本發明涉及鋰離子電池正極材料,特別是涉及水熱法制備磷酸鐵鋰正極材料的方法。本發明要克服現有技術存在的顆粒不均勻,晶型無規則,粒徑分布范圍廣,反應溫都高,合成周期長,產物的批次穩定性差,影響材料性能穩定的問題。為了克服現有技術存在的問題,本發明提供的技術方案是:一種水熱法制備磷酸鐵鋰正極材料的方法,依次包括下述步驟:(1)稱取LiOH·H2O和85%H3PO4,將LiOH·H2O溶解于去離子水中,將濃磷酸緩慢滴加到Li0H·H20溶液中,離心得到Li3PO4白色沉淀,真空干燥得到Li3PO4粉末。(2)稱取Li3PO4和(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O,加去離子水溶解于燒杯中同時加入還原劑葡萄糖,攪拌均勻。(3)反應后冷卻至室溫,微波震蕩,離心洗劑分離,干燥得到LiFePO4粉末。
本發明公開一種利用多孔納米片狀三氧化二錳中間體制備高電壓二維鎳錳酸鋰正極材料及其制備方法和應用,將四水醋酸錳溶于乙二醇溶液中加入表面活性劑加熱并攪拌得到白色沉淀;將白色沉淀高溫煅燒得到多孔片狀三氧化二錳;將多孔片狀三氧化二錳和鎳源以及鋰源球磨混合均勻;將混合均勻的物料先在低溫下煅燒再次球磨:將球磨后的物料高溫煅燒,隨后退火自然冷卻得到高電壓二維尖晶石鎳錳酸鋰正極材料;合成出的二維鎳錳酸鋰具有優異的電化學性能以及結構穩定性;納米片狀鎳錳酸鋰為Fd3m無序結構具有較多的100晶面,作為鋰電池正極材料時的結構穩定性提高,同時減少了Li+的擴散途徑,最終提高循環穩定性和倍率性能。
本發明公開了一種適用于動力電池的磷酸鐵鋰材料制備方法,該方法是以鋰鐵磷酸鹽為基體,采用水熱法進行混合并燒結而成,其中所述鋰鐵磷酸鹽是鋰鹽、鐵鹽和磷酸鹽,鋰、鐵、磷的摩爾比為1∶1∶1;所述鋰鹽為碳酸鋰、氫氧化鋰、氟化鋰;所述鐵鹽為醋酸亞鐵、氯化亞鐵、氫氧化鐵;所述磷酸鹽為磷酸二氫鋰、磷酸二氫銨、磷酸三銨。采用本發明的方法得到的磷酸鐵鋰的純度和比容量都較高,而且本發明的合成工藝簡單易行、安全可靠、生產成本低、產率高,無環境污染。
一種廢舊鎳鈷錳三元鋰離子電池正極回收再生方法,根據實際需求調節Ni、Co、Mn的摩爾比,隨后進行沉淀,使體系中的Ni、Co、Mn以氫氧化物的形式共沉淀;離心后在溶劑中加入碳酸鹽沉淀得到Li2CO3;將上述所得的鎳鈷錳氫氧化物前驅體和Li2CO3煅燒可得新的鎳鈷錳酸鋰正極材料。本發明在初期利用銨類鹽還原化廢舊鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料一方面利用火法回收便捷的優點,另一方面避免火法回收消耗高的缺點降低所需溫度,銨類鹽在300℃左右開始由固相轉為液相,液相可以大大增加質量傳輸與離子擴散,大大增加了與廢舊鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料磺化反應幾率,從而大大減少能源損耗同時提高安全性。
