本发明公开了一种低成本氟化磷酸铁锂正极材料的超临界连续合成法,包括以下步骤:将冶铁工业酸洗废液经除杂、过滤、还原得到铁源;在搅拌状态下按比例铁源、锂源、磷源和氟源溶液,控制体系的温度为150~220℃,压力为3~5Mpa,反应后得到浆料;将浆料压滤,洗涤,烘干得到粉体;将烘干后的粉体热处理,即得到氟化磷酸铁锂正极材料。本发明选择低成本冶铁工业酸洗废液作为原材料,利用超临界水的强溶解性和离子迁移能力,一步合成纳米化氟化磷酸铁锂正极材料。本发明所得材料物相纯、结晶性良好、成本低廉,且工艺简单、调控方便,易于大规模连续化工业生产。
本发明属于锂硫电池技术领域,具体公开了一种锂硫电池复合正极活性材料,其包括Li2S和R1‑Se‑Se‑R2结构式的诱导剂。本发明还提供了包含所述的复合正极活性材料的正极以及锂硫电池。本发明通过式1诱导剂与正极材料Li2S之间产生的诱导效应,降低Li2S充电时初始过电位,促进Li2S的氧化,减少Li2S在锂负极的沉积,从而减少活性物质的损失,提升了电池的放电比容量和循环稳定性。
本发明公开了一种制备锂电池负极材料的方法,包括以下步骤:(1)将偶氮苯硫醇、缚酸剂加入到甲苯溶液中,混合均匀,加入氯化亚锡,氮气保护下室温反应6h。(2)反应液过滤,滤饼用无水乙醇洗涤,然后将滤饼在80℃-120℃的鼓风烘箱中保温4-8h,得到干燥的SnS前驱体。(4)SnS前驱体在惰性气氛的保护下升温进行煅烧,制得黑色氮掺杂SnS/C复合纳米材料。本发明制备的复合材料用作锂离子电池负极材料,能够有效缓解充放电时SnS体积膨胀,抑制充放电效率降低和容量衰减过快的问题。
一种具有高容量与库仑效率的锂离子电容电池负极系统,属于电化学领域。本发明针对由石墨基负极材料和活性炭构成的锂离子电容电池负极材料,采用由LiPF6或LiN(CF3SO2)2作为锂盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐或N-甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐离子液体作为溶剂构成的电解质溶液。在上述电解质溶液中,还可添加有机溶剂碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯作为功能添加剂。在此电解质溶液中,锂离子电容电池负极材料容量与库仑效率得到明显提高。
一种新型的软包装锂离子电池的铝转镍方法,在软包装锂离子电池装配前,在软包装锂离子电池的铝材质正极耳的末端采用激光焊接方法焊接固定镍带,完成正极耳铝转镍激光焊接后,再进行锂离子电池的结构组装。本发明操作简单,焊接效果好,报废率低,节能降耗,可实现连续操作、提高生产效率。
本发明属于锂离子电池正极材料技术领域,具体涉及一种钨修饰的高镍三元锂离子电池正极材料及其制备方法。本发明提供一种改性高镍三元材料,包括钨掺杂镍钴锰三元材料内核和包覆于所述钨掺杂镍钴锰三元材料内核表面的钨酸锂壳层;所述钨掺杂镍钴锰三元材料内核中,镍的摩尔百分含量≥50%。本发明提供的改性高镍三元材料采用金属掺杂和包覆两种改性方式协同作用来改善高镍三元材料的电化学性能,改性效果好;而且,本发明以钨作为掺杂金属,协同钨酸锂进行包覆,得到的改性高镍三元材料掺杂、包覆效果好,从而使本发明提供的改性高镍三元材料具有较高的电化学容量、能量密度和循环稳定性。
