本發明提供一種納米尖晶石型鎳錳酸鋰的制備方法,包括如下步驟:將錳鹽、鋰鹽、鎳鹽均勻混合,配成總陽離子濃度為0.1~1.0mol/L的母液,通過液?液共沉淀反應制備得到納米前軀體,并控制超重力反應器轉子轉速在400~2200rpm,然后加入碳酸銨溶液;在超重力場的作用下,混合液不斷循環直至反應完全;將所得懸濁液經過過濾、干燥,得到前軀體;將前軀體在微波馬弗爐中進行煅燒,得到納米尖晶石型鎳錳酸鋰。本發明能夠制備出結晶度高、晶型完整、顆粒均勻、分散性好、粒徑可控的尖晶石型鎳錳酸鋰,尖晶石型鎳錳酸鋰的平均粒徑可達50~100nm;該制備方法工藝簡單、成本低廉、環境友好,批量生產穩定性好。
本發明涉及一種鋰離子電池隔膜的制備方法,包括:(1)聚偏氟乙烯與石墨烯共混聚合物隔膜的制備,所用原料聚偏氟乙烯、石墨烯納米片分散液和成孔劑分別為總質量分數的8-25%、0.00001%-0.01%和0.05%-5.0%,剩余質量為二甲基乙酰胺;(2)商用隔膜和聚偏氟乙烯與石墨烯共混聚合物隔膜的復合,用乙醇水溶液潤濕后將二者復合。本發明制備的鋰離子復合電池隔膜展現出優異的機械性能(MD : 1600kg/cm2, TD : 1200kg/cm2)和熱穩定性能(電解液活化后復合隔膜在120℃下加熱1h的剩余質量為加熱前質量的90%),同時分解電壓高達4.5V,較商用隔膜的4.3V有一定的提升,鋰離子電導率較商用隔膜提升340%,鋰離子遷移數為0.56,所制備鋰離子電池表現出良好的循環性能和倍率性能。
本發明公開了一種選擇性回收廢舊動力鋰電池正極材料的方法,屬于鋰電池回收技術領域。所述方法以廢舊動力鋰電池正極材料為原料,具體包括:1)對廢舊動力鋰電池進行預處理,分別得到廢舊正極活性物質和負極材料;2)將烘干的正極活性物質與碳負極材料機械混合后,在氣氛保護下進行還原焙燒;3)將還原焙燒渣進行水浸,固液分離得到鋰浸出液和水浸渣;4)碳化沉淀法回收鋰浸出液中的鋰;5)將上述水浸渣置于NH3?SO32?體系中進行選擇性浸出,鎳鈷進入溶液,錳鋁等其它元素留在渣中,實現有價金屬的選擇性浸出。本發明采用還原焙燒?水浸?選擇性浸出新工藝,實現了有價金屬的選擇性回收,適用于處理含鎳鈷錳的廢舊鋰電池正極材料。
本實用新型屬于鋰電池加工領域,尤其一種鋰電池夾持轉運裝置,包括固定座,所述固定座內部活動插接有支撐桿,所述支撐桿上端活動插接有穿過固定座的連接桿,所述固定座內部一側架設有電機,所述電機的輸出軸連接有擺桿,所述擺桿的一端活動連接有齒痕條,所述支撐桿底側外壁開設有齒痕圈;本實用新型設置的夾持機構,能夠滿足對鋰電池的夾持,且在夾持過程中能夠對鋰電池起到緩沖的作用,設置的轉運機構,能夠對夾持夠的鋰電池轉運,且轉運機構能夠180度的旋轉,可上下移動,方便鋰電池在轉運后的放置,在夾持機構上部設置有多個安裝座,可依據鋰電池的尺寸旋轉合適的位置,以滿足不同尺寸的鋰電池的夾持,增加該夾持機構使用的廣泛性。
本發明公開了一種修復再生的廢舊磷酸鐵鋰正極材料及其修復再生方法,方法包括以下步驟:(1)將廢舊磷酸鐵鋰正極材料與物料A、碳源、金屬添加離子混合均勻,得混合物料B;所述物料A包含混合均勻的碳酸鋰和氫氧化鋰;(2)將混合物料B在惰性或還原性氣氛中低溫焙燒,冷卻,即得到修復再生的廢舊磷酸鐵鋰材料。修復再生的廢舊磷酸鐵鋰正極材料為核殼包覆結構,包覆層為碳層,由碳層包覆金屬添加離子摻雜的磷酸鐵鋰。本發明根據低共融鹽原理,在較低溫度對廢舊磷酸鐵鋰正極材料補鋰再生,修復其中鋰空位等缺陷,得到的正極材料具有較好的循環性能,倍率性能高。