本發明屬封接玻璃及其制備領域,特別是涉及用于鋰?二氧化錳電池蓋組封接玻璃材料的制備方法及封裝工藝。用于鋰?二氧化錳電池蓋組封接玻璃材料的制備方法,包括以下步驟:1)、按以下摩爾百分比選原料:SiO2:40%~60%,B2O3:5%~25%,Al2O3:0%~5%,BaO:5%~15%,Na2O:5%~15%,K2O:0%~5%,MgO:0%~5%,CaO:0%~5%,TiO2:0%~5%,ZrO2:0%~5%,ZnO:0%~5%,Cr2O3:0%~5%,其中各類氧化物應當包含其各類鹽及酸堿化合物。本發明提供一種用于鋰?二氧化錳電池蓋組封接玻璃材料制備方法及其封接工藝,本發明提高了鋰?二氧化錳電池蓋組玻璃的耐腐蝕性能,既保證了封接件的氣密性,又提高了封接件的化學穩定性和高溫高壓絕緣性,且制備工藝簡單,適合于工業化生產。
一種豆莢狀MoS2?SnO2鎂鋰雜化離子電池正極材料及其合成方法及應用,步驟一:將SnCl2·2H2O溶于由無水乙醇和DMF組成的混合溶液中,獲得A溶液;步驟二:將PVP溶于上述A溶液中,獲得溶液B;步驟三:將納米花狀MoS2和礦物油加入溶液B,攪拌后得到前驅體溶液C,待靜電紡絲;步驟四:設置注射泵流速為8mL·h?1噴射溶液C,進行高壓靜電紡絲,待靜電紡絲完畢后,將收絲板上的薄膜收集起來并在空氣中進行退火處理,待其自然冷卻至室溫后獲得粉末狀豆莢狀MoS2?SnO2鎂鋰雜化離子電池正極材料樣品。本發明提高鎂鋰雙鹽電池的充放電容量及動力學特性,鎂?鋰雙鹽電池的循環穩定性,提升了電池壽命。
本發明公開了一種泡沫鎳原位負載Ir納米復合材料,泡沫鎳原位負載Ir納米復合材料中Ir以薄膜形式均勻的負載在泡沫鎳表面,且三維尺度上分布于整個泡沫鎳網狀結構中。還公開了其制備方法,包括如下步驟:將泡沫鎳用丙酮溶液超聲清洗10?15分鐘;超聲清洗后的泡沫鎳浸泡在乙醇溶液中,并滴加氫氟酸后浸泡5?15分鐘;迅速加入含有IrO2的乙醇溶液,并劇烈攪拌;在室溫下放置20?40分鐘,直至溶液變色;取出泡沫鎳,用蒸餾水洗滌3?5次,之后在150?200℃的溫度下干燥24小時,得到泡沫鎳原位負載Ir納米復合材料。還公開了泡沫鎳原位負載Ir納米復合材料作為鋰空氣電池正極催化劑的應用,提高了鋰空氣電池的放電容量,提升了放電電壓平臺,降低了電池極化,催化效果顯著。
本發明公開了一種無人機用高溫型鋰離子電池的制造方法,該方法為:一、配制正極漿料;二、配制負極漿料;三、將正極漿料涂布在正極集流體上;四、將負極漿料涂布在負極集流體上;五、制正極片;六、制負極片;七、配制電解液;八、裝配制備鋰離子電池。本發明的鋰離子電池集流體采用具有多孔結構的鋁箔/銅箔,可降低電池內阻、提升電池的倍率放電性能。同時,該電池采用高溫型電解液,電解液中的添加劑為3,3?磺?;?、碳酸亞乙烯酯和亞硫酸丙烯酯組成的混合添加劑,可在正負極表面形成致密、穩定的保護膜,抑制高溫下電解液與電極間的副反應,防止電池鼓脹,從而改善電池的高溫特性,解決了鋰離子電池較難適用于高溫環境中的技術問題。
本發明涉及鋰離子電池正極活性材料的制備,尤其是一種高導電性能磷酸亞鐵鋰的制備方法。其特點是,包括如下步驟:(1)制得LiFePO4;(2)通過噴霧干燥制備成球形的納米顆粒,然后與檸檬酸和甘醇進行混合,然后將混合后的物料在回轉爐中加熱;(3)將溫度加熱至130℃~140℃,保持5~7小時;(4)將得到的物料繼續加熱至300℃~330℃熱處理2h~3h,再加熱至400℃~450℃在空氣中保溫7~8個小時;(5)在氮氣保護氣氛下,再在680℃~700℃保溫5~7個小時,然后冷卻。采用本發明方法后,在提高磷酸鐵鋰正極材料比表面積的基礎上,同時提高了磷酸鐵鋰正極材料的導電性能,并實現包碳和滲碳一次完成。
