本發明公開了一種中空球形錳酸鋰正極材料的制備方法,屬于新能源材料技術領域。該方法采用兩種溶液簡單混合,利用沉淀反應得到微米級中空球形碳酸錳;接著中空球形碳酸錳與鋰鹽混合后,焙燒得到中空球形錳酸鋰材料。與以往研究碳酸錳制備過程的沉淀反應相比,此方法省去了攪拌的過程,減少了能耗,操作簡便,適合工業化生產。本發明采用低濃度溶液直接混合,利用溶劑化作用和控制沉淀的動力學過程得到微米級中空球形碳酸錳,進而燒結得到形貌規則、大小均一的中空球形錳酸鋰,該材料電化學性能優異,具有良好的循環穩定性。
本實用新型公開了一種鋰電池機車直流逆變調速電路,鋰電池電源DC經阻容濾波LC,連接于直流逆變器IGPT,輸出對直流逆變器IGPT的頻率觸發信號,IGPT輸出三相交流平衡電壓,實現對交流變頻電機JD的調速;前進/后退控制開關QF與速度控制電位器Wg組成控制信號源,經電子模擬信號給定器GDL輸出控制信息進入數字頻率運算控制器CIM,電流反饋FDI與電壓反饋FDU組成的電壓、電流負反饋,對輸出電參數進行自動平衡控制;觸摸屏CRD的控制信號經程序控制器PLC與數字頻率運算控制器CIM進行信息交流,對輔助聯鎖信息進行處理,并在觸摸屏CRD上顯示。本實用新型具有如下的有益效果,高能大電流鋰電池具有體積小、蓄能大、對環境污染小,性能優越,低碳節能,壽命長,是井下電機車理想的動力電源。本實用新型采用電子信號變頻調速,三相交流變頻電機驅動,整套系統實現了由機械離合電源開關到數字信息控制的飛躍。
本發明涉及鋰離子電池領域,公開了一種添加劑及電解液及三元鋰離子電池,添加劑包括添加物a以及添加物b;所述添加物a為式1化學結構式的化合物以及式2化學結構式的化合物中的一種或兩種的混合:所述添加物b為碳酸亞乙酯、碳酸乙烯亞乙酯、亞硫酸丙烯酯以及4?甲基硫酸亞乙酯中的一種或多種。通過一種新型的添加劑,添加至電解液中,且將該電解液加入至三元鋰離子電池中,可顯著改善鋰離子電池的高溫循環及高溫存儲性能,并大幅度減少高溫存儲過程中的產氣量。
本發明公開了一種多孔片狀鋰離子電池LiTi2(PO4)3電極材料及其制備方法。該方法包括以下步驟 : 將鈦源化合物溶于有機溶液,得懸濁液,再加入鋰鹽、磷源化合物混合均勻,并加入乙二胺溶液控制反應溶液pH值至8~10,然后轉至水熱反應釜進行水熱反應,待反應完畢后對材料進行固液分離、干燥得到片狀的前驅體;然后將前驅體在惰性氣氛下高溫煅燒得一維多孔片狀LiTi2(PO4)3電極材料。本發明的電極材料晶型結構完整,具有較大的比表面積,可增大活性物質與電解液的接觸面積;其較小的內部顆粒組成可縮短鋰離子的擴散路徑,提高材料的電化學性能;該制備方法操作簡單,便于推廣應用,在鋰離子電池中有廣闊的應用前景。
本發明提供一種鋰離子電池復合正極活性材料及制備方法。所述復合正極活性材料由V2O3和Li3PO4復合而成,Li3PO4的Li+和PO43?離子分別作為鋰源和電荷中和劑參與釩元素的氧化還原反應;所述復合正極活性材料以V2O3作為氧化還原電對和PO43?受體,通過轉化反應機理實現或的可逆轉化。盡管V2O3和Li3PO4這兩個組分在2?4.5V電壓區間都沒有明顯的電化學儲鋰活性,但由原位生成的V2O3顆粒和Li3PO4顆粒組成的復合正極活性材料在2?4.5V電壓區間不僅表現出電化學儲鋰活性,而且具有良好的比容量和優良的循環性能。
