本发明公开了一种石墨烯基“磷酸亚铁锂正极‑硅氧复合负极”低温高倍率高能量密度的锂离子电池,所述锂离子电池由正极片、负极片、陶瓷隔膜、电解液、电池壳组成,经“正极片‑陶瓷隔膜‑负极片‑陶瓷隔膜”组合并层叠后放入电池壳、注入电解液、开口化成、封口、分容制成;锂离子电池的重量比能量高达180wh/kg;构成所述正/负极片的导电剂为软碳类的石墨烯;构成所述正极片的正极材料为磷酸亚铁锂,克比容量150mAh/g;构成所述负极片的负极材料为硅氧复合负极,克比容量420mAh/g;所述低温为‑30℃;所述快速充放电倍率为10C。本发明通过电池制备中的各优选工艺,充分说明了本发明的有益效果。非常适合3C、动力、储能和军工等特殊领域的应用。
本发明公开一种锂硫电池正极,包括集流体和正极材料,所述正极材料包括阳离子型粘接剂,所述阳离子型粘结剂玻璃化转变温度低于150℃。还公开了该锂硫电池正极的制备方法和包含该正极的锂硫电池。本发明的锂硫电池正极中硫通过毛细作用渗入碳材料的孔中实现现场载硫,一定程度上增加多硫化物迁移穿梭的路径与难度。采用阳离子型粘结剂可以提高电极对电解液浸润度,从而可以降低电池内阻,提高循环性能和充放电效率。另外,由于现场熔融制备的电极导电骨架在极片制备过程中已经能稳定存在,可以不需要额外导电剂的加入,提升活性材料的含量,提升厚电极制作的可能性。
本发明属于精细化工技术领域,涉及一种油田地下含高钙镁卤水提锂制备碳酸锂的工艺。油田地下卤水经过吸附脱附、超滤、纳滤、沉锂工艺得到高纯度电池级碳酸锂。该工艺绿色环保,具有成本低的的优点。
本发明属于无机材料制备领域,具体涉及一种掺杂铌酸锂前驱体及掺杂铌酸锂多晶料的制备方法,所述方法以氧化石墨烯溶液为分散剂,通过液相合成得到含有氧化石墨烯的掺杂铌酸锂前驱体,再高温煅烧除去氧化石墨烯,得到的掺杂铌酸锂多晶料高纯且混合均匀,且方法简单,适合工业化批量生产。
本发明公开一种锂硫电池正极材料及其制备方法、及锂硫电池,属于电池制备的技术领域。所述正极材料包括:聚丙烯晴、硫磺、碳和促进剂,其中所述聚丙烯晴、硫磺、碳和促进剂的重量比为100:(200‑500):(1‑50):(1‑20)。本发明改善了体系的循环稳定性,增加了硫单质的利用效率;采用本发明中的正极材料制备出的锂硫电池的比容量远高于三元锂离子电池。
本发明公开了一种用于锂空气电池的醚类电解液,属于电化学能源材料领域。包括锂盐和有机溶剂,所述有机溶剂为PEG100、PEG200、PEG400、PEG600和PEG1000中的一种或多种。本发明的醚类电解液不易挥发、氧气溶解度高、电化学稳定窗口宽,尤其对放电中间产物(O2-或LiO2)及放电终产物(Li2O2)具有优异的化学稳定性,有助于电化学可逆产物Li2O2的生成及对副产物的抑制,提高锂空气电池的库仑效率、倍率性能及长循环稳定性。本发明还公开了一种采用上述醚类电解液的锂空气电池。
本发明提供一种制备锂离子电池正极材料锂镍锰氧粉末的方法,包括使镍锰源的溶液经中空纤维膜,与沉淀剂溶液混合,发生共沉淀反应;沉淀物过滤、干燥,得到镍锰复合物前驱体;将所述镍锰复合物前驱体与锂源化合物按一定比例混合、高温处理、研磨得到锂镍锰氧粉末。本发明将膜分散法与传统共沉淀法相结合,可以快速制备粒径小,分布均匀,反应活性高的前驱体产物;可以降低热处理温度和时间,从而提高生产效率,节约生产成本;此外,该工艺操作和控制简单,可实现放大化工业生产。
