本发明提供了锂离子电池的负极材料及其制备方法和锂离子电池。该负极材料包括:石墨烯硅复合颗粒;碳层,所述碳层包覆在所述石墨烯硅复合颗粒的表面;锂盐层,所述锂盐层包覆在所述碳层远离所述石墨烯硅复合颗粒的表面。由此,石墨烯硅复合颗粒具有较佳的导电率,而且膨胀率较低,进而可以有效保证负极材料的稳定性;碳层的包覆可以降低负极材料的比表面积,提高锂离子电池的首次效率(首次充放电效率),碳层的包覆不会影响负极材料的克容量;锂盐层的包覆可以实现锂离子电池在大倍率条件下锂离子的传输,进而可以提高锂离子电池的循环性能,同时锂盐层与电解液具有较好的相容性,以提高锂离子电池的稳定性。
本发明为一种提高镍锰酸锂电池容量的正极片,按质量百分比,其包含如下组分:0.1%?10%的化合物、1%~20%的导电剂、2%~10%的粘结剂、以及占据余下比重的且由镍锰酸锂构成的正极活性材料;所述化合物为钛酸锂、磷酸铁锂、钒酸锂或过氧化锂。本发明的一种提高镍锰酸锂电池容量的正极片及其应用的镍锰酸锂电池的有益效果在于:通过于正极片添加由钛酸锂、磷酸铁锂、钒酸锂或过氧化锂构成的化合物,钛酸锂、磷酸铁锂为、钒酸锂或过氧化锂可在较低电压下实现锂离子脱出的材料,因此其在高电压镍锰酸锂电池的充放电电压区间,在首次充电过程中贡献出活性锂离子,并在之后镍锰酸锂电池的放电过程中不再继续吸收锂离子,进而提高镍锰酸锂电池的电池容量。
本发明涉及三价钴化合物制取及用该三价钴化合物生产钴酸锂方法。三价钴化合物制取包括以下步骤,(1)酸溶;(2)氨化分离;(3)氧化;(4)脱镍去杂;(5)加碱热沉;(6)洗涤分离。用三价钴化合物直接合成钴酸锂的方法包括以下步骤,即,将三价钴化合物直接与锂混合;烘干煅烧;粉碎包装。采用本发明方法所获得的三价钴化合物,性能稳定、纯度高,便于存贮运输;所获得钴酸锂纯度高;电化活性高。本发明方法免除了传统高温氧化的步骤,故煅烧时间短,能耗低,产量高;制造过程中没有形成有毒污染,生产中形成的硫酸钠可以排放,氨可以循环使用。
本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种锂离子电池阳极及其制备方法和应用与锂离子电池。本发明的锂离子电池阳极,其包含集流体和形成于集流体表面的多层阳极材料层,该多层阳极材料层含有阳极活性物质,其特征在于,所述多层阳极材料层中,在从靠近集流体到远离集流体的方向上,阳极材料层中所述阳极活性物质固相扩散系数逐渐增大。通过使用本发明提供的锂离子电池制备的锂离子电池具有优异的充电效率和多次循环容量保持率,并且能量密度较高。
本发明涉及一种基于固化充电电压曲线控制的锂电子电池优化充电技术,首先,在分析锂离子电池充电机理的基础上,构建优化充电数学模型;其次,采集新电池100%SOH在不同倍率下的恒流充电电压、时间数据,做为优化充电数学模型的输入参数;利用遗传算法分别对模型中的电池特征变量和电流参数进行估计;最后,利用得到的充电电流制式完成充电电压曲线仿真和实际充电数据采集;通过修正仿真和实际数据之间的误差,确定可用于控制充电过程的固定电压曲线。本发明可实现对锂离子电池的充电控制,达到缩短充电时间、提高充电效率、延长电池使用寿命的目标。
本发明公开了一种锂离子电池负极材料的制备方法及利用该负极材料的锂离子电池。本发明采用含锂离子电解质盐或其含氧化合物的无机或有机溶液处理石墨或中等石墨化程度的碳材料电极, 在电极表面预生成一层致密的锂离子导通的固体电解质薄膜以提高锂离子电池石墨类或中等石墨化程度碳材料负极的首次充放电效率及稳定循环容量。本发明方法制备的电解质薄膜对石墨类电极性能改善幅度较大、对乱层结构碳也有明显的改善作用;本发明利用该负极材料的锂离子电池负极表面电子电导为10-10S/cm以下,离子电池的充放电容量至210-340mAh/g,提高首次充放电效率至60-91%;且本发明制备工艺简单可行,易于工业实施。