本發明公開了用仲酰胺/叔酰胺復合溶劑從含鈣鹵水中分離鈣提取鋰的萃取體系、萃取方法和其應用。萃取體系中含有仲酰胺和叔酰胺分別由其單一化合物或兩種以上的混合物組成,分子中碳原子總數分別為12~18和18~32,萃取體系的凝固點小于0℃。在有機相與鹵水相體積比1~10:1、鹵水密度為1.30~1.56g/cm3、鹵水pH值1~7和溫度0~50℃下進行單級或多級逆流萃取,反萃取得到低鈣鋰比水相,經過濃縮、除雜與制備,分別得到氯化鋰、碳酸鋰和氫氧化鋰。本發明的優異效果:仲酰胺萃取劑分子結構簡單,容易生產,叔酰胺改進復合溶劑的粘度等性質;Li+多級萃取率高,鋰鈣分離系數大,用水反萃取酸堿消耗??;萃取分離工藝流程短,萃取體系溶損小,適合于油田鹵水開發。
本發明涉及一種鋰離子電池及其制備方法和多孔鋁碳復合材料的應用,鋰離子電池的制備方法包括以下步驟:提供正極、隔膜和電解液;將多孔鋁箔進行碳離子注入,得到負極;將所述正極、所述隔膜、所述負極和所述電解液裝配加工得到所述鋰離子電池。本發明的發明人創造性地采用一種特定的多孔鋁碳復合材料,即注入碳離子的多孔鋁箔作為負極,其可同時充當活性負極材料和集流體,不僅能有效改善金屬鋁負極循環過程中體積膨脹和嵌鋰后導電性差等問題,提升循環性能和倍率性能,同時由于多孔鋁箔克容量更高、質量更輕、厚度更薄,用作負極能夠有效提升電池的能量密度。
本發明公布了一種包覆硅的鋰離子電池正極材料制備方法,包括以下步驟:將錳酸鋰基體表面通過化學沉淀包覆SiO2·nH2O,其方法為將低鈉泡花堿溶液、硫酸溶液并流加入調好錳酸鋰漿料的高速攪拌反應釜中,進行沉淀反應,待硅沉淀充分反應完畢后后對出料料漿洗滌、固液分離后,于100~150℃干燥后得包覆二氧化硅的錳酸鋰正極材料。本發明的方法具有設備要求低,流程簡單,對環境友好,所述正極材料循環壽命長、成本低。
本申請涉及一種在膨脹石墨表面原位生長納米片狀磷酸錳鋰正極材料的制備方法正極材料的制備方法,通過膨脹石墨在反應過程中對材料的晶體生長以及團聚的抑制作用,使得磷酸錳鋰顆粒具有良好的分散性,同時在含有羥基的溶劑與膨脹石墨的共同作用下,磷酸錳鋰納米片沿著有利于鋰離子嵌入脫出的(020)優勢晶面生長,并且磷酸錳鋰納米片與膨脹石墨以面?面接觸的形式相復合,形成了良好的導電網絡,極大的提高了材料的倍率性能和循環穩定性。該材料能夠滿足動力鋰離子電池在大電流下快速充放電的要求,在動力電池領域具有良好的應用前景。
本發明提供了一種考慮溫差因素的鋰電池充放電模擬測試裝置,包括鋰離子電池(1)、充放電測試柜(2)、氣囊(3)、閥門(41)、輸氣管(42)、抽打兩用氣泵(43)、第一溫度傳感器(51)、第二溫度傳感器(52)和控制器(6),其中所述氣囊(3)的開口折邊(31)通過膠接方式與鋰離子電池(1)的殼體(11)的部分區域機械連接并由此形成氣囊(3)和殼體(11)之間的密閉空間;本發明還提供了一種考慮溫差因素的鋰電池充放電模擬測試方法,將第一溫度傳感器(51)和第二溫度傳感器(52)的溫度采集值之差與事先設定的上下限值比較來控制抽打兩用氣泵(43)和閥門(41)的工作狀態。本發明提供的測試裝置結構簡單、制作方便、成本低廉,相應的測試方法節約能耗、操作可控、對電池原有充放電循環測試設備和流程影響小。