本发明公开了一种磷酸锰铁锂锂离子电池正极材料的制备方法,包括:将锂源溶于水,得到溶液A,将磷源溶于水得到溶液B,在搅拌状态下把溶液B与A进行混合,得到混合溶液C;将适量的磷酸、氨水加入溶液C用于调pH,得到混合溶液D;将混合溶液D加入反应釜中进行搅拌;将铁源、锰源按比例溶于水,得到溶液E,氮气氛围下,将溶液E滴加到处于搅拌状态下的混合溶液D中,得到最终混合溶液F;开启反应釜加热系统,加热至目标温度后进行保温;反应结束后,收集产物,进行抽滤、淋洗后干燥得到磷酸锰铁锂锂离子电池正极材料。本发明通过pH调节实现磷酸锰铁锂颗粒尺寸的控制,可应用于不同领域,通过液相法使得原料混合均匀,易实现规模化生产。
本发明公开了一种高密度锂电池正极材料磷酸亚铁锂的制备方法,将三价铁源、磷源、锂源、掺杂元素化合物、碳源按比例于分散剂中混合均匀;将上述混合物放入球磨容器中,球磨1~12小时;球磨产物置于空气气氛中于250~550℃烘2~20小时,自然冷却后研磨,得到磷酸亚铁锂前躯体;将此前躯体置于高温炉中,在氢气气氛中,以15~40℃/min加热速率升温,在500~900℃恒温焙烧3~15h;以15~40℃/min降温速度冷却到40℃以下,得掺杂磷酸亚铁锂粉末。本发明制备方法无需使用在空气中易氧化的亚铁盐,直接采用三价的铁源,机械固相合成粒经小、分布窄、纯度高、振实大、电化学性能优良的磷酸亚铁锂材料,方法简单易行,并实现清洁的工业化大生产。?
本实用新型公开了一种锂电池隔膜萃取干燥装置和锂电池隔膜生产线。该锂电池隔膜萃取干燥装置包括:干燥箱体;加热辊,设于干燥箱体的内部,用于运输并干燥锂电池隔膜;加热辊包括第一加热辊和第二加热辊,第二加热辊位于第一加热辊的一侧,且位置相互错开;调温板,设于干燥箱体的内部,位于第一加热辊和第二加热辊之间。本实用新型实施例的锂电池隔膜萃取干燥装置在现有的辊筒加热的基础上,在锂电池隔膜的运输方向附近增设调温板,从而能够在原有的加热辊加热的基础上,进一步提高干燥箱体内部的环境温度,以便达到充分挥发二氯甲烷、干燥锂电池隔膜的目的,并解决了因为干燥效果差导致的锂离子电池隔膜水印的问题。
本实用新型公开了一种用于异形一次性锂锰电池的负极锂片加工装置,包括激光切割平台,所述激光切割平台上安装有第二传感器,激光切割平台上端安装有激光头,激光头安装在XYZ平台上,激光切割平台的侧边安装有下料输送皮带,下料输送皮带的侧边安装有上料输送皮带,上料输送皮带上放置有阵列分布的极片。本实用新型用于异形一次性锂锰电池的负极锂片加工装置,利用激光高能量密度的激光束特性,加热被加工物体,使其在非常短的时间内达到沸点气化的原理,对锂带进行切割;将激光头固定在XYZ三轴平台上;三轴行程范围覆盖锂锰电池负极的所有工艺尺寸;锂片或者锂带通过自动化设备放置到激光头下面,激光自动感应,自动进行切割。
本发明公开了一种新型含锂复合固态负极、其制备方法及半固态锂硫电池。所述新型含锂复合固态负极依次包括:集电层、负极活性物质层和连续的固体电解质层,所述负极活性物质层包括由碳材料形成的多孔碳骨架结构、分布于多孔碳骨架结构的内部和表面的锂金属材料和包覆有固体电解质的锂金属材料。本发明提供的采用具有表面修饰层的新型含锂复合固态负极具有良好的稳定性,可以实现锂离子的均匀沉积与抑制锂枝晶的生长,同时隔绝了液体电解液与负极的相互作用,有效的减少了电解液与电极之间的副反应;采用该极片组装的半固态电池可以有效的抑制硫碳正极中溶出的的多硫化物在负极表面的还原与破坏,提高电池的循环寿命和容量发挥性能。
本发明属于电池材料技术领域,具体涉及一种磷酸铁锂正极材料及其制备方法、锂离子电池。本发明通过对制备方法的具体限定以及各原料用量的限定之间的配合,使得材料的改性效果稳定,真正做到材料的导电性与高容量兼顾,能够提高材料的空间结构稳定性,缩短锂离子扩散路径,进而提高材料电性能,包括材料的容量、首效、倍率和循环性能等。