一種復合包覆磷酸鐵鋰正極材料的固相制備方法。以Li2CO3、NH4H2PO4和Fe2O3為鋰源、磷源和鐵源,以檸檬酸為還原劑和碳包覆的C源,以鐵粉Fe作二次鐵包覆劑。按照Li∶Fe∶P摩爾比為1∶1∶1的比例稱量源物質,并稱取15~20%質量分數的檸檬酸,反復研磨混合均勻并壓片,置入負壓并通有氬氣Ar或氮氣N保護氣氛的水平電熱爐內;先于300℃預燒樣品,并繼續于600℃~700℃煅燒16~24h,從而制得一次碳包覆LiFePO4/C。再將此LiFePO4/C樣品與5~10%質量分數的檸檬酸和3~5%質量分數的鐵粉Fe反復研磨混合均勻并壓片,并在同樣的負壓保護氣氛下于600℃煅燒3~5h,以進行C+Fe復合包覆熱處理。所得產物為黑褐色外觀,純度高,結晶狀況良好,理化性能和電性能都有較大提高的LiFePO4/(C+Fe)超細粉體。
本發明公開了一種鋰電池管理系統及其控制方法,該系統包括:充放電限流電路,包括放電主開關、充電主開關、儲能電感、放電輔助開關、充電輔助開關、第一濾波電容和第二濾波電容,放電主開關與充電主開關串接于鋰電池組的第一電極端口,儲能電感串接于放電主開關與充電主開關之間,第一濾波電容和放電輔助開關串聯且與放電主開關并聯,第二濾波電容和充電輔助開關串聯且與充電主開關并聯,放電輔助開關和充電輔助開關與公共連接點連接,公共連接點與鋰電池組的第二電極端口連接;信號采集單元;控制單元,與信號采集單元、放電主開關、充電主開關、放電輔助開關和充電輔助開關信號連接。該系統能夠在鋰電池組狀態異常時,使鋰電池系統正常工作。
本發明公開了一種電解液添加劑及含該添加劑的鋰離子雜化超級電容器,通過在鋰離子雜化超級電容器電解液中加入少量的添加劑,不僅使鋰離子雜化超級電容器的充放電性能得到很大的提高,而且,含有此電解液添加劑的鋰離子雜化超級電容器具有阻燃能力,提高了其使用安全性。為鋰離子雜化超級電容器的進一步應用提供了一定的理論基礎和實踐經驗。
一種鋰離子電池正極材料制備方法,屬于鋰離子電池正極材料制備領域。針對目前電池材料摻雜過程中出現電池循環性能降低的問題,提供一種電流放電性能好,循環壽命長的鋰離子電池正極材料制備方法。所述制備方法以碳酸鋰、氧化鈷為主要原料,摻入化學計量的超細二氧化鋯、超細二氧化鈦,按球料比3:1,在轉速500r/min經1h行星式球磨后,經900℃固相燒結制備了鋰離子電池正極材料LiCo0.9Zr0.03Ti0.0702。采用該制備方法制備的正極材料,其大電流放電性能好、循環壽命長,具有良好的應用前景。
一種磷酸鐵鋰的制備方法,首先,第一步:Li2O?P2O5二元系統玻璃的制備;第二步:Li2O?FeO?P2O5三元系統母體微晶玻璃的制備;第三步:LiFePO4粉體的制備;本發明利用二次高溫熔鑄的方法制備導電的磷酸鐵鋰粉體,彌補了其它工藝生產磷酸鐵鋰導電性能差,產業化難度大的缺點;按照本發明制備方法得到的磷酸鐵鋰粉體導電性優良,粉體顆粒尺寸分布均勻,晶體純度高,可作為優良的鋰離子電池材料使用。