本发明公开了一种废旧锂离子电池负极材料资源化的方法。首先,将废旧锂离子电池负极石墨材料在含有一定浓度H+的水溶液中进行上下震荡洗涤或回流循环洗涤。在回收锂资源的同时,使石墨层间膨胀。然后,以洗涤液中含有的锂为原料,利用沉淀法制备了碳酸锂产品。最后,以洗涤后的废旧石墨为原料,利用液相机械剥离的方法制备了石墨烯材料。该方法简单、便于大规模生产应用。再生了碳酸锂材料和高附加值的石墨烯产品,提高了废旧锂离子电池负极材料回收的经济性,实现了废旧锂离子电池负极材料的资源化利用。
本发明涉及一种锂离子电池无机固体电解薄膜的制备方法,技术特点在于:以甲醇、乙醇、苯、甲苯、有机溶剂为媒介,在密闭的反应体系中,在一定的温度及溶剂的自生压力下,反应物溶解呈离子状态,溶解所形成的带电荷离子在电场的作用下定向移动,带电离子在电极附近形成较大的过饱和度,因此在电极上形核长大成电解质晶体,即在基片上形成锂离子电池无机固体电解质薄膜。由溶剂热电化学法制备的锂离子电池无机固体电解质薄膜均匀、致密,这种无机固体电解质薄膜具有锂离子导电率高,导电激活能低的特点。这种低能耗、环保的制备工艺,为制备锂离子电池无机固体电解质薄膜及其它薄膜材料提供了新的研究思路,具有较大的实用价值。
本发明公开了一种高倍率兼顾低温高比能量锂离子电池,包括正极、负极、集流体、隔膜和电解液;所述正极的活性物质由镍钴铝和镍钴锰酸锂组成,所述负极包含中间碳微球石墨与复合硅碳材料,所述电解液由溶质、溶剂、添加剂组成,其中溶质为六氟磷酸锂,溶剂为由碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯、线性羧酸酯、四氟丙基醚组成的混合液,添加剂选自氟代碳酸乙烯酯、四氟硼酸锂、二氟(草酸根)硼酸锂、丙烷磺酸内酯中的至少3种。本发明通过正、负极、集流体、隔膜、电解液各物质的协同作用,进而使得该低温倍率型锂离子电池在低温环境下具有优异的放电性能。
本发明提供一种铕‑硫/硒共掺杂的锰酸锂正极材料及其制备方法和应用,在该共掺杂的锰酸锂材料结构中,铕以三价阳离子Eu3+,硫/硒以二价阴离子S2‑/Se2‑分布在锰酸锂正极材料主体,通式为LiMn2‑xEuxO4‑y‑zSySez;其中,0
一种磷酸钛镓锂修饰的三元正极复合材料及其制备方法。本发明正极复合材料的化学式为LiNixCoyMnzGa0.01qO2·nLipGaqTiw(PO4)3,其中,x、y、z、p、q、w、n为摩尔数,0.6≤x<1,0<y≤0.2,0<z≤0.2,x+y+z=1,3.2≤p+q+w≤3.6,1.2≤p≤1.5,0.2≤q≤0.6,1.4≤w≤1.8,0<n≤0.05。材料呈粒径为2~3.5μm的单晶颗粒,表层有磷酸钛镓锂形成的均匀包覆层,厚度为2.5~4nm。本发明方法包括以下步骤:将镓源包覆在前驱体或正极材料表面,然后与锂源混合烧结,得Ga3+掺杂的正极材料;然后与锂源、磷源、钛源经高温烧结,得到Ga3+掺杂且LipGaqTiw(PO4)3表面包覆的三元正极材料。本发明提高了锂离子电池的倍率性能和循环性能,且在大倍率下性能优异;本发明绿色无污染,经济适用,适用于大规模生产。
本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料高效回收与再生的方法,包括以下步骤:对回收的废旧锂离子电池完全放电、拆解、剥离、煅烧和研磨获得LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2活性材料;将该活性材料用浸出剂浸出,得到富含锂的浸出液和含有镍钴锰的沉淀;将所得沉淀分散于水中,加入碱液,调节pH值得到氢氧化镍钴锰沉淀;将氢氧化镍钴锰沉淀过滤得到三元前驱体,按三元前驱体物质的量计与过量锂源配比锂化,经研末混合、煅烧,得到正极活性材料;将过滤后所得滤液加入无机酸,生成新的有机酸,实现有机酸的循环使用;使用本发明的方法,可实现三元正极材料循环利用,而且工艺简单,能有效降低加工成本,并且可实现有机酸的循环使用。