本發明公開了一種聚吡咯鋰硫電池正極材料及其制備方法,該鋰硫電池正極材料由表面生長有荷葉狀和/或空心微球狀和/或顆粒狀聚吡咯體的聚吡咯膜與單質硫復合而成;制備方法是以鉭為工作電極,不銹鋼為對電極,飽和甘汞為參比電極,電解液為含摻雜劑和吡咯單體的水溶液,采用電化學三電極法制備聚吡咯膜,聚吡咯膜在真空條件下與單質硫熔融復合,即得聚吡咯鋰硫電池正極材料。該方法步驟簡單、操作便捷,制得的正極材料可用于制備能量密度高、能量保持率好、循環性能優良的鋰硫電池。
一種無腐蝕性的溴化鋰,在以氫溴酸和氫氧化鋰 為原料生產溴化鋰過程中,分兩步控制氫氧化鋰加入 量,和控制溴化鋰溶液pH值在6-7,加熱溫度在 98℃-147℃之間,確保中和反應完全。作制冷劑使 用的溴化鋰要加入以鉻酐和氫氧化鋰為原料制成的 緩蝕劑。本溴化鋰無毒、在大氣中不分解、制冷效果 好、存放期長、不污染、環境、生產工藝和設備簡單。 可用作制冷劑、干燥劑、空氣濕度調節劑、醫用鎮靜劑 和催眠劑以及有機纖維膨脹劑。
基于機組慣性儲能的風電場儲能鋰電優化控制方法。涉及風電場混合儲能系統組合方式以及容量控制方法。技術要點是。包括以下步驟:1)根據風電場預測風速計算傳統控制模式下的風電場預測捕獲功率;2)將風電場預測功率進行快速傅里葉變換,得到風電功率頻譜特性曲線和輸出功率高頻信號、低頻信號;3)利用機組本身慣性動能存儲當對風電場輸出功率進行第一次平滑,抑制機組有功出力的高頻分量;4)采用鋰電池儲能完成對風電場輸出功率波低頻分量的平滑任務;5)建立評價指標,優化控制風電場鋰電池容量。采用本發明技術方案,可提高電能質量和儲能經濟效益,延長電池壽命。
本發明公開了用仲酰胺/烷基醇復合溶劑從含鈣鹵水中分離鈣提取鋰和硼的萃取體系、萃取方法和其應用。萃取體系中含有仲酰胺和烷基醇分別作為萃取鋰和硼的萃取劑由其單一化合物或兩種以上的混合物組成,分子中碳原子總數分別為12~18和8~20,萃取體系的凝固點小于0℃。在有機相與鹵水相體積比1~10:1、鹵水密度為1.30~1.56g/cm3、鹵水pH值0~7和溫度0~50℃下進行單級或多級逆流萃取,反萃取得到低鈣鋰比水相,經過濃縮、除雜與制備,分別得到氯化鋰、碳酸鋰、氫氧化鋰和硼酸。本發明的仲酰胺分子結構簡單,由烷基醇改進的復合溶劑能同時萃取鋰和硼;多級萃取率高,用水反萃取,酸堿消耗大大減少;萃取分離流程縮短,萃取體系溶損小,適合油田鹵水開發。
本發明公開了一種納米鋁溶膠包覆鈷酸鋰正極材料的制備方法,包括以下步驟,將鈷酸鋰粉末加入到連續相中,并不斷攪拌均勻,得到含鈷酸鋰的分散液;將稀釋的鋁溶膠加入到含鈷酸鋰的分散液中,持續攪拌,進行包覆反應,得到包覆反應的產物;將包覆反應的產物進行固液分離,抽濾和洗滌,烘干,燒結,自然冷卻,得到包覆氧氧化鋁的鈷酸鋰正極材料。本發明有如下明顯優點:原料易得、成本低;包覆過程條件易控制,容易實現比較均勻的納米包覆層;所得的包覆型鈷酸鋰在4.5V條件下具有結構穩定、電化學性能好、抗電解液侵蝕能力強等優點,適合用作高容量鋰離子電池的正極材料。