本发明公开了一种氧缺位型钛酸锂复合材料的制备方法,该方法包括:将纯的钛酸锂或掺杂金属元素M的钛酸锂置于有机气体和惰性气体的混合气体气氛中,在700~1000℃下保温5min~24h,冷却,得氧缺位型钛酸锂复合材料;所述金属元素M选自铁、钴、镍、钼、锆、铜、锌、镁、铝、硅、稀土元素中的至少一种;所述有机气体为具有七个碳原子及七个碳原子以下的烷烃、烯烃、炔烃或气态醇类中的一种,有机气体占混合气体总体积的5~95%。本发明还公开了上述方法制备得到的氧缺位型钛酸锂复合材料,以及采用上述氧缺位型钛酸锂复合材料的钛酸锂电池。
本发明涉及一种锂离子电池富锂正极材料及其改进方法,属于锂离子电池正极材料技术领域。其包括正极材料和三类商品锂离子正极包覆材料,包覆材料为LiCoO2、LiMn2O4或LiFePO4。采用溶胶‑凝胶法水浴搅拌加热得到凝胶,干燥后得到干凝胶,在分别经过低温预烧结和高温煅烧,冷却研磨后得正极材料,然后将制备的正极材料与LiCoO2和LiMn2O4包覆材料分散在去离子水中,恒温搅拌,而后静置、过滤、洗涤、干燥,经煅烧得到锂离子电池富锂正极改性材料。而LiFePO4采用液相包覆法,将正极材料分散在九水合硝酸铝溶液中,恒温搅拌,静置、过滤、洗涤、干燥,煅烧后得到所需改性材料。本发明制备方法简便、易操作,制备得到的富锂正极改性材料的颗粒粒径分布均匀,结晶度高,包覆后材料倍率性能和循环性均得到明显提高。
本发明提供一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法,按重量百分比取Li:1.9%‑2.3%、Mg:4.5%‑6.0%、Zr:0.08%‑0.15%、余量的Al熔炼;除渣、除气;将液态金属经过中间包进行保温、二次除渣、二次除气;将中间包中的液态金属在惰性气氛中雾化,形成颗粒喷射流,喷射成形;将喷射成形的1420铝锂合金锭坯自然冷却,挤压,热处理。本发明所公开的一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法,所制备的1420铝锂合金锭坯化学成分均匀,几乎无铸造工艺的成分宏观偏析,生产过程无需水冷,避免燃烧爆炸等风险。且经挤压及配套的热处理后,具有优良的抗拉强度、屈服强度及延伸率。
本发明公开了一种锂离子电池用正极材料磷酸钴锂的制备方法,包括以下步骤:1)前驱体无定形纳米磷酸钴和磷酸锂混合物的制备;2)高温烧结。该方法可以高效地合成纳米磷酸钴锂,控制其颗粒大小及产物纯度,从而改善其电化学性能。该方法前驱体混合均匀,副反应少,工艺流程简单,易放大。
本发明提供一种锂离子电池正极及使用该正极的锂离子电池,该电池正极包括集电体以及涂敷和/或填充在集电体上的正极材料;正极材料包括正极活性物质/碳基纳米网复合物、导电剂和粘合剂;正极活性物质以纳米颗粒形式均匀镶嵌在所述碳基纳米网的网格中。本发明实施例通过构建正极活性物质/碳基纳米网复合物,将正极活性物质以纳米颗粒形式均匀镶嵌在所述碳基纳米网的网格中,提高了锂电池正极的导电性和锂电池的比容及循环稳定性,可快速充电和大倍率放电。
本发明公开了一种利用可溶性锂盐溶液制备氢氧化锂溶液的电渗析装置,其特征在于:所述电渗析装置由双极膜电渗析器、平衡缓冲槽、循环泵和配套管线阀门共同组成;所述双极膜电渗析器为五室形式,分别为阳极室、酸室、碱室、脱盐室和阴极室,并设置有特种阳离子交换膜、双极膜、阳离子交换膜和阴离子交换膜;所述双极膜电渗析器的两端为阳极室与阴极室,在阳极室内设置阳极板,在阴极室内设置阴极板,所述阳极板通过电缆与直流电源的正极连接,所述阴极板通过电缆与直流电源的负极连接。本发明的电渗析装置无需复杂的化学反应过程,以各类可溶性锂盐溶液为原料,一步制备出高浓度氢氧化锂溶液,可实现低能耗、无污染、规模化的连续稳定生产。