本发明属于盐湖资源综合利用技术领域,尤其涉及一种盐湖卤水中锂镁资源综合利用的方法。该方法首先将硅酸盐类沉淀剂加入到盐湖卤水中,高速搅拌后固液分离得到液相和固相产品。固相产品通过水热法可制得硅镁胶产品。液相产品加入氢氧化钠并过滤除去残余的少量镁杂质,得到的清液加入碳酸钠反应、过滤、洗涤、干燥后可得碳酸锂产品。该方法工业流程简单,成本低,副产品少,环境污染小,反应过程中产生的废水可以回用,制得的碳酸锂产品可用于生产电池,硅镁胶产品可有效用于重金属废水的治理,从而实现高镁锂比盐湖中锂镁资源的综合利用。
本发明提供了一种凝胶聚合物电解质和二次锂电池的制备方法,在隔水隔氧环境中,向有机电解液中加入聚合物单体、热引发剂和碳酸锂、二甲基硅氧烷或硼酸三甲酯中的一种得到预聚合浆料;将预聚合浆料覆于多孔支撑材料表面,原位聚合凝胶聚合物电解质。本发明的制备方法,由于在聚合过程中可生成二氟磷酸锂,可减小聚合物电解质与电极之间界面电阻,提高界面稳定性和离子传输效率,提升了锂电池循环和倍率性能,电池可在‑20℃~90℃宽温域范围内使用;且本发明可原位生成二氟磷酸锂这种可改善电解质性能的物质,不需要额外添加,引入方式简便。
本发明公开了一种高压电解液添加剂、高压电解液及锂离子电池;本发明的电解液添加剂,包括以下制备原料:氟锆酸锂、乙基(2,2,2‑三氟乙基)碳酸酯、磷类添加剂和杂环化合物。本发明中乙基(2,2,2‑三氟乙基)碳酸酯的高稳定性可以防止电解液在阳极表面上被大量的氧化,从而保证电解液的高压循环性能,同时保证电池的容量保持率。在本发明中氟锆酸锂、磷类添加剂和杂环化合物的加入能够对SEI膜的形成起到调控作用,使得SEI膜更加均匀,从而降低SEI膜的阻抗,进一步的提高电池的容量保持率。同时,氟锆酸锂氟锆酸锂、磷类添加剂和杂环化合物能够进一步的抑制电解液在高压下的氧化分解。
一种锂硫电池正极用纳米级复合材料及其制备方法,本发明的制备方法是以聚苯乙烯为模板并掺杂氧化石墨烯合成氧化石墨烯包覆的八硫化五钒纳米球,再以石墨烯包覆的八硫化五钒纳米球为基底,固相载硫制备得到纳米多孔三维分层结构的硫/八硫化五钒/氧化石墨烯复合锂硫电池正极材料。本发明的制备方法新颖,丰富的多孔结构克服了常见的锂硫电池正极材料中硫的负载量低且不均匀的问题,石墨烯的引入不仅可以提升材料的导电性,还可用于制备体积膨胀小的锂硫电池正极材料,采用该正极材料组装出的锂硫电池表现出良好的循环性能和容量保持率。
本发明公布了一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,包括以下步骤:(1)槟榔渣先后经浸泡、洗涤、干燥、机械处理、碳化、活化、再次洗涤、最终干燥工序获得多孔碳;(2)用多孔碳与粘结剂、有机溶剂共混制备铸膜液,将铸膜液涂覆在基膜上制备复合膜;(3)用步骤(2)中制备的复合膜制备锂硫电池。本发明用废弃的槟榔渣成功制备了大比表面积与大孔容的多孔碳,并将这种多孔碳用于锂硫电池隔膜的改性涂层,进而制备了性能优异的锂硫电池复合隔膜与使用这种复合隔膜的锂硫电池。