本發明涉及一種鋰電池在線監測的控制回路。隨著鋰離子電池的廣泛應用,其安全性問題越來越受重視,對鋰離子電池的參數進行實時檢測可以有效避免電池的不安全使用,并且可以盡量發揮電池的性能。本發明包括控制器、A/D轉換電路、傳感器組,設置在鋰電池組里的傳感器組經A/D轉換電路轉換成電信號后輸入到控制器,控制器通過發射模塊與上位機連接;所述的控制器連接有報警電路、顯示模塊。本發明方便系統管理,在線實時監測鋰電池組的工作狀態并根據設置值進行報警提醒。
本發明公開了一種牙科用鋰鋁硅系微晶玻璃及其制備方法:以Li2CO3、SiO2、K2CO3、La2O3為原料,通過融體冷卻結合水淬法制備出鋰硅二元玻璃粉。以Al2O3、AlF3、正硅酸乙酯為原料,采用溶膠凝膠?燒結法制得分散性良好的莫來石晶須。將制得的玻璃粉與莫來石晶須混合、熱壓燒結,在燒結過程中,莫來石晶須與玻璃粉發生原位反應,轉變為β?鋰輝石晶須。最終得到以β?鋰輝石、二硅酸鋰、偏硅酸鋰為主晶相的鋰鋁硅系微晶玻璃,該鋰鋁硅系微晶玻璃具有高強度、高韌性、低熱膨脹系數、半透明等特點,在牙科修復領域具有廣泛的應用前景。
本發明涉及一種用作鋰離子電池正極材料的磷酸亞鐵鋰材料的制備方法。該方法是以氫氧化鋰、草酸亞鐵和磷酸二氫銨為原料,以聚氯代烯烴為覆碳碳源,于常溫常壓下,在有機溶劑或水介質中充分混合均勻,混合料干燥后在非氧化性氣體氣氛中焙燒,自然冷卻后經機械碾磨后過篩,得到需要的磷酸亞鐵鋰正極材料。本發明采用氫氧化鋰代替碳酸鋰避免了原料混合過程中產生大量氣體而導致密封容器的高內壓;采用分段程序控溫技術一次灼燒得到覆碳磷酸亞鐵鋰正極材料,減少了前驅體的預燒過程和二次球磨混合過程,縮短了反應制備時間;本發明具備每次公斤級制備能力,制備工藝簡單,安全性好,且制備的覆碳磷酸亞鐵鋰正極材料比容量高、成本低廉。
本發明一種離子束輻照制備鈮酸鋰納米點疇結構的方法和裝置。本發明方法為:1)將待加工的鈮酸鋰樣品固定在離子束刻蝕設備的樣品臺上,調整使離子束的入射角達到工作角度;調整使離子源的中心與工件中心重合;2)將離子束刻蝕設備抽至高真空,真空度低于2×10?3Pa;通入高純度99.999%惰性氣體氬氣或氙氣,利用氣體流量計控制氣體流量,使工作真空保持在2×10?2 Pa到8×10?2Pa;3)設置樣品臺旋轉速度、開啟離子源,對鈮酸鋰樣品進行離子束輻照,樣品臺的轉速為6~80轉/分鐘;4)將輻照后的鈮酸鋰晶體置于高溫爐中進行溫度80~350℃,時間0.2~3小時的熱處理。本發明利用離子轟擊在樣品表面誘導形成自組織納米點疇結構,并且可以通過調控離子束參數來控制所獲得的納米疇結構的特征。
本發明涉及一種鈉/鉀摻雜的高性能富鋰錳鎳基正極材料的制備方法,包括以下步驟:將鋰鹽、鎳鹽和錳鹽溶解在水或乙醇中制成溶液A,絡合劑溶解在水或乙醇中制成溶液B;將溶液A和B逐滴滴入含有鈉鹽或鉀鹽的反應底液中,保持水浴加熱與持續的機械攪拌直至生成凝膠狀前驅體;將前驅體干燥、研磨與燒結后得到鈉/鉀摻雜的富鋰錳鎳基正極材料。本發明采用鈉或鉀摻雜以替代鋰的位置,有效提高了材料的結構穩定性并減少O2的釋放,使材料具有高的放電容量,長久的循環性能與優異的倍率性能;另外本發明制備工藝簡單易操作,所需原料成本低且無毒,適用于大規模工業化生產。