本发明涉及一种利用能被锂抑制活性的酶比色法及酶联法技术的锂诊断/测定试剂盒,同时本发明还涉及测定锂浓度的方法原理、试剂的组成及成分,属于医学/工业/环境检验测定技术领域。本发明的试剂盒主要成分包括:缓冲液、还原型辅酶、氯化镁、肌醇-1-磷酸、腺苷二磷酸、草酰乙酸、肌醇-1-磷酸酶、丙酮酸羧化酶、甲酸脱氢酶及稳定剂;通过分别将对照及锂样品与试剂按一定的体积比混合,使之发生一系列的酶促反应,再将反应物置于紫外/可见光分析仪下,检测主波长340NM处吸光度下降的程度/速度,比较对照及锂样品吸光度下降的程度/速度的差别,从而测算出锂的浓度大小。
本发明公开了一种锂离子电池负极补锂复合膜及其制备方法和用途。本发明的锂离子电池负极补锂复合膜,按质量百分比计,由金属锂和有机粘结剂组成,所述有机粘结剂的质量分数为10~90%。本发明的锂离子电池负极补锂复合膜,可实现硅氧负极材料高效、安全的补锂,经补锂后的锂离子电池具有较高的首次充放电效率和放电容量,具有高的能量密度和良好的循环稳定性。本发明的锂离子电池负极补锂复合膜的制备方法,其补锂方法与现有锂离子电池制备工艺兼容性好、补锂均匀、效率高、无安全问题,适用于产业化大批量生产。
本发明公开了一种柔性提锂装置,所述柔性提锂装置包括由柔性封装膜制成的具有密封腔体的壳体,所述密封腔体中填充有缓冲层;所述壳体上开设有窗口,所述窗口被一固定于壳体上的无机/聚合物复合锂离子筛膜完全覆盖;所述壳体的内表面上固定有一锂沉积电极,所述锂沉积电极上连接一极耳,所述极耳从所述密封腔体中伸出;所述壳体上相对于所述锂沉积电极的另一侧固定有阳极催化层。本发明还提供了所述柔性提锂装置的制备方法以及提锂方法。本发明的柔性提锂装置,解决了现有的利用固态电解质从含锂离子的液体中回收锂的方法中,提锂器件质脆、不可弯折等问题。
本发明公开了一种核壳型高镍单晶镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法和应用,包括核层以及设置在核层外表面的壳层,两者构成核壳结构;核层的材料为Lia(NixCoyMn1‑x‑y)O2,1.0≤a≤1.15,0.6
本发明公开一种锂离子电池补锂方法,在锂离子电池的正极中添加补锂材料,在首次充电过程中提取补锂材料中的部分活性锂进行补锂,并在锂离子电池的容量下降到一定程度后再采用提高电池充电上限电压进一步提取补锂材料中的活性锂进行补锂,不仅可以提高电池首次充放电效率,而且可以避免在首次充电中发生析锂的风险,还可以在后续电池充放电循环过程中根据电池的实际状态,分阶段提取补锂材料中的活性锂对负极进行多次补锂,以达到持续补锂的效果。本发明根据补锂材料的脱锂容量与充电电压的关系,可以实现最优化补锂方案设计。
本发明涉及一种晶态金属硫化物K1.92Sn3.04S7.04作为负极材料在锂离子电池中的应用,属于二次锂离子电池技术领域。本发明将晶态化合物K1.92Sn3.04S7.04作为二次锂电池的负极材料。由于化合物K1.92Sn3.04S7.04具有阴离子的二维层状骨架且K+阳离子穿插在层间,使其骨架在充放电过程中相对稳定,从而使组装的锂离子电池具有良好的循环稳定性能。该化合物的合成过程相对简单、安全且成本低廉。利用其作为负极材料制备的二次锂离子电池,充放电过程中循环性能好,并且在使用不同的导电剂时,电池仍表现出良好的循环稳定性。该发明拓展了晶态金属硫属化合物在锂离子电池中的应用。
本发明公开了一种锂电池负极材料及其制备方法,属于新能源技术领域。本发明制备的锂电池负极材料是由液态锂合金和硅碳复合材料按质量比为1:3~1:20复配而成。利用液态锂合金在硅碳复合材料孔隙中分散填充,采用液态锂合金取代常规负极中嵌入的锂源,可有效避免电池在长期充放电循环过程中锂枝晶的形成,液态锂合金的存在,还可有效缓冲硅碳负极在充放电循环过程中的膨胀。通过控制锂合金中元素的种类,并控制硅碳复合材料的制备工艺,使液态锂合金可有效填充于硅碳复合材料中,形成类似凝胶的结构。