本发明公开了一种全固态锂电池负极界面修饰方法,界面修饰层由1‑丁基‑2,3‑二甲基咪唑四氟硼酸盐、锂盐和添加剂按比例组成,厚度为10nm‑50μm,修饰层的制备步骤包括:按(69.9‑90):(5‑30):(0.1‑5)质量比例称取1‑丁基‑2,3‑二甲基咪唑四氟硼酸盐、锂盐和添加剂,将三者加热搅拌均匀;将搅拌得到的溶液涂在固态电解质层和/或负极上,静置凝固后得到修饰层。在本发明中,1‑丁基‑2,3‑二甲基咪唑四氟硼酸盐具有较高的离子电导率和宽的电化学窗口,通过加热熔化添加锂盐和添加剂能改善其电化学性能,用这种产物做界面层能避免锂负极和固态电解质的直接接触,改善固态电池的电化学性能。
本发明公开了一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法。该方法主要包括将废旧磷酸铁锂电池正极片通过有机溶剂浸泡、超声波处理、球磨、焙烧、淬火、与导电炭黑混合焙烧得到磷酸铁锂材料;然后将天然鳞片石墨和硝酸钠加入到硫酸溶液中,通过高锰酸钾等氧化得到氧化石墨烯;最后将得到的磷酸铁锂材料和氧化石墨烯混合,以N‑甲基‑2‑吡咯烷酮为分散剂,球磨即得磷酸铁锂/石墨烯复合材料。采用本发明的方法,方法简单,成本低,得到的复合材料导电性能优良。
本发明公开了基于CCCV充电曲线特征KPCA聚类的锂电池筛选方法,根据CCCV充电曲线,通过KPCA法提取出少数几个能较全面表征锂离子电池综合性能的特征参数作为锂离子电池分类指标,进而以此为依据对锂离子电池进行分类,被分为同一类的电池具有较好的一致性。该方法可在保证筛选结果准确度的前提下,实现锂离子电池的快速一致性筛选。
本发明属于锂离子电池电解液领域,具体涉及一种锂离子电池高电压电解液。本发明所述锂离子电池电解液的组分包括锂盐、有机溶剂、哌啶类离子液体以及添加剂。本发明提供锂电池电解液具有不易挥发、不易燃烧、高热稳定性、电化学窗口宽、好的化学稳定性等特点,其可在4.5V以上的高电压下正常使用,并表现出优良的循环性能和安全性能,有较好的应用前景。
本实用新型公开了一种大功率高电压锂电池的保护板,包括:CPU、唤醒电路、驱动电路、电量检测电路和电源电路,所述唤醒电路分别与电源电路的控制端、CPU相连以用于接收按键命令给CPU上电,所述驱动电路的输入端与锂电池相连,驱动电路的控制端与CPU相连,驱动电路的输出端用于连接负载供电,所述电量检测电路分别与锂电池、CPU相连以用于检测锂电量状态并发送给CPU,所述电源电路的输入端与锂电池相连,电源电路的输出端用于给保护板内元器件供电。本实用新型能够对大电流、高电压、大负载的锂电池进行有效快速的保护,并且实现待机状态零功耗和智能唤醒,待机时间再长也不会损耗锂电池。
本实用新型公开了一种锂电池负极石墨粉体用放置箱,属于锂电池技术领域,为解决现有石墨粉取放不方便等问题而设计。本实用新型锂电池负极石墨粉体用放置箱包括在顶端或侧面设置有开口的箱体,开口处扣合有密封盖,箱体和密封盖围合形成一个容置空间,容置空间内设置有用于承装粉状石墨的容纳框和用于托住容纳框的托料板;托料板上连接有驱动组件,驱动组件包括伸出箱体的手柄,摇动手柄时驱动组件能驱动托料板朝箱体的开口处移动,直至将容纳框至少部分地送出箱体之外,或驱动组件能驱动托料板朝背离开口处移动,直至将容纳框完全收入容置空间中。本实用新型锂电池负极石墨粉体用放置箱解决了人工搬动容纳框时造成的使用不方便等问题。
本实用新型公开了一种废旧磷酸铁锂回收处理装置,所述装置包括储液罐,在储液罐连接有罐盖,储液罐连接第一导流管的一端,第一导流管的另一端连接在驱动泵上;驱动泵通过第二导流管连接在反应池上,反应池连接第三导流管的一端,第三导流管的另一端穿过罐盖与位于储液罐内的分流器连接;在储液罐内设有承载支架,承载支架由承重杆、网筛与过滤层组成;承重杆与网筛固定连接,过滤层均匀平铺在网筛上。本实用新型设备结构简单,组装方便,提高了废旧磷酸铁锂回收设备的安装成功率,降低了成本。可有效提高废旧磷酸铁锂化学回收的一致性,进而提高了回收效率和产品纯度。适用于任何规模废旧磷酸铁锂回收制备超纯磷酸铁工艺。