本發明公開了一種鋰系橡膠合成廢水的綜合處理方法,包括以下步驟:去除鋰系橡膠合成廢水中的浮渣;對出水進行過濾,得到過濾后液;采用吸附樹脂吸附過濾后液中的有機物和鋰,完成對鋰系橡膠合成廢水的綜合處理。本發明方法通過依次對鋰系橡膠合成廢水進行去浮渣、過濾、吸附有機物、吸附鋰等處理,不僅能夠有效回收廢水中的鋰,又能夠有效凈化廢水中的有機污染物,從而實現對鋰系橡膠合成廢水的綜合處理,具有工藝簡單、處理成本低(成本最低至1.5元/噸)、鋰回收率高、凈化效果好、綠色環保等優點,能夠實現對鋰系橡膠合成廢水的資源化再利用和節能減排的目的,有著很高的使用價值和很好的應用前景。
本發明公開了一種基于蛭石的鋰硫電池正極材料及其制備和應用方法,該正極材料以蛭石為骨架,將單質硫注入蛭石中得到的載硫復合材料,再對該載硫復合材料進行導電物質包覆。利用蛭石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,并且蛭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,蛭石的引入也推動了非金屬礦物的產業轉型與升級。
本發明公開了一種高效預處理廢舊磷酸鐵鋰正極材料的火法回收方法,包括以下步驟:1)將磷酸鐵鋰廢舊極片放入高速破碎設備中,將極粉和集流體一起破碎,得到顆粒較小的極粉和集流體混合體。2)將極粉和集流體混合體放入高溫烘箱中加熱,去除電解液和部分PVDF,然后振動過篩將極粉和集流體分離。3)對步驟2)中得到的極粉進行高溫焙燒,去除PVDF并使磷酸鐵鋰充分氧化焙燒得到焙砂。4)對步驟3)中得到的焙砂通過火法回收工藝得到磷酸鐵鋰正極材料。本發明更加高效和節能,并能增加其經濟實用價值,對環境更加友好。
本發明公開了一種鋰離子電池正極材料造粒機,具體涉及鋰離子電池生產技術領域,包括攪拌筒,所述攪拌筒內部設有攪拌機構,所述攪拌機構延伸入攪拌筒一側和底部,所述攪拌機構包括電機,所述電機固定設在攪拌筒底部,所述電機通過輸出軸固定連接有轉動桿,所述轉動桿設在攪拌筒底部并延伸入攪拌筒內部,所述攪拌筒內部固定設有擋板。本發明通過攪拌機構的設計,可以將轉動筒內部的物料分為兩個部分,可使擋板頂部的物料經過充分攪拌后才掉落在擋板底部,可以保證物料能進行充分的混合,通過氣管和通氣孔的設計,使得攪拌筒內部的物料可以充分的與氧氣混合,保證了物料鋰的均勻同時也保證了鋰離子電池的容量及循環性能。
本發明公開了一種基于混合濾波的鋰離子電池狀態計算方法,包括建立鋰電池二階等效電路模型并得到空間狀態方程;采用擴展卡爾曼濾波對二階等效電路模型進行在線參數辨識得到SOH估計值;采用滑動可變結構濾波算法對鋰電池的SOC值進行估計;采用粒子群優化算法修正混合濾波器的參數并得到鋰電池的精確的的SOH估計值和SOC估計值。本發明能夠在線實時估計電池的狀態,而且本發明方法的可靠性高、穩定性好且實施簡單方便。
本發明公開了一種管狀礦物制備鋰硫電池硫正極的制備方法,具體包括以下步驟:將片狀高嶺土經二甲基亞砜(DMSO)、甲醇和溴化十六烷基三甲銨(CTAB)處理后,利用超聲細胞粉碎儀進行剝離和卷曲,獲得類埃洛石結構的高嶺土納米卷管,將高嶺土納米卷管與升華硫混合均勻,在密閉空氣中通過熔融擴散法獲得高嶺土納米卷管載硫復合材料,作為鋰硫電池正極能有效抑制穿梭效應;由于管壁只有4?6nm,可以有效提升鋰離子在電池中的擴散速度;其管腔內可容納更多的活性硫;原料成本低廉,制備工藝簡單,易于實現大規模應用,本發明提供的高嶺土納米卷管材料作為鋰硫電池硫正極具有優于天然埃洛石和酸改性埃洛石的倍率性能和循環性能。