本发明公开一种用于固态锂电池的新型低晶格能锂盐的制备方法,包括:三甘醇/四甘醇/五甘醇、1,4‑二氧六环、亚硫酰氯,反应完成后过滤,滤液在120℃下减压蒸馏所需的化合物作为黄色液体:2b/3b/4b;2b、硫脲和乙醇,反应完成后过滤,滤液在100℃下减压蒸馏,得到所需的黄色油状产物:2c/3c/4c;2c、三氟甲烷磺酰胺、一水合无水氢氧化锂物为原料,得到了白色固体化合物:LS‑2/LS‑3/LS‑4。本发明制备了用于固态锂电池的双锂锂盐,这些双锂锂盐电解质体系具有良好的离子导电性、良好的热稳定性和在4.2V以下的电化学稳定性,以及良好的机械稳定性;同时这些双锂锂盐制备步骤简单,原料相对便宜。
本发明涉及一种锂离子电池的电解液和锂离子电池,其中,锂离子电池的电解液包括非水溶性有机溶剂、锂盐和添加剂,所述添加剂包括二氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟磺酰亚胺锂以及硫酸乙烯酯。上述锂离子电池的电解液为非水溶性有机溶剂、锂盐和添加剂构成的三元体系,添加剂中的各组分相互协同,缺一不可。
本发明提供一种包覆锂铝钛氧化物的钴酸锂正极材料的制备方法,包括以下步骤:1)将单宁酸加入缓冲溶液并超声溶解,之后将钴酸锂加入缓冲溶液中,超声分散,搅拌,离心,洗涤,洗至中性,烘干,得到单宁酸预处理的钴酸锂正极材料;2)将预处理的钴酸锂正极材料分散于无水异丙醇中,之后依次加入钛酸四丁酯乙醇溶液、Al(NO3)3乙醇溶液以及LiNO3乙醇溶液,室温搅拌后升温,并加热至乙醇完全挥发得到混合物,然后将收集的混合物在管式炉中进行烧结,即得到所述锂铝钛氧化物包覆改性钴酸锂正极材料。本发明钴酸锂正极材料基体表面均匀的锂铝钛氧化物包覆层能够阻止电极与电解液之间的反应,防止钴酸锂正极材料基体的容量衰减或循环性能恶化的现象。
本发明公开了一种改性预锂化硅氧材料及其制备方法、电极和锂离子电池,所述改性预锂化硅氧材料包括预锂化硅氧前驱体材料和缺陷修复材料,所述缺陷修复材料原位生长于预锂化硅氧前驱体材料的碳包覆缺陷处。本发明制得的改性预锂化硅氧材料,在保留了作为锂离子电池负极材料所具有的容量高、首次充放电效率高、循环性能好等优点的情况下,同时提高了对水的稳定性采用非整体包覆的原位反应修复手段,能够在不影响预锂化硅氧前驱体表面包覆碳层的导电性的情况下,最大程度保留材料整体的导电性,且其制备方法简单,成本低廉,适用于大批量生产,相应地,制得的改性预锂化硅氧材料能够用于制备电极材料和锂离子电池。
本发明提供了锂离子电池正极补锂添加剂、正极片、其制备方法和用途,所述锂离子电池正极补锂添加剂制备方法包括:将锂源和镍源混合后煅烧得到富锂材料,所述富锂材料与碳源溶液混合进行湿法包覆得到锂离子电池正极补锂添加剂。采用湿法包覆在富锂材料表面包覆碳层,有效降低正极添加剂残碱值,缓解残碱对正极浆料中粘结剂的破坏,降低正极浆料粘度,达到涂布均匀,提升正极片制造质量的效果。碳层可以提升正极补锂添加剂的导电性,提高正极材料的比容量。此外,本发明提供的锂离子电池正极添加剂能够缓解高温下残碱与电解液的反应,提高锂离子电池电化学性能。
本发明涉及一种用锂精矿生产高纯碳酸锂的方法,其特征是:包括制备酸熟料步骤、制备调浆液步骤、制备硫酸锂浸出液步骤、制备硫酸锂净化液步骤、制备硫酸锂完成液步骤、配制碳酸钠溶液步骤、初级沉锂反应步骤、析钠母液制备步骤、热析制备优级碳酸锂步骤和99.99%高纯碳酸锂制备步骤。本发明巧妙地利用在制备普通碳酸锂时就除去了钙镁离子,避免了在对普通碳酸锂进行提纯制备高纯碳酸锂时采用繁琐的离子交换树脂除钙镁工序,而且对初级沉锂母液的处理采用冷冻析出硫酸钠后循环利用的方法,沉淀高纯碳酸锂时的高纯碳酸锂母液经数次循环利用后用作于初级沉锂的优级碳酸锂洗水之用。本发明具有工艺简单、生产效率高、回收率高、生产成本低的特点。