本发明涉及一种硅负极锂电池电解液,由有机溶剂、锂盐和添加剂组成,锂盐的浓度为0.001~2mol/L,添加剂由添加剂A和氟代碳酸乙烯酯组成,添加剂A的质量占电解液的质量的0.1~20%,氟代碳酸乙烯酯的质量占电解液的质量的0.1~10%,添加剂A为亚硫酸酯化合物。在硅负极锂离子电池中,非水电解液中通过采用亚硫酸酯化合物和FEC,在EC基电解液中对硅负极电化学改善效果好,且形成的SEI膜更厚,弥补了硅负极在循环中的体积膨胀变化大的缺点,能更有效提高硅负极锂离子电池的充放电性能,减少副反应的发生,从而减少电池胀气,提高电池的循环寿命,使得电池的常温性能和高温性能都很良好。
本发明公开了一种改善磷酸铁锂电池SOC算法的方法及磷酸铁锂电池,该方法以磷酸铁锂和钠离子正极材料混合形成的复合材料作为磷酸铁锂电池正极材料中的活性物质,其中,所述钠离子正极材料占活性物质的质量百分比为10%~30%。本发明通过将钠离子正极材料与磷酸铁锂材料以一定的比例复合,改变磷酸铁锂充放电过程中的电压平台,进而来改善SOC算法,使其变得精确且更简单。
本发明实施例公开了一种锂电池充放电保护电路和锂电池保护系统,锂电池充放电保护电路包括放电过流检测电路、过充电压检测电路、充放电检测电路、逻辑电路、延时电路、驱动电路、第一晶体管和状态切换电路,充放电检测电路用于根据第一电源电压的大小或者放电过流控制信号的大小生成第一控制信号,逻辑电路用于根据第一控制信号和过充电压控制信号生成第二控制信号,驱动电路用于在锂电池充放电时,根据第二控制信号导通或关闭第一晶体管。本发明实施例提供的技术方案,当锂电池的电压在过充电压以上进行放电时,通过充放电检测电路消除锂电池放电时第一晶体管两端的二极管压降,避免了电流流过二极管而出现过热的现象。
本发明公开了一种尖晶石型镍锰酸锂、其制备方法和锂离子电池,所述尖晶石型镍锰酸锂的化学通式为[LixNiaMnbMcO4]·[NdOe]f,所述尖晶石型镍锰酸锂包括镍锰酸锂内核LixNiaMnbMcO4和NdOe包覆层;1.00≤x≤1.12,0.45≤a≤0.55,1.45≤b≤1.85,0.001≤c≤0.050,a+b+c=2,d和e满足NdOe化合价平衡,f<0.1;M包括Cr、Al、Zr、V、Ti、Mo、Ru、Mg、Nb、Ba、Si、P、W、Co、Cu和Zn中的至少一种;N包括Al、Zn、Zr、Bi、Mg、B、Nb、Si和P中的至少一种。通过掺杂和包覆,显著提高了镍锰酸锂的比容量、首效和循环性能。
锂离子电池负极α?LiFeO2/多孔碳复合材料的合成方法,属于锂离子电池材料技术领域,将Li2CO3、Fe2O3和PAN混合研磨后氮气保护下管式炉中580~650℃条件下煅烧,经冷却,得α?LiFeO2和多孔碳的锂离子电池负极复合材料。制成的复合材料为结晶于四方晶系空间群Fm?3m的α相LiFeO2与多孔碳的复合材料,为黑色粉末,微观结构为约20?100纳米的α?LiFeO2颗粒被多孔碳包覆。该复合材料提升了α?LiFeO2的容量和循环稳定性能。本发明的操作步骤简单,制备周期短,经济环保,有利于批量生产。
本发明公开了金属硒化物负载的碳纳米纤维的锂硫电池中间层的制备方法及锂硫电池,静电纺丝法制备纳米纤维膜前驱体:将金属乙酸盐与Se粉按比例混合在N,N‑二甲基甲酰胺中得溶液A;将聚丙烯腈溶于N,N‑二甲基甲酰胺中得溶液B,然后将A、B两溶液混合搅拌制得静电纺丝液,利用静电纺丝液进行静电纺丝,最终得到金属硒化物前驱体的纳米纤维膜;利用热退火法制得金属硒化物负载的碳纳米纤维膜。且基于上述方法制备的金属硒化物负载的碳纳米纤维膜,应用于锂硫电池作为中间层,可增强对多硫化物的吸附催化作用,有效的吸附阻止溶解于电解液的多硫化物向锂负极迁移,并促进其充放电过程中的氧化还原反应,从而有效提高锂硫电池的倍率性能和循环稳定性。
