本发明提供一种高振实密度镍钴锰酸锂三元材料及其制备方法,该制备方法包括(1)镍钴锰酸锂材料前驱体的制备;(2)镍钴锰酸锂材料LiNixMnyCo1‑x‑yO2的制备。前驱体制备基于多工艺条件的协同作用,通过控制晶体成核、生长过程,实现控制颗粒堆积紧密度,再通过控制固相反应气氛炉的炉压、炉温、升温速率以及保温时间,从而有效提高材料的振实密度。采用本发明的方法制备所得锂离子电池三元正极材料振实密度高,结晶度好,比容量大,稳定性好,倍率性能和循环性能优异;且制备的三元前驱体材料振实密度≥2.10g/cm3,烧结后三元材料振实密度≥2.70g/cm3。
本发明属于电池材料领域,具体提供一种钼与硫共掺杂的改性无钴富锂锰基正极材料及其制备方法,用以提升无钴富锂锰基正极材料的首次库伦效率、循环稳定性。本发明中正极材料的化学通式为:Li(Li0.2M0.8‑xMox)O2‑ySy,其中,0<x<0.1,0<y<0.2,M为Ni和Mn;本发明将二硫化钼用于无钴富锂锰基正极材料掺杂改性得到钼、硫共掺杂改性无钴富锂锰基正极材料,通过钼、硫元素对材料中的过渡金属元素、氧元素的取代,能够增加Li+扩散的层间距和有效改善Li+脱嵌过程中的结构变化,提高了材料的首次库伦效率和循环稳定性;并且,采用二硫化钼一种化合物掺杂钼、硫两种元素,不易引入其他杂质,制备工艺简单且成本低。
本发明涉及一种锂离子电池铁炭复合负极材料及其制备方法,属于锂离子电池负极材料技术领域。:所述的复合负极材料采用淀粉与铁盐为原料,制成淀粉基硬炭内部间隙中填充Fe3O4纳米颗粒的复合负极材料,粒径为2-50μm,所述的淀粉与铁盐中铁的原子质量比为25:1-500:1,所述的复合负极材料1C放电首次容量达到650mAh/g,且5C放电情况下容量不低于580mAh/g。本发明制备的Fe3O4/球形硬炭微球复合负极材料,兼备了Fe3O4的高比容量,以及硬炭材料的优良循环性能、倍率性能、低温性能,这种复合负极材料具有比容量大,首次效率高,倍率性能优良,安全性与循环寿命好的优点。
本发明涉及一种钛酸锂/C复合电极材料及其制备方法,属于电化学电源领域。本发明所 要解决的技术问题是提供一种制备方法简单的高充放电倍率的Li4Ti5O12/C复合电极材料。本 发明的技术方案:以二氧化钛为钛源,高分子羧酸锂盐为锂源和碳源,通过固相反应制备具 有高充放电倍率性能的Li4Ti5O12/C复合电极材料。本发明方法成本低廉、工序简单,制备的 Li4Ti5O12/C复合材料具有高的充放电倍率特性,并具有较大的克容量,可广泛应用于移动通 信以及各种便携式电子设备和各种电动车所需的锂离子电池。
本发明公开了一种提锂后磷铁渣回收制备电池级磷酸铁材料的方法,涉及废旧磷酸铁锂电池的资源回收技术领域。该方法包括将提锂后的磷铁渣调浆后加入浓硫酸,再加入铁粉还原,酸浸液中加入络合剂,调节pH除杂得到硫酸亚铁溶液,过滤后向硫酸亚铁溶液中加入双氧水,加水稀释,在高温下使二水磷酸铁沉淀出来,再加入磷酸溶液使夹带的氢氧化铁转化为二水磷酸铁,过滤后,将二水磷酸铁沉淀通过高温焙烧,使夹带的络合剂除去,以此方法得到的磷酸铁能够保证较高的纯度,实现磷铁渣资源再生利用。
本发明涉及一种高镍三元锂电池电解液防复燃添加剂及制备方法,属于锂电池安全领域。高镍三元锂电池电解液防复燃添加剂的制备方法,包括以下步骤:a、将微孔玻璃粉与氟蛋白在20℃~40℃下充分混合,使氟蛋白负载在微孔玻璃粉上;b、将负载有氟蛋白的微孔玻璃粉与碳酸氢钠、白炭黑、偶联剂、质量浓度为12%的聚乙烯醇粘接剂在50℃~60℃下进行共混,团粒得到微球;c、将二氧化硅溶胶液喷涂在微球上得添加剂。本发明制得的微球悬浮于电解液表面的,电解液起火时融化,微孔玻璃粉和泡沫氟蛋白形成一层液体,隔绝空气,灭掉火的同时,防止复燃。
