括:金属锂箔体相;和位于所述金属锂箔体相的至少一个表面上的合金化层,所述合金化层通过所述表面上的金属锂的合金化反应而原位形成。由于合金化层与金属锂是一体化的,会随着金属锂负极的体积变化一起变化,不会出现合金层和金属锂体相的分离,因此锂电池具有更好的循环性能。
本发明提供了一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法,涉及电化学储能器件技术领域。本发明将若干负极电极片、正极电极片和隔膜通过叠片或卷绕形成电芯,负极电极片和正极电极片通过隔膜隔开;然后将所述电芯放入壳体中;再在所述壳体中放置金属锂电极,所述金属锂电极与电芯相对放置,且在金属锂电极与电芯之间设置涂层隔膜;所述涂层隔膜的单面或双面涂布有多孔碳材料,且所述多孔碳材料不与金属锂电极和负极电极片接触;在所述壳体中注入电解液后对壳体进行热封口,然后对负极电极片进行预嵌锂。采用本发明提供的方法对锂离子电化学储能器件的负极进行预嵌锂,可以防止析锂的发生。
公开了一种预锂化超级电容器负极、其制备方法和锂离子超级电容器。锂离子超级电容器负极包含由不含锂的活性材料和金属锂‑骨架碳复合材料构成的负极材料,所述金属锂‑骨架碳复合材料的含量以质量百分比计为负极材料总质量的2%‑20%。锂离子超级电容器器件在搁置过程中,负极中金属锂‑骨架碳材料的金属锂和不含锂的活性材料中的碳复合反应形成锂碳化合物,弥补器件工作中的锂离子的损耗;同时骨架碳材料为负极提供多孔结构,确保电解液的浸润,提高器件的能量密度。
本发明提供了一种锂离子电池用前驱体、正极材料、锂离子电池正极以及锂离子电池。本发明提供的锂离子电池正极材料的平均组成为:LiNixCoyMnzAldO2 式(Ⅱ),其中,0≤x< 1,0≤y< 1,0≤z< 1,0.001≤d≤0.05,x+y+z+d=1,所述锂离子电池正极材料为球形颗粒,Al元素含量从颗粒中心到表面连续递增。该材料制作成的锂离子电池比容量高、循环性能优良、安全性能好,且成本相对低廉。
本发明的锂离子电池用电极(100)具备集电体层(101)、和设置于集电体层(101)的至少一个面且包含电极活性物质、粘结剂树脂及增稠剂的电极活性物质层(103),其中,使用凝胶渗透色谱(GPC)法并以普鲁兰多糖换算而算出的、从电极活性物质层(103)提取的所述增稠剂的重均分子量(Mw)为2000000以上。
将煤系和/或石油系(下称煤系等)生焦炭和所述煤系等煅烧焦炭以重量比90∶10~10∶90的比例配合,对由此制成的焦炭材料进行烧成,得到体现出稳定的充放电特性且输出特性、初始效率和容量维持率优异的新型锂二次电池负极活性物质。
本发明公开了一种钛酸锂与磷酸亚铁锂体系锂离子电池,其负极材料由钛酸锂、粘合剂、导电剂组成;其正极材料由磷酸亚铁锂、粘合剂、导电剂组成;其电解液含有电解质和溶剂,其中电解质为LiPF6或由LiPF6和双草酸硼酸锂组成。本发明的钛酸锂与磷酸亚铁锂体系锂离子电池,其电解液使用温度范围宽,化学稳定性好,适配于钛酸锂与磷酸亚铁锂体系的锂离子电池。本发明的锂离子电池,安全性高,循环寿命长。
本发明涉及一种低温制备锂电池正极材料锂锰复合氧化物的方法及锂离子二次电池,所述锂锰复合氧化物为掺杂有其它金属元素X的尖晶石型锂锰复合氧化物LiMn2-yXyO4,其中,X为钴、镍、铜、锌、铬、铝中的至少一种,0
本发明公开了一种以正丁基锂、仲丁基锂生产中废渣为原料制备电池级碳酸锂的方法,涉及电池级碳酸锂制备技术领域,该方法将正丁基锂、仲丁基锂生产过程产生的含锂废渣进行固液分离,先将固态含锂废渣转为液态废渣,并将其羟基替换下来,转换为盐溶液,再将之与液态废渣合并经碳化反应后,过滤干燥得到纯度较高的电池级碳酸锂。锂沙制备阶段所得废渣大部分为固态,而锂沙过滤洗涤阶段以及最终的合成反应阶段所得废渣为液态,为了便于锂的回收再利用,在本申请中,将固态含锂废渣转为液态,并将其羟基替换下来,转换为盐溶液,再将之与液态废渣合并经碳化反应后,过滤干燥得到纯度较高的电池级碳酸锂。
本发明公开了一种低温锂离子电池复合正极材料,低温锂离子电池正极极片及其制备方法,锂离子电池。该复合正极材料由以下质量比的组分组成:磷酸铁锂:碳纳米管/聚丙烯复合材料:纳米碳纤维:含锂化合物=(90~94):(1~2):(1~2):(0.5~1)。本发明提供的低温锂离子电池复合正极材料,可以对锂离子电池充放电过程中形成SEI膜所消耗的锂离子进行有效补充,并为锂离子电池在低温充放电和循环过程中提供更多锂离子,提高锂离子电池的低温性能和循环性能;本发明的低温锂离子电池复合正极材料,可提高锂离子电池的首次放电效率,促进活性物质的容量发挥,从而提高锂离子电池的能量密度。
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