本發明提供一種高倍率球形磷酸鐵鋰碳復合正極材料及其制備方法,所述正極材料,包括如下原料組分:磷酸鐵、鋰源、碳源A、金屬氧化物添加劑、分散劑及碳源B;其中:鋰源中的Li元素占磷酸鐵質量的6.0%~8.0%;碳源A占磷酸鐵質量的0.3%~12.5%;金屬氧化物添加劑占磷酸鐵質量的0.5%~5.0%;分散劑占磷酸鐵質量的0.2%~1.5%;碳源B占磷酸鐵質量的1%~15.0%。制備方法包括步驟:(1)配料研磨;(2)噴霧干燥造粒;(3)熱處理,研磨過程中加入碳源A和金屬氧化物添加劑,熱處理過程中加入碳源B。本發明制得的磷酸鐵鋰正極材料,為球狀形貌顆粒,其表面和內部均被金屬摻雜的碳均勻包覆,電導率高、結晶度好,振實密度在1.3g/cm3~1.8g/cm3,其10C放電容量可達到148mAh/g。
本發明公開了一種利用酚醛樹脂制備磷酸鐵鋰的方法,即稱取定量摩爾比的鋰鹽、鐵鹽、磷酸鹽與添加劑金屬鹽配成溶液,將其溶解到水溶性酚醛樹脂中,將其放入不含氧氣的惰性氣氛高溫爐中分二段燒結,后續處理即為磷酸鐵鋰成品。本發明結合溶液-凝膠法,利用水溶性酚醛樹脂作為各反應物的溶劑、分散劑,使鋰鹽、鐵鹽、磷酸鹽、添加劑混和更均勻,混合為分子級,相比傳統的干混更充分,且混合不需研磨,同時利用其碳含量高作為包覆用碳源,在燒結過程中也能與氣氛中的氧氣反應,防止鐵的氧化。與現有技術相比,本發明步驟更少更簡單,更容易操作;本發明產品粒度更均勻一致,振實和壓實密度更高,能明顯提高電池的體積比容量。
本發明公開了一種改善鋰離子電池循環性能的快速化成處理方法,將待化成的鋰離子電池的主體面在擠壓條件和高溫條件下,經過2次恒流充電或3次恒流充電后直接進入二封工序即可,其中,所述擠壓條件為1.0~1.5MPa,所述溫度條件為45~65℃。本發明根據鋰離子電池的體系不同,采取不同的充電限制,可以最大程度地縮短化成時間,同時在電極界面形成均一又致密的SEI膜,有效地改善了電池的循環性能。
本發明公開了一種凝膠態鋰離子電池隔膜,包括基膜和涂層,涂層是由混合漿料涂覆在基層涂覆在基膜的一側或兩側,所述混合漿料包括以下質量組分:SiO2粉體:81?93%,粘結劑3?11%,造孔劑2?4%,絡合劑2?4%;制備方法包括以下步驟:在丙酮或丁酮的懸浮液中加入粘結劑,30?40℃保溫攪拌制備漿料;在漿料中加入造孔劑、絡合劑,30?50℃分散攪拌;在漿料中加入SiO2,30?40℃分散攪拌,充分勻漿后,冷卻至25?30℃,以涂布法制得鋰離子電池隔膜。本發明制備的凝膠態鋰離子電池隔膜的橫向拉伸強度和縱向拉伸強度為50?70MPa,孔隙率為40?60%,吸液率為100?180%。
本發明公開了一種報廢鋰離子電池隔水隔氧的破解方法,報廢的鋰離子電池先按幾何尺寸進行分類,再在液體浸沒下切除端子,端子收集再利用,去除了端子的電池包翻轉脫芯,電池外殼收集后再利用,電芯在液體浸沒下由碎裂機破碎,碎片收集后再進行分選。本發明的方法在隔絕水和氧氣的條件下拆解鋰離子電池,操作非常簡單,能夠在不先行對廢電池進行余電的放電處理的前提下排除拆解過程的爆炸風險,能夠實現連續化生產,工藝非常簡單,生產效率高,實用性強,安全性高,產能大。