本发明提供了一种锂电池正极材料的循环制备方法,包括以下步骤:正极料浆液的调配、提取剂调配、提取浸出反应、液固分离、浸出液除杂净化、镍钴锰前驱体制备、氨水的回收、硫酸铵的回收、提取剂的循环制备、无钠型电池级氢氧化锂的制备、硫酸和氢氧化锂碱液的再生和新正极材料的制备工序。该方法可有效解决现有的制备方法存在的提取剂不能循环利用的问题以及制得的正极材料性能低的问题。
本发明公开了一种锂离子电池有机负极材料,该锂离子电池有机负极材料采用邻苯二甲酸盐或者不同邻苯二甲酸盐的混合物作为锂离子电池负极材料的活性物质,能够提升材料的安全性能以及电池材料的稳定性,并且该活性物质的合成方法简单,工艺控制性好,生产成本低,能大规模应用于工业化生产。
为解决现有技术中存在的预锂化处理后的氧化亚硅的首次效率低的技术问题,本发明实施例提供一种预锂化硅氧复合材料及制备方法和应用,包括:内核,内核为非晶体SiOx,其中,0.8≤X≤1.2;Li2SiO3中间层,包覆于内核外,所述Li2SiO3中间层包括若干Li2SiO3晶粒,若干Li2SiO3晶粒中分散有非晶硅;以及碳包覆层,包覆于Li2SiO3中间层外。本发明实施例通过调控锂源粉末颗粒与氧化亚硅的状态、比例,利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量使材料快速均匀的无梯度整体加热到烧结温度,利用材料自身发热且无梯度整体加热的方式,以及快速的升温速率从而可以有效降低烧结温度和烧结时间,提高生产率,降低成本,提高产品质量。
本发明公开了一种负极钛酸锂电池浆料及制备方法,包括以下原料和溶剂,且原料之间相互百分数含量如下:质量百分比为3‑5%的导电剂;质量百分比为92‑94.5%的钛酸锂;质量百分比为1.5‑2.5%的PVDF‑5130;质量百分比为1.5‑2.5%的PVDF‑HSV900。本发明将不同型号的PVDF进行混合,在保证电池循环寿命恒定不变的的前提下,将PVDF的使用控制在2.5‑3%。通过缩减PVDF的占比,提升钛酸锂的占比,达到提升电池容量的效果。
本发明提出一种提高固态锂电池倍率性能的方法,所述方法是通过对正极材料和电解质材料在复合过程中对表面进行掺杂处理,先涂布氯化铝/氢氧化铝的混合浆体,然后涂布正极前驱体浆料与锂盐的混合物,接着加热处理,在静压成膜后与负极复合、封装,制得片状固态锂电池,实现对电池倍率性能的提高。本发明提供的方法使固态电解质和正极的界面处形成一层抑制电子电导的缓冲层,可有效抑制空间电荷层的产生,从而降低界面阻抗,提高电池的倍率性能。
本发明涉及一种预锂化设备及使用方法,包括反应釜、雾化器、锂粉汽化装置和干燥罐,雾化器设于反应釜顶部,雾化器出口与反应釜内部相通,所述雾化器位于反应釜底部;所述反应釜侧壁设有反应釜入口和反应釜出口;干燥罐有液滴入口、气体出口和物料出口,气体出口位于干燥罐上部,气体出口高于液滴入口,物料出口位于干燥罐底部;所述反应釜出口与干燥罐的液滴入口连接。本发明补锂均匀,效果好,本发明方法工艺简单、成本低、效率高,生产过程安全。