本申請提供一種快速評估磷酸鐵鋰正極材料循環性能的方法。該方法包括:將磷酸鐵鋰正極材料待測樣和磷酸鐵鋰正極材料標準樣分別按照相同工藝制備得到待測樣電池和標準樣電池;在相同條件下進行活化定容處理,分別充電至第一目標電壓,通過各自的充電曲線得到待測樣充電平臺電壓和標準樣充電平臺電壓,并在第一靜置后分別采集EIS譜圖,得到待測樣第一電阻和標準樣第一電阻;將電池進行充放電循環,然后在滿電狀態下分別采集EIS譜圖,得到待測樣第二電阻和標準樣第二電阻;比較并根據比較結果判斷待測樣與標準樣的循環性能之間的關系。本申請提供的快速評估磷酸鐵鋰正極材料循環性能的方法,評估簡單、準確,成本低。
本發明提供了一種高鎳復合材料,由高鎳正極材料和包覆于所述高鎳正極材料表面的層狀LiNixM1?xO2材料組成;本申請還提供了一種高鎳復合材料的制備方法;本申請還提供了一種鋰離子電池。本申請提供了一種高鎳復合材料,其中層狀LiNixM1?xO2材料作為包覆層,其結構穩定且具備較高的層間距允許Li+暢通過,因此該種高鎳復合材料作為鋰離子電池的正極材料在提升循環的同時還可有效提升倍率性能。
本發明公開了一種稀土摻雜鈦酸鋰超薄納米片負極材料的制備方法,包括:1)將0.008~0.012mol的LiOH·H2O、2~4ml的鈦酸四丁酯和0.04~0.1mmol的MCl3·7H2O混合、分散、再攪拌得到懸濁液,其中M為La、Ce中的一種;2)將懸濁液進行水熱反應,然后經抽濾、洗滌,得到改性鈦酸鋰負極材料前驅體;3)真空干燥,然后研磨成粉末;4)將研磨后的粉末經熱處理得到稀土元素M摻雜鈦酸鋰納米片負極材料Li4Ti5?xMxO12。本發明的方法工藝簡單,不需要預燒及氣體保護且易于工業化生產;制得的鈦酸鋰負極材料不僅產率高,而且在大電流密度下仍具有優異的容量性能、循環性能和倍率性能。
本發明屬于鋰硫電池領域,具體涉及四氟硼酸源在鋰硫電池中的應用,通過四氟硼酸源配置的鋰硫電池電解液,通過功能添加劑在充放電循環過程中的作用,使鋰硫電池具有優異的長循環穩定性能以及高比容量等,且其制備方法簡單,成本低廉,具有廣闊的工業化應用前景。
本發明公開了一種氟改性高電壓鈷酸鋰、其制備方法及電池,制備方法包括:(1)將四氧化三鈷前驅體、碳酸鋰和添加劑混合均勻,分別燒結、破碎成兩種顆粒大小的預燒料;(2)將兩種顆粒大小的預燒料混合,再加入氟化物和其它包覆劑混合均勻,二次燒結制備得到所述氟改性高電壓鈷酸鋰。本發明氟摻雜改性后,鈷酸鋰正極材料仍保持了較高的放電容量。經摻雜、包覆改性后,高電壓下的循環、高溫存儲性能得到顯著改善,不可逆相變、產氣現象得到有效抑制。
本發明提供了一種磷酸鐵鋰/碳納米管復合正極材料的制備方法,相對于傳統方法,本發明利用鐵基催化劑誘導原位生長分散性良好的碳納米管,以此為原料制備磷酸鐵鋰/碳納米管復合正極材料,該材料結構穩定性和熱穩定性好,電導率高,粒徑較小,分布均勻,有效改善了磷酸鐵鋰材料的循環性能和倍率性能,有助于進一步推動磷酸鐵鋰材料的產業化應用。