本發明提供一種合成鋰離子電池正極材料Li1+xFePO4的新方法,其特征在于:所制備正極材料化學組成滿足Li1+xFePO4,其中0≤x≤0.2。具體實施方案為按照上述分子式的化學計量比將含有Li+、Fe2+、PO43-的可溶化合物分別溶于去離子水,將上述溶液進行混合均勻并加入有機大分子的酒精溶液作為網絡結合劑,將上述混合液體通過噴霧干燥的方法進行干燥造粒得到Li1+xFePO4前驅體,將所得前驅體置于燒結爐中在保護氣氛下進行高溫燒結。本發明制備方法制得的Li1+xFePO4正極材料化學組分一致性好,粒度分布集中,一次粒子直徑為納米級,有效縮短了離子傳輸路徑提高了鋰離子傳輸效率,利于大功率充放電。
一種磷酸亞鐵鋰涂布特性的評判方法,首先制備質量分數為5%的聚偏氟乙烯溶液,其次將漿料原料和溶劑加入到不銹鋼罐中,將不銹鋼罐放到球磨機進行球磨,將不銹鋼罐中原料制成漿料,然后將制得的正極漿料均勻涂布在集流體鋁箔的粗糙面上制得涂布特性評判用極片,最后采用放大透鏡對極片膜面狀態進行觀察,評判出該極片的膜面狀態等級,該方法具有極片制作周期耗時短,磷酸亞鐵鋰材料、輔助材料消耗量小,所需設備簡單的優點。
一種亞純高強度稀土鋁鋰合金,采用加大稀土元素含量以抑制雜質對材料韌性損害的方法,提供了一種雜質元素量可放寬至一般限制條件,能采用普通純度的原材料制取的新的鋁鋰合金材料。本合金中含(0.05—0.30)%Ce,雜質總含量允許在0.6%以內,與高性能稀土鋁鋰合金及美國2090合金比較,本材料在保持這種類型合金主要性能情況下,改變 了用高純鋁鋰做原材料,生產工藝過程要求過高的現狀,降低了合金的成本。
本發明公開了一種由鹽湖鹵水多級納濾分鹽生產提鋰母液的全膜分離方法,包括:(1)使用微濾凈化系統對鹽湖鹵水進行預處理,去除其中的懸浮物、膠體和其他雜質,然后用淡水稀釋,獲得微濾預處理鹵水;(2)將得到的微濾預處理鹵水送入納濾分鹽系統,分離獲得以一價陽離子為主的濾液和以多價陽離子為主的濃縮液;(3)將步驟(2)中的濾液送入膜濃縮系統,濃縮得富鋰濃縮液;(4)將步驟(3)得到的富鋰濃縮液送入納濾深度除鎂系統,經納濾膜深度除鎂后得到提鋰母液。該工藝能耗低、回收率高、生產成本低、工藝連續可控、可靠性高,制取的提鋰母液鎂鋰比低、鋰離子濃度高、質量穩定,可用于規?;a。
本發明涉及一種降低鋰離子電池在密閉空間下熱失控的方法,具體地說,涉及一種通過構建具有優良熱安定性的正/負極電極材料,通過電子轉化反應進行鋰離子電池安全充放電,將低內部副反應速率,有效降低鋰離子電池在密閉空間下熱失控的風險。本方法實現正負極材料一體化的新型有機鋰離子電池,它具有比傳統鋰離子電池正極材料更穩定熱安全性、更簡單環保的制備工藝以及裝置簡便等優點;使用的有機材料由于羰基官能團的電子轉換反應,使其既可以作為正極材料,同時又可以作為負極材料,不僅環保同時還有優異的熱安定性。有效的提升熱分解溫度,顯著提升鋰離子電池的熱失控溫度,安全性能遠遠超過商業化鋰離子電池采用的傳統無機正極材料。
本發明公開了一種鋁摻雜氧化鋅包覆富鋰錳材料的制備方法,所述一種鋁摻雜氧化鋅包覆富鋰錳材料的制備方法為:先制備富鋰錳正極材料前驅體,將富鋰錳正極材料前驅體置于馬弗爐中煅燒,制備得到富鋰錳正極材料。將可溶性鋁鹽和可溶性鋅鹽溶解在水溶液中,加入聚乙烯吡咯烷酮,然后加入富鋰錳正極材料,恒溫攪拌,制備得到前驅體溶液;將前驅體溶液在空氣中恒溫干燥,將干燥后前驅體在空氣中煅燒,制備得到鋁摻雜氧化鋅包覆的富鋰錳正極材料。本發明的制備方法簡便易行,對設備要求低,反應過程中無污染,有良好的工業應用前景。