本发明涉及锂电池负极材料领域,公开了一种二氧化硅气凝胶复合锂电池硅负极及制备方法。包括如下制备过程:(1)将二氧化硅气凝胶薄片在加热器中层层间隔叠放;(2)将高纯硅烷和高纯氩气的混合气体通过加热器,15~20min后升温,保温保压60~120min后停止加入混合气体,继续保温30~40min后将气源更换为有机碳源,30~40min后关闭气源,升温碳化,得到二氧化硅气凝胶复合锂电池硅负极。本发明通过将纳米硅和碳包覆相负载在二氧化硅气凝胶薄片中,改善了硅粉的分散性能,有效提高了负极材料的循环性能,得到的呈薄膜状负极材料可直接与极片进行贴合使用,制备工艺简单,可以连续高效实现生产。
本实用新型公开了一种新能源车动力锂电池安全预警系统,包括检测和处理主控制盒、显示设备和远程监控终端;检测和处理主控制盒设置在动力锂电池舱内,与显示设备相连接;显示设备设置在新能源车驾驶座旁,显示设备一端与检测和处理主控制盒相连接,另一端与远程控制终端进行无线通讯连接。检测和处理主控制盒包括环境探测模组、指示灯模组、灭火单元、主控模块、通信模组和电源;主控模块输入端与环境探测模组相连接,输出端与指示灯模组、灭火单元和通信模组相连接。本实用新型通过新能源车动力锂电池热失控多种监测手段,既有特征气体检测和电解液泄露检测,还有环境温度和释放烟雾监测,确保提前预警的准确性。
本发明提出一种适用于水系电解液的锂电池正极材料改性包覆方法,使用三(2‑叔丁基‑4‑苯基乙烯)亚磷酸溶解于四氢呋喃,之后加入偶氮二异丁腈和溴化钾,在100℃下于高压反应釜中真空加热24小时,之后用二氯甲烷洗涤,获得表面类似于荷叶的多孔聚合物,之后通过物理方法进行表面包覆超疏水多孔聚合物正极材料。本发明制备的包覆层具有多孔结构,锂离子通过取代卤素原子在包覆层中迁移,实现包覆层的锂离子传导性能,同时包覆层具有极强的疏水性,从而隔离正极材料与水系电解液,抑制副反应发生,并且能够传导锂离子,克服了传统非水系电解液不稳定,水系电解质的正极材料包覆改性效果难以保证的缺陷,使得电极材料适用于水系电解液。
本发明公开了一种用于锂电池纳米硅炭负极的粘合剂,包括含有氨基的氨基酸与含羧基或酯基的聚合物缩合,形成高分子聚合物粘合剂,本发明中氨基酸中的氨基与聚丙烯酸PAA中的羧基或者聚丙烯酸酯中的酯基发生反应脱水形成酰胺键,并进而形成三维网状结构的高分子聚合物,充分利用了氨基酸中的氨基和羧基的协同作用,这种聚合物具有优越的机械性和加工性,高的抗拉强度和弹性恢复力。它能够有效限制嵌锂过程中电极厚度的变化,并且在脱锂过程中电极也有较好的恢复能力,有效维持了硅电极在脱/嵌锂过程中的结构稳定性,克服了硅极片充放电过程中体积极易膨胀的缺陷。
本发明提供一种硬炭银复合负极材料及其制备方法与锂离子电池,涉及储能材料技术领域,所述制备方法包括如下步骤:将水和吐温80混合均匀,得到反应溶液;向反应溶液中加入酚类物质和醛类物质,加入酸类物质调节pH至1‑2,搅拌至有凝胶形成,于40‑70℃密封反应,得到胶体;向胶体中加入银源,于80‑120℃密封反应,得到凝胶状沉淀;将凝胶状沉淀于800‑1200℃进行碳化处理,得到硬炭银复合负极材料。本发明提供的硬炭银复合负极材料的制备方法,以酚类物质与醛类物质为碳源,通过引入银源,在多孔炭材料的微孔中导入一定量的纳米银粒子,降低锂离子进入炭微孔中的阻力,从而避免在循环过程中析锂。
本发明公开了一种大功率锂‑二氧化锰电池用正极极片及其制备方法,该方法将作为活性物质的电解二氧化锰热处理后,与导电剂、粘结剂混合,进行研磨后加热烘干,再加入N‑甲基吡咯烷酮搅拌混合成正极混合物;用涂布机将所述正极混合物均匀涂在集流体表面,烘干后用辊压机压至0.1~0.3mm,即成为大功率锂‑二氧化锰电池用的正极极片。该方法工艺简单,通过控制电极厚度与孔隙率,可大幅度提升锂‑二氧化锰电池的容量特性与大电流脉冲放电性能,满足高功率‑二氧化锰电池的要求。