本發明公開了一種以化學鍍鎳廢液為主要原料的多元摻雜磷酸鐵鋰/碳復合正極材料的合成方法。本發明的技術要點是,該方法以次磷酸鎳-次磷酸體系化學鍍鎳廢液為主要原料,按化學計量比配入鋰源和鐵源,在氮氣或氬氣等惰性氣體保護下焙燒合成多元摻雜磷酸鐵鋰/碳復合正極材料。該方法制備多元摻雜磷酸鐵鋰/碳復合正極材料所用的磷、碳和各摻雜元素均來自化學鍍鎳廢液,從而克服了傳統的制備多元摻雜磷酸鐵鋰/碳復合正極材料的原料單純依賴各種化學試劑的局限,在降低磷酸鐵鋰/碳復合正極材料制備成本的同時,也為化學鍍鎳廢液的后處理提供了新途徑。
本發明公開了一種以磷酸鋯為外包覆、氟化鈣為內包覆的雙包覆富鋰錳基材料的制備方法。該制備方法包括以下步驟:攪拌條件下將氨水和氫氧化鈉混合溶液滴加到含有錳鹽、鈷鹽和鎳鹽的混合溶液中,得到氫氧根前驅體;然后將氫氧根前驅體與鋰源反應,即得到錳基層狀富鋰氧化物;再將制得的錳基層狀富鋰氧化物加入到鈣鹽溶液中,并滴入氟化物溶液,抽濾煅燒得到氟化鈣包覆的錳基層狀富鋰氧化物;然后將煅燒后氟化鈣包覆的錳基層狀富鋰氧化物加入到pH為7?7.5的磷酸鋯懸濁液中,待充分混合后,抽濾煅燒得到最終產物,即以磷酸鋯為外包覆,氟化鈣為內包覆的雙包覆富鋰錳基材料。本發明所得材料具有高的比容量及倍率性能,首次庫侖效率高。
本發明公開了用仲酰胺/烷基酯復合溶劑從含鎂鹵水中分離鎂提取鋰的萃取體系、萃取方法和其應用。萃取體系中含有仲酰胺和烷基酯分別由其單一化合物或兩種以上的混合物組成,分子中碳原子總數分別為12~18和8~20,萃取體系的凝固點小于0℃。在有機相與鹵水相體積比1~10:1、鹵水密度為1.25~1.38g/cm3和溫度0~50℃下進行單級或多級逆流萃取,反萃取得到低鎂鋰比水相,經過濃縮、除雜與制備,分別得到氯化鋰、碳酸鋰和氫氧化鋰產品。本發明的優異效果:仲酰胺萃取劑分子結構簡單,容易生產,烷基酯改進復合溶劑的粘度等物理性質;Li+多級萃取率高,鋰鎂分離系數大,用水反萃取,酸堿消耗大大減少;萃取分離工藝流程短,萃取體系溶損小,具有良好的工業應用價值。
本發明公開了一種基于大孔吸附樹脂的鋰硫電池正極復合材料及其制備方法,其應用作為鋰硫電池正極材料時,具有高的首次放電質量比容量和優良的循環性能。本發明能有效地抑制電池充放電過程中多硫化物的溶解以及抑制“穿梭效應”,提高鋰硫電池的循環性能。且本發明制備工藝簡單,原料價格低廉,有利于鋰硫電池的發展。
本發明公開了一種基于沸石的鋰硫電池正極材料及其制備和應用方法,該正極材料利用沸石為骨架,將單質硫注入沸石中得到載硫復合材料,再對該載硫復合材料進行導電物質包覆。利用沸石與硫進行復合,能夠有效減少多硫化物的溶解并抑制硫在充放電過程中的體積膨脹,改善了鋰硫電池的循環性能。導電物質包覆增強了材料的導電性,提高了鋰硫電池的容量。本發明制備工藝簡單,并且沸石屬于天然的環保材料,成本低廉,利于鋰硫電池產業化。同時,沸石的引入也推動了非金屬礦物的產業轉型與升級。