本發明涉及一種用于鋰離子電池制造的復合塑料、其制備方法及用其制造的鋰離子電池和電池組。該復合塑料主要包括按質量百分比計的下列成分:復合塑料基體30%~98%,其成分包括一或多種耐鋰離子電池電解液腐蝕的塑料材料;復合補強填料1%~50%,其成分包括一或多種力學性能改性填充材料;復合導熱填料1%~50%,其成分包括一或多種導熱性能改性填充材料。本發明還提供了該復合塑料的制備方法以及用該復合塑料制造的鋰離子電池和鋰離子電池組。本發明的復合塑料及其制備方法,以及用其制造的鋰離子電池和電池組,充分滿足了鋰離子電池封裝殼體對導熱性、機械強度、尺寸穩定性、耐腐蝕性、絕緣強度、可靠性及壽命等技術條件的高要求。
本發明公開了一種鎳基鋰離子正極材料前驅體等離子體處理方法,屬于鋰離子電池技術領域,包括以下步驟:將干燥的鎳基前驅體置于等離子體發生器中,通入含有氧氣的混合氣體,在頻率為10?50MHz,功率為100?500W條件下反應,制得中間體;中間體與鋰鹽通過干法混合或濕法混合,經燒結制得鎳基鋰離子正極材料;本發明采用氧基等離子體對鎳基鋰離子正極材料前驅體進行處理,可高效地將Ni2+氧化為Ni3+,降低材料中離子混排程度,增加材料結構的規整度,得到高容量、高循環、高倍率的鋰離子電池正極材料,且方法簡單、高效,易大規模應用。
本發明公開了一種鈷酸鋰細粉工業化處理方法,涉及一種采用兩段高溫燒結處理鈷酸鋰細粉的工藝方法,將鈷酸鋰細粉按比例加入一定量鋰化合物,采用高速混料機混合均勻,在高溫下燒結一定時間,使鈷酸鋰粒度長大;燒結后進行破碎、氣粉處理,然后將氣粉后鈷酸鋰物料加入一定比例鈷化合物再次進行高溫燒結,以達到調整鈷酸鋰pH值的目的。通過以上方法處理后,鈷酸鋰細粉的粒度D50可以達到8-14um左右,pH值可控制在11以下,可保證良好的加工性能,同時電性能指標與正常鈷酸鋰產品相當,最終達到鈷酸鋰細粉再利用的目的。
本發明公開了一種超低溫鋰離子電池電解液,由混合電解質鋰鹽、混合非水有機溶劑和非質子性添加劑組成,所述混合電解質鋰鹽的濃度為0.7mol/L~5mol/L,所述非質子性添加劑與所述超低溫鋰離子電池電解液的體積之比為0.1~0.5,余量為所述混合非水有機溶劑;所述混合非水有機溶劑由惰性溶劑和低熔點羧酸酯溶劑組成,所述低熔點羧酸酯溶劑與惰性溶劑的體積之比為1~4:1~6。本發明還公開了該電解液的制備方法。本發明電解液大幅提高了鋰電池在超低溫極端條件下的循環性能和安全性能,使得鋰電池能夠在超低溫狀態下具有容量保持率高、循環穩定性好、倍率性能高的特點,并大大擴展了鋰電池的使用范圍。
本發明公開了一種包碳摻雜的磷酸亞鐵鋰的制備方法,是一種還原-氧化-還原粉碎的合成工藝,采用廉價的鐵源、磷酸根源及鋰源,通過高溫還原合成磷酸鐵鋰粗產品,然后通過氧化反應,使粗產品中的大顆粒粉碎細化,最后與還原性碳源混合后,經熱處理再還原得到電化學性能優良的磷酸鐵鋰材料。本發明制備的磷酸鐵鋰材料將磷酸鐵鋰大顆粒細化,細化的顆粒經包碳還原制備得到顆粒均勻細小的磷酸鐵鋰,由于原料顆粒小而且混合均勻,可以在較低溫度下轉變成為顆粒細小的磷酸鐵鋰晶體。
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