本发明涉及高镍三元锂电池电极材料领域,具体涉及一种锡‑石墨烯气流包覆高镍三元锂电池电极材料的方法。所述方法包括:配制高镍的镍、钴、锰、锂的硝酸盐,雾化干燥得到预混料,Ni:Co:Mn:Li的摩尔比为:0.7~1.2:0.1~0.3:0.1~0.5:1~1.5;预混料750℃~860℃下焙烧0.8~1.5h,气流磨得纳米微粒A;将锡与石墨烯在氮气保护下熔化为锡液B,金属锡与石墨烯的质量比0.1~0.3:15~25;将纳米微粒A和锡液B以压力0.2Mpa~0.4Mpa的氮气为输送气体,在气流对撞机对撞,纳米微粒A和锡液B的流速为340m/s以上。该方法能保证高镍三元材料的高容量密度,包覆剂少。
一种具有人工SEI膜的锂离子电池负极极片及其制备方法,该极片是在集流体片材的两个表面上依次设置硅碳负极层和聚合铝薄膜层;聚合铝薄膜层是由三甲基铝和乙二醇通过分子层沉积方法获得的聚合物层,原料三甲基铝与乙二醇的质量比为1∶(3~20);硅碳负极层的厚度为10~180μm,聚合铝薄膜层的厚度为0.1~20μm。该负极极片表面形成有机‑无机杂化层,从而抑制电解液与硅碳负极表面的界面反应,在脱嵌锂过程中形成人工SEI膜,提升锂离子在硅碳负极材料中的脱嵌效率,进而提升电池的循环稳定性。
该发明公开了一种以碳布为基底的锂硫电池自支撑正极材料的制备方法,属于锂硫电池电极材料的合成与制备技术领域,具体涉及一种Ni(OH)‑P/CC@S自支撑正极材料的制备方法。本方法制备出来的电极,由于是在碳布上原位生长出的材料,相比于传统的涂覆法工艺活性物质与基底之间的作用力更强,不易脱落,减少了活性物质的损失。同时,碳布具有比传统铝箔更高的电导率,因此更利于电子在电化学反应过程中的传输,是一种潜在的锂硫电池正极材料。
一种高容量高稳定性的锂电池电极用硅碳复合纳米材料,所述复合纳米材料由多孔硅和无定形碳组成,所述多孔硅基体占20~80wt%,总孔容为0.5~2.5cm3/g,比表面积为50~320m2/g,其孔道呈双峰孔分布,孔径为2~15nm的小孔占总孔容的30~50%,5~30nm的大孔占总孔容的50~70%;无定形碳占10~50wt%,其粒径为5~20nm纳米,无定形碳直接生长在多孔硅表面;其优点在于所述多孔硅呈双峰孔结构分布,极大的改善了硅材料的物理特性,其储锂性能大幅提高,所述复合纳米材料作为锂离子电池负极材料使用时,充放电实验显示,其首次可逆容量为2920~3070mAh/g,100次循环后可逆容量为1460~1520mAh/g。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料复合导电剂。本发明的锂离子电池正极材料复合导电剂,除常规的导电材料外,还包含有多孔活性炭,所述的多孔活性炭富含中孔,孔径分布范围为2~50nm,比表面积为500~4000m2/g。和单纯的乙炔黑导电剂相比,使用复合导电剂的锂离子电池正极材料具有高的比容量和良好的循环稳定性。
本发明涉及锂电池技术领域,具体涉及一种快充型锂电池负极材料的制备方法。具体公开了通过铜盐还原形成的铜纳米线与碳纤维被纤维素膜吸附后进行提拉,形成纳米线的定向排布后,经过加热使其氧化、紧密接触,获得具有定向排列纳米线的定向膜,有效提高锂离子在电极内部的迁移率,最大程度的降低负极材料的内阻,有效提高电池的快充性能和循环性能,同时多孔纤维素膜片基底使材料本身具有较高的柔韧性和形变空间,在锂离子嵌入过程中不会由于结构不可逆崩坏引起容量下降,而且组装过程中无需额外的粘结剂和导电剂。