一种锂锰氧化物的湿化学合成方法, 属无机非金 属材料及湿化学领域。本发明在水溶液中以氢氧化锰为原料, 在有过量的锂化合物存在的条件下, 加入氧化剂, 使锂嵌入到锰氧化物的晶格中, 合成中间态Li1±xMn2O4, 再经高温热处理制得晶型完整、结构稳定、成分均匀的尖晶石型Li1±xMn2O4。本发明工艺过程简单, 所用试剂价廉易得, 生产成本低, 其最大特点是能通过工艺参数的控制制备不同锂含量且化学成分及相成分均匀、电化学性能优良的Li1±xMn2O4。
一种锂离子电池正极材料的湿化学合成方法,属 功能材料及湿化学领域。本发明将锰化合物加入含锂化合物的 水溶液中,通过锰化合物与锂化合物之间的化学反应一步直接 合成结晶态尖晶石型锂锰氧化物。本发明实现了Li、Mn、O 及掺杂元素在原子级水平的均匀混合,所得产物的嵌锂量可通 过锂化合物浓度和用量等工艺参数的调整进行精确控制,且化 学成分和物相成分均匀,粒度及形貌易于控制,电化学性能优良;所用原料为MnO2及LiOH等常见无机化合物,且不需外加专门的氧化剂,因此合成成本低;流程简单,操作简便,易于实现工业化。
本发明公开了一种锂离子电池用电解液,包括:锂盐、碳酸酯类化合物、离子液体和添加剂,本发明通过优选电解液的溶质和溶剂,优化电解液中各个组分的配比以及加入离子液体和添加剂的方式,自控制调整电解液体系的粘度、凝固点、沸点、热稳定性和化学稳定性等方面的参数随电解液的使用环境的变化而保持微量变化,能够有效提高电解液对钛酸锂锂离子电池的正极极片和负极极片以及隔膜的浸润性及兼容性;另外,电解液中的离子液体还与添加剂之间产生协同效应,能够有效提高电解液的稳定性和功能性,从而改善钛酸锂锂离子电池的高倍率性能,解决多次循环后电池胀气的问题。
本发明提供了一种四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料及其制备方法,属于锂离子电池领域。本发明提供的四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料包括核芯和壳层;所述核芯具有式I所示化学组成:Li1+xAlyMn2‑yO4‑zFz式I,其中0≤x≤0.5,0<y≤0.3,0<z≤0.2;所述壳层为ZrF4。本发明采用Al和F为二元离子进行双掺杂改性锰酸锂,可提高锰酸锂的有序度,以稳定尖晶石结构,并抑制晶格畸变,并使用ZrF4包覆氟铝双掺杂改性的锰酸锂,能有效缓解容量衰减,且能够有效防止电解液的腐蚀,减少锰离子的溶解,所得正极材料不仅具有优异的倍率性能,同时还具有优异的循环稳定性。
本发明公开了一种基于还原钠化焙烧物相转化的废锂离子电池粉末选择性提取有价金属方法,包括如下步骤:将废锂离子电池粉末与硫酸钠按照预定摩尔配比混合并球磨预定时间,得到混合料;将混合料置于电炉中在预定温度下进行还原钠化焙烧,所得还原钠化焙烧产物称为焙砂;将焙砂采用纯水浸出,获得含锂浸出液与转化渣;将转化渣采用硫酸浸出提取镍、钴、锰等有价金属。本发明流程简单、生产成本低、有价金属回收率高;本发明通过还原钠化焙烧使锂从电池粉末中脱嵌并形成水溶性硫酸锂,采用纯水浸出即可实现锂的优先选择性提取;同时镍钴锰等有价金属物相转化为易于酸浸的低价氧化物,为后续湿法浸出回收镍钴锰创造有利条件。
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