本发明涉及锂电池加工的技术领域,特别是涉及一种锂离子电池原材料六氟磷酸锂的制备方法,其提高六氟磷酸锂的析出效率,减少生产周期;包括如下步骤:第一步、对氟化氢进行精制,蒸出的氟化氢气体再经冷凝器冷凝为液体收集;第二步、五氟化磷制备,将精制氟化氢液体倒入反应釜与五氯化磷反应,使氟化氢相比五氯化磷过量,氟化氢与五氯化磷反应产生五氟化磷和氯化氢的混合气体;第三步、六氟磷酸锂制备,将五氟化磷和氯化氢的混合气体通入至反应釜内与氟化锂和氟化氢液体反应,反应得到六氟磷酸理溶液;第四步、分离结晶,将第三步所得六氟磷酸锂溶液除去不溶杂质,之后分隔为多份,然后进行加热析出,将析出结晶进行粉碎。
本发明公开了一种测定锂离子电池电解液中锂盐浓度的方法,首先取若干不同浓度值的锂标准溶液,用原子吸收分析方法,得到各自的吸光度值A;然后根据它们各自的浓度值C和相应的吸光度值A作出C-A曲线;再用无水乙醇稀释待测锂离子电池电解液样品,使其浓度值位于上述标准溶液浓度值的中间段,再于同样条件下对稀释后的待测样品进行原子吸收分析,根据其吸光度值和上述的C-A曲线求得稀释样品的锂盐浓度,最后再根据稀释样品的锂盐浓度和稀释倍数计算出待测锂离子电池电解液样品的浓度。使用上述的方法,求得的结果的精度较高。
本实用新型涉及一种圆柱形锂电池的壳体结构及圆柱形锂电池。上述圆柱形锂电池的壳体结构包括圆柱体,圆柱体包括相对的第一端部和第二端部,第一端部为开口端,用于与圆柱形锂电池的顶盖配合,其中,圆柱体的侧壁或者第二端部上设置有用以连通圆柱形锂电池的壳体结构两侧的通孔。上述圆柱形锂电池的壳体结构中,由于在圆柱体的侧壁或者第二端部上设置有用以连通圆柱形锂电池的壳体结构两侧的通孔,因此,锂电池化成后产生的气体能够从上述通孔中排出,避免对圆柱电芯界面造成影响,从而提高了圆柱电芯的循环性能。
本发明公开了一种极片补锂方法及极片补锂装置,属于锂离子电池技术领域。该极片补锂方法首先利用两个压辊机构对两块锂箔进行压延,锂箔通过压辊机构中的光滑轧辊和凹凸轧辊之间的第一间隙时被压延至预设厚度并分别贴附在两个凹凸轧辊上,然后电极片穿过两个凹凸轧辊之间的第二间隙进行一次辊压,并在进行一次辊压时将两个凹凸轧辊上的锂箔压贴在电极片上相对的两侧,以形成预锂极片,从而完成补锂作业。该极片补锂方法由于不需要通过PET膜来辅助,因此成本较低,效率较高,且由于锂箔已经提前被压延至预设厚度,因此预锂量容易控制,补锂效果较好。该极片补锂装置结构紧凑、易于控制,不仅能够控制预锂量,且补锂成本低。
本发明涉及一种复合金属锂负极及其制备方法和锂电池,所述复合金属锂负极的制备方法包括:制备多孔膜状碳层;对所述多孔膜状碳层进行亲锂化处理;将金属锂与亲锂化处理后的多孔膜状碳层复合,得到复合金属锂负极;其中,所述复合金属锂负极中,所述亲锂化处理后的多孔膜状碳层构成亲锂的碳骨架,金属锂沉淀附着在所述碳骨架中,构成充放电过程中锂离子互联互通的网络通道。本发明的复合金属锂负极由于不使用负极集流体,提高了负极金属锂的含量,且由于碳骨架的存在可以大大缓解金属锂负极在充放电过程中的体积变化,可以提高锂电池的质量/体积能量密度,提升电池的循环性能和安全性能,同时电极具有高的比表面积可以增大电池的倍率性能。
本发明涉及电池技术领域,具体涉及一种钼酸钴锂电极材料及其制备方法、正极片和高温锂电池。钼酸钴锂电极材料的制备方法,包括以下步骤:将钼酸钴锂活性材料、共熔盐和导电剂的混合物进行研磨处理,再进行第一筛分处理,得到混合物料;对所述混合物料进行烧结处理;所述共熔盐的熔点小于或等于150℃;以质量份数计,所述钼酸钴锂活性材料为65~80份,所述共熔盐为5~30份,所述导电剂为5~25份。本发明采用适宜用量的钼酸钴锂活性材料、导电剂和共熔盐的混合物进行研磨、筛分、烧结,得到的钼酸钴锂电极材料在200~300℃放电温度期间具有电压平台稳定性高和电池容量高的特点,适用于勘探极端环境中。