本发明属于锂电池隔膜技术领域,具体涉及一种利用熔融纺丝工艺连续化制备锂电池隔膜的方法。本发明的方法包括:将TEOS、无水乙醇、去离子水、质量分数为28%的盐酸混合后在60~65℃反应10~11h,冷却至室温,缓慢加入氢氧化锂水溶液,待溶液体系PH呈碱性后加入无机填料,继续加入氢氧化锂水溶液,搅拌反应4~6h,静置陈化24h以上,离心分离,真空干燥后得负载无机填料的多孔二氧化硅凝胶粉末;将PP粒料与负载无机填料的多孔二氧化硅凝胶粉末和和偶联剂均匀混合,在200~230℃下加热熔喷纺丝成膜,将纺丝获得的膜材置于稀盐酸中浸渍,经去离子水洗涤干燥即得。本发明的方法获得的隔膜孔隙均匀。
本发明涉及一种具有浓度梯度的高镍三元锂电池正极材料的制备方法,属于锂离子电池正极材料技术领域。本发明解决的技术问题是提供具有浓度梯度的高镍三元锂电池正极材料的制备方法。该方法将重金属絮凝剂通过物理手段制备为片层胶状薄膜,通过多层复合薄膜形成过滤层,将镍离子水溶液从过滤层上方倒入,形成上层膜镍浓度高,下层膜镍浓度低,将薄膜从下至上依次折叠包覆,之后按照化学计量比加入钴源和锰源进行预烧,最后加入锂盐进行烧结,获得浓度梯度分布均匀的高镍三元正极材料。通过重金属絮凝剂对镍离子吸附,形成稳定的浓差层状薄膜,在烧结过程中薄膜受热分解,获得浓度梯度均匀的正极材料。
本发明属于三元电池电解液制备的技术领域,具体涉及一种用于除去氟化氢的锂电池电解液添加剂。本发明一种用于除去氟化氢的锂电池电解液添加剂,本发明通过将碱性物用模板压制成小丸状,将其放入改性过的蛋壳膜溶液中,超声搅拌捞起冷凝固化即可制备成核壳结构的高镍三元锂电池电解液添加剂;该高镍三元锂电池电解液添加剂通过改性蛋壳膜表层选择性透过氟化氢气体,氟化氢与添加剂内部物质反应,被吸收除去;同时添加剂也可吸收电解液中的少量水,减少副反应的发生,延长电池使用寿命。
本发明公开了一种具有浓度梯度的高镍三元锂电池正极材料及其制备方法,该制备方法包括以下步骤:将镍源与钴源混合熔融,使用含有少量钴源的镍源晶体进行提拉生长,同时逐渐提高钴源浓度,形成具有浓度梯度的镍源/钴源晶体,将具有浓度梯度的镍源/钴源晶体再与锰源和锂源混合、烧结,获得具有浓度梯度的高镍三元锂电池正极材料。该方法制备的高镍三元锂电池正极材料在使用过程中容量损失低,性能稳定,应用前景广阔。
本发明提供一种空心海胆状镍钴铝复合氢氧化物前驱体的制备方法,以镍盐、钴盐和铝盐为原料,制备时先将镍盐和钴盐进行混合水热反应,再加入铝盐进行水热反应,Ni:Co:Al摩尔比为(0.6~0.9):(0.05~0.3):(0.01~0.1),本发明还提供一种镍钴铝三元锂离子正极材料的制备方法,用上述方法制得空心海胆状镍钴铝复合氢氧化物前驱体,再将前驱体与锂盐用酒精混合研磨后烘干;在氧气的氛围下煅烧,冷却后得到锂镍钴铝氧三元正极材料;本发明得到了空心海胆状的前驱体,且由此煅烧得到的镍钴铝三元锂离子正极材料的性能也有所改善,这种空心球状的镍钴铝正极材料和传统制备的实心球状的材料相比振实密度较低,但稳定性能和容量都有所提高。
本发明属于锂离子电池技术领域,具体为一种杂化纳米结构固态锂电池及其制备方法。本发明设计了一种LLTO纳米柱阵列与有机聚合物电解质杂化的固态锂离子电池结构,纳米柱阵列为电池中锂离子的传输提供了更为有序贯通的通道,其相界面的比表面积大而有序,进而提升了离子导电率,且为研究杂化电解质的导电机制提供了有力的基础。
中冶有色为您提供最新的四川成都有色金属加工技术理论与应用信息,涵盖发明专利、权利要求、说明书、技术领域、背景技术、实用新型内容及具体实施方式等有色技术内容。打造最具专业性的有色金属技术理论与应用平台!