本發明公開了一種鋰離子軟包電池四電極體系及其制備方法,鋰離子軟包電池四電極體系包括正極片、隔膜、負極片和兩個鍍鋰銅絲參比電極,所述正極片通過鋁箔集流體焊接有鋁金屬極耳,所述負極片通過銅箔集流體焊接有銅鍍鎳金屬極耳,所述鍍鋰銅絲參比電極通過隔膜包裹,鍍鋰一端置于最外層負極片與隔膜之間的位置,外端伸出鋁塑膜外。本發明制備的四電極軟包電池在研究高低溫、長期循環后電解液對于軟包鋰離子電池的影響方面存在重要價值,同時在提高鋰離子電池的詳細內阻解析方面上提供技術支持和應用前景。
本發明公開了一種高功率鋰離子動力電池負極材料的制備方法及負極材料與應用,制備包括以下步驟:將1.4%~1.6%LiOH·H2O和98.6%~98.4%鈦的化合物混合于溶劑中,經過水熱反應、抽濾、干燥和研磨后得到復合相Li4Ti5O12/Li2TiO3負極材料。相比于鈦酸鋰(Li4Ti5O12),該負極材料能夠明顯提高鋰離子電池的充電功率和可逆容量,具有較好的安全性能。本方法制備工藝簡單,對環境氛圍要求低,可應用于高功率鋰離子動力電池的負極材料,易于工業化生產。
一種高電壓正極材料鎳錳酸鋰的制備方法,是以草酸鹽和碳酸鹽同時作為沉淀劑,通過共沉淀法制得草酸/碳酸鎳錳復合前軀體,預燒后分散于氫氧化鋰的水溶液中進行噴霧干燥,高溫煅燒制得高電壓正極材料鎳錳酸鋰。相比于傳統的氫氧化物為沉淀劑,本發明無需要惰性氣體保護,無需強堿,對設備要求低,降低了生產成本;與使用單一草酸鹽或碳酸鹽為沉淀劑制備的鎳錳酸鋰相比,本發明采用草酸鹽和碳酸鹽作為雙沉淀劑使得材料振實密度得到有效的提高。本發明制備的材料形貌成球形,具有高電壓、高振實、高容量,倍率性能優良,材料成本低等優點。
本發明公開了一種修復并改性穿孔鋰離子電池隔膜的方法,(1)將穿孔鋰離子電池隔膜用無水乙醇超聲洗滌,干燥;(2)無機納米粒子的準備(制備或者購買)。(3)無機納米粒子的改性;(4)將聚合物加入有機溶劑攪拌,溶解,得聚合物乳液,加入改性后的無機納米粒子,得改性無機納米粒子/聚合物乳液,將改性無機納米粒子/聚合物乳液涂布、浸漬或者噴涂在穿孔鋰離子電池隔膜表面,真空干燥;(5)將涂覆有改性無機納米粒子/聚合物乳液的穿孔鋰離子電池隔膜浸入酸溶液中,去除無機納米粒子,得到用聚合物修復并改性的鋰離子電池隔膜。本發明具有如下的技術效果,1、對不合格穿孔鋰離子電池隔膜進行修復和改性,通過修復改性后孔鋰離子電池隔膜達到產品質量要求。2、工藝簡單,降低了鋰離子電池隔膜生產成本。
本發明公開了一種鋰離子電池用硅納米線-富勒烯綜合體負極材料及其制備方法。富勒烯柔性導電顆粒和硅納米線共同組成二元綜合體復合體;硅納米線作為儲鋰的主體,富勒烯柔性導電顆粒負載在硅納米線表面,形成一個由硅納米線陣列和富勒烯構成的拓撲網狀結構。本發明具有如下的有益效果,鋰離子電池用硅納米線-富勒烯綜合體負極材料的拓撲網狀結構特征,在這種綜合體結構中,柔性導電富勒烯負載顆粒具有雙重功能:一方面由于富勒烯之間的大量空隙與富勒烯的優異彈性性能可以緩沖硅在嵌鋰過程中的體積膨脹,從而阻礙相鄰硅納米線的融合;另一方面富勒烯可充當硅納米線的連接體,實現鋰離子的多通道遷移,因而具有與傳統硅負極材料相比更優異的循環穩定性和充放電性能。
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