本发明公开了一种锂电池盖板用补液结构及其补液方法、锂电池盖板,该锂电池盖板用补液结构,包括开设在电池盖板本体上的注液孔、下铝片、下密封垫及密封件,所述注液孔为孔径自上向下逐渐减小的阶梯孔;该锂电池盖板用补液结构的补液方法,包括以下步骤:将密封件取出,将电解液注液设备的注液针头依次穿过下密封垫、下铝片的通孔一,通过注液针头将电解液注入锂电池内,将密封件放置在密封槽内,即可完成补液过程。一种锂电池盖板,包括电池盖板本体、正极极柱、负极极柱及上述锂电池盖板用补液结构。本发明的优点是由于将注液孔设计成阶梯孔,在未启用前能够有效起到密封作用,且密封效果较好;当电池容量衰减需要补入电解液,补液过程方便。
锂离子电池复合正极材料碳包覆的磷酸铁锂的 微波合成方法,将含Li盐的原料、含亚铁盐的原料、含磷酸 根的原料以及有机碳源按化学计量比Li∶Fe∶P∶C=1∶1∶ 1∶0.2-2的配比,用乙醇或丙酮作为分散剂球磨3-6小时, 混合好的料干燥,压片,装入盛有活性炭的氧化铝坩埚中,然 后将坩埚置于微波炉中,调节微波炉功率至中高档,加热5- 12分钟。含Li的原料可采用无机原料 Li2CO3、LiOH,或者有机原料乙酸锂、乳酸锂、草酸锂、柠檬 酸锂或甲酸锂;含Fe(II)的原料选择有机亚铁盐;含磷酸根的 原料采用(NH4) 2HPO4或 (NH4)H2PO4;做包覆用的碳,采 用有机碳源。
本发明提供了一种复合镍锰酸锂正极材料及其制备方法与锂离子电池正极片,所述复合镍锰酸锂正极材料包括包覆有锂离子导体的镍锰酸锂,其中,所述锂离子导体与所述镍锰酸锂的质量比为(0.01至1):(99.99至99);所述锂离子导体包括锂的金属盐,且所述锂离子导体的锂离子扩散速率大于10‑5mS/cm。本发明提供的复合镍锰酸锂正极材料中,包括具有锂离子传输性能的锂离子导体,加快了锂离子的迁移速率,改善了材料的动力学性能,降低了电池的直流内阻值。
本发明公开一种锂离子电池及其补锂方法,包括:正极片和负极片以及至少一个锂源,锂源和正极片、负极片相互隔离;壳体,壳体用于容纳正极片、负极片、锂源;其中,壳体为电导体,且壳体内填充有电解液;锂源连接于壳体的内壁,当壳体与正极片或负极片同时接通外接电源时,锂源往电解液析放锂离子。该锂离子电池的锂源固定于壳体的内壁,且与正极片、负极片无接触,安全性较高,有效避免因锂源与极片直接接触而带来的补锂效果差、反应速度快不可控的问题,而且本锂离子电池结构简单,可直接应用于现有的锂离子电池上;再者,在补锂的过程中,对外接电源的电流进行相应的调整,即可控制锂离子的补充量,提高了补锂操作的可控性、精确度以及效率。
本发明涉及一种支撑液膜提锂装置及膜法卤水提锂工艺。支撑液膜提锂装置由提锂液槽(A1)、萃取剂液槽(A2)、反萃取剂液槽(A3)、“三明治”膜组件(B)、第一计量泵(C1)、第二计量泵(C2)和第三计量泵(C3)组成;膜法卤水提锂工艺由卤水的预处理、支撑液膜提锂和锂盐精制三个单元组成,卤水进入预处理室进行沉降、超滤、真空膜蒸馏后,进入支撑液膜提锂装置进行提锂得到反萃取剂锂液,再进入锂盐精制室进行浓缩、沉淀、干燥得到锂盐。本发明采用支撑液膜提锂技术对高镁锂比卤水进行提锂,该方法打破了传统的溶剂萃取化学平衡、强化了传质,实现了提锂过程中萃取与反萃取的耦合,使提锂过程能够连续进行,减少萃取剂的用量,是一种环保且高效的分离方法。
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