本發明公開了一種廢舊三元鋰離子電池粉末中有價金屬回收的方法,先將廢舊三元鋰離子電池粉末放入通入氧氣的井式爐中進行氧化焙燒,得到焙燒產物,焙燒產物中碳的含量減少99%以上,再將焙燒產物溶解于氨?氯化銨溶液體系,放入反應釜,并加入體積分數為1.6%的水合肼作為還原劑,調節所得浸出液的pH值為8.00,按照O/A比為2加入到萃取劑中,其中Versatic?911的體積分數為20%,磺化煤油的體積分數為80%,控制反應溫度為30℃,反應5min后經分離得到萃余液和有機相,通過3級逆流萃取,鈷的萃取率為98%以上。本發明使用的設備簡單、投資運營成本低、工藝能耗顯著降低、有價金屬回收率高。
本發明提供一種含鋰白色陶瓷玻璃的強化方法和強化組合物,所述方法包括使用由NaNO3組成的熔鹽處理所述含鋰白色陶瓷玻璃,所述方法還包括在所述熔鹽中在300℃以上的溫度下加入包含碳酸鈉和特殊吸附劑的添加劑,所述特殊吸附劑為選自偏硅酸、硅藻土和氧化鋁中的一種或多種,且添加劑用量為所述熔鹽、碳酸鈉和特殊吸附劑的重量比為100:0.5~4:0.1~1。本發明中通過添加碳酸鈉束縛住熔鹽中的鋰離子,防止鋰離子重新回到白色陶瓷玻璃中,且本發明中由特殊吸附劑將硝酸鈉熔鹽中的雜質包裹并沉積到強化爐底部,使得熔鹽的壽命大幅提高。本發明所述方法成功導入量產,白色陶瓷玻璃強化的生產效率得到了極大的提升,且生產成本大幅降低。
本發明公開了一種廢舊鋰離子電池負極材料的回收方法。其基本步驟如下:1)將廢舊鋰離子電池負極粉與熔鹽混合;2)將混合粉料在不低于熔鹽熔點溫度下熱處理;3)熱處理后料浸于水中攪拌均勻后進行固液分離,液相用于提鋰及其他有價金屬的回收,固相經過烘干后為再生負極材料。本發明實現了廢舊鋰離子電池負極材料中負極材料的純化及結構修復、有價金屬的回收。具有處理流程短、成本低,所得再生負極材料純度高且結晶性好,有價金屬浸出率高,適合大規模生產。
本發明公開了一種廢舊鋰離子電池負極所制備的導電劑及其制備方法。所述導電劑的D50粒度范圍為5nm?3.5um,比表面積為300?1000m2/g,電導率:1×104?1×105S/m;所述制備方法包括去除廢舊負極中水溶性有機粘結劑、廢舊負極中碳質材料的分離、碳質材料中雜質元素的深度去除與改性以及還原等步驟。本發明不僅實現了廢舊鋰離子電池負極材料中碳質組分轉變成高附加值的導電劑,導電劑,而且本發明還具有流程短、成本低、適合規?;a等優點。
本發明提供了一種表面氟化處理的鈦酸鋰/氧化還原石墨烯復合納米材料的制備方法,該方法將鈦源、鋰源和氧化石墨烯在雙氧水催化下,經水熱反應制得鈦酸鋰/氧化石墨烯復合物,替代了現有技術中采用高濃度氫氧化鈉、鹽酸的合成方法,然后和氟化氫銨進一步水熱反應進行摻雜氟離子,最后再經還原氣氛高溫燒結制得鈦酸鋰/氧化還原石墨烯復合納米材料。經本發明提供的方法,生產工序較現有技術大大簡化,而且在不需使用高濃度酸和堿原料的情況下,取得的產品性能優異,穩定性好。
本發明涉及一種隔膜和包含該隔膜的鋰硫電池,所述隔膜包括一層多孔基膜,多孔基膜至少一面上涂覆有均勻混合的碳納米管與結構式為
本發明公開了一種鋰離子電池硅碳復合負極材料及制備方法,采用兩次噴霧干燥一次燒結處理制備該材料,其制備方法為:1)將有機碳源溶于適量溶劑中,加入硅源和分散劑分散均勻,再加入石墨化碳分散一定時間,均勻分散的懸浮液一次噴霧干燥后,得到球形核材料;2)將有機碳源溶于適量溶劑中,加入制備的球形核材料后,分散均勻,再把均勻分散的懸浮液二次噴霧干燥,所得粉末轉入保護性氣氛中燒結,隨爐冷卻,即得鋰離子電池硅碳復合負極材料。本發明簡單易行,實用化程度高,制備的硅碳復合材料具有可逆容量大、容量可設計、循環性能和大電流放電能力好、振實密度高等優點。