本申请公开了一种锂硫电池正极、电解质及锂硫电池,该锂硫电池包括:含锂的负极活性层;含硫电化学活性物质的正极活性层;位于正极活性层和负极活性层之间的电解质;形成于正极活性层、和/或电解质内的电子迁移介体,所述电子迁移介体被定义为在正极活性物质还原电位和负极活性物质的氧化电位区间内具有可逆氧化还原电化学活性的聚合物。本发明的正极或电解质中使用了可以提高硫的利用效率、电化学活性和抑制硫损失的电子迁移介体添加剂。采用该正极或电解质的锂硫电池具有高能量密度、高功率密度和长循环寿命。另外本发明所采用的电子迁移介体为聚合物,其不能通过扩散、迁移、对流到达负极。
本公开属于新能源领域,具体涉及磷酸铁锂正极材料的再生方法、磷酸铁锂正极材料及应用;包括碳纳米管和磷酸铁锂粉末,使用1:1乙醇水溶液作为分散剂,将2~10%(wt)的碳纳米管、5~30%(wt)的葡萄糖和10%(at)的Li2CO3加入到磷酸铁锂粉末中,完全混合;混合物在80℃下干燥,研磨并精炼;将研磨后粉末在氩气的条件下,先在200~600℃的条件下保持2h,再升温至400~800℃保持12h,获得所述磷酸铁锂正极材料。将废弃电池在预放电后拆解,得到正极电极片。然后将正极粉在空气中加热以除去碳组分,聚偏二氟乙烯(PVDF)等电解质,然后洗涤干燥,得到废旧LFP材料。经过一步高温煅烧再生,得到再生后的LFP。同时,在再生过程中掺杂了碳纳米管,再生后的LFP材料表现出较高的倍率性能和容量保持率。
本发明涉及锂离子电池技术领域,公开了一种无钴正极材料及其制备方法以及锂离子电池正极和锂电池。所述正极材料包括核以及包覆所述核的壳,所述核为无钴正极材料,所述核的化学式为LiNixMnyO2,其中,0.55≤x≤0.95,0.05≤y≤0.45,所述壳为包覆剂和碳。本发明的方法能够提高无钴正极材料包覆过程中的分散性,同时能够提高无钴正极材料的导电性。
本发明公开了一种柔性固态锂离子电池用复合负极片,此复合负极包括负极材料、导电剂、无机材料粉体、锂盐、分散剂、粘结剂。一种柔性固态锂离子电池用复合负极片的制备方法,包括如下步骤:步骤一:以N‑甲基吡咯烷酮溶液,将负极材料、导电剂、无机材料粉体、锂盐、分散剂及粘结剂逐次加入到锂电池混料机中得到负极浆料;采用涂布机将负极浆料涂布在厚度为8‑14μm的铜箔上,干燥后的电极片进行辊压,压实控制在1.3‑1.7g/cm3,冲裁后得到复合负极片。优点是:复合负极在固态电池中锂离子更易嵌入,有更好的性能发挥;在弯折过程中,活性物质不易脱落,安全性更高,可以应用于常温固态、柔性电池领域,并可实现批量生产。
本发明属于锂离子电池领域,具体涉及一种锂电池用磷酸铁锂正极材料及其制备方法。该磷酸铁锂正极材料由粒径为0.3‑1.5um的小颗粒磷酸铁锂和粒径为5‑15um的大颗粒磷酸铁锂按质量比例为1~9:9~1混合而成;制备方法包括如下步骤:(1)密实氧化铁的制备、(2)小颗粒磷酸铁锂浆料的制备、(3)大颗粒磷酸铁锂浆料的制备、(4)磷酸铁锂前驱体粉末的制备、(5)磷酸铁锂成品的制备。本发明通过用较小的磷酸铁锂和较大的磷酸铁锂调制成双峰型分布,制备的磷酸铁锂密度大,性能好;制备工艺流程简单且易于控制、能耗和原料成本低、生产效率高、可应用于工业化大生产。
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