一種錳酸鋰正極材料及其制備方法與應用,該錳酸鋰正極材料的化學式為Li1+xMn2-x-yMyO4,為粉末狀;化學式中M是選自Ni、Co、Mg、Al、Cr、Ti中的一種或兩種以上的元素,0.03≤x≤0.15,0≤y≤0.20。本發明還包括所述錳酸鋰正極材料的制備方法與應用。本發明之錳酸鋰正極材料可以提升電池能量密度,同時能改善電池倍率和高溫循環性能。
本發明公開了一種使用氣氛回轉窯進行燒結制備磷酸鐵鋰的方法,包括以下步驟:(1)把氧化焙燒好的磷酸鐵鋰廢粉先進行配料,加入純水中進行二段球磨,把合格后的球磨料噴霧干燥,得到磷酸鐵鋰前驅體;(2)將步驟(1)所得的磷酸鐵鋰前驅體加入回轉窯中進行燒結,燒結氧濃度1.5?5ppm,燒結爐膛壓力5?20Pa,磷酸鐵鋰前驅體物料的體積所占回轉窯空間的1/6?1/4,回轉窯燒結后得到磷酸鐵鋰燒結料。本發明創造性地在磷酸鐵鋰廢粉修復過程中使用回轉窯對噴霧前驅體進行動態燒結,碳的包覆性能得到明顯改善,壓實密度和比表面積明顯提高,極大地提高了產品的物料性能和電化學性能。
本發明專利公開一種聚合物鋰離子電池集加熱/散熱一體化的熱管理系統,包括電池模組、聚合鋰離子電池、鋁塑膜、加熱組件、相變板、加熱電路板、加熱控制系統;所述電池模組由N節所述聚合鋰離子電池構成,所述聚合物鋰離子電池的外殼采用所述鋁塑膜封裝,所述的加熱組件設置于所述鋁塑膜中間一體化集成,所述相變板設置于所述聚合物鋰離子電池之間吸收電池產熱的熱量,所述加熱電路板與所述加熱組件電路連接,所述加熱控制系統設置于所述加熱電路板上。本發明專利得益于加熱組件與鋁塑膜一體化集成,使得聚合物鋰離子電池自身具有加熱功能,相變板可以實現電池模組的散熱功能,從而提升聚合物鋰離子電池高低溫性能,保障電池模組高效率使用。
本實用新型公開了一種方便進出料的提鋰用隧道窯,包括:外殼,所述外殼的底端設置有支撐腳,且支撐腳的下端連接有萬向輪,所述外殼的內端開設有定位槽,且外殼的上內部安裝有加熱管,所述外殼的右端連接有催化劑入口,且外殼的右內部設置有第一電機,所述第一電機的前端設置有連接桿,且連接桿的外端安裝有連接帶;連接塊,其設置在連接帶的上端,且連接塊的內部安裝有第二電機,所述第二電機的前端連接有連接組合件,且連接組合件的內端設置有反應桶本體。該方便進出料的提鋰用隧道窯,其可以實現隧道窯加速對提鋰過程的催化,同時,可以實現隧道窯加速對提鋰過程的催化,以及方便對裝有鋰渣的反應桶進行進出料輸送。
本實用新型公開了一種旋轉槳式溴化鋰濃縮器,列管式換熱器內設有過度節將換熱器的殼程分為上下兩段,上殼程連接熱量進出的管道,下殼程連接濃溴化鋰進出的管道;換熱器管程下端連接稀溴化鋰管,管程上端經管道與蒸發器聯通,蒸發器為上端圓柱形、下端錐形的空腔結構,蒸發器圓柱內設有多個倒錐斗,蒸發器中有主軸,上面分布多個葉片;蒸發器設有電動機和屏蔽磁力傳動,工作時帶動主軸以一定轉速旋轉,實現無泄漏磁力驅動;蒸發器上部與接真空冷凝器管連通,下端通過管道經換熱器下殼程連接濃溴化鋰管。本實用新型裝置是基于提高換熱效率,增大溴化鋰表面積,提高濃縮效率的設計,應用范圍廣泛。
本發明涉及廢舊含鋰鋁電解質的資源化處理方法,將待處理的廢舊含鋰鋁電解質粉碎,獲得粉末;將所述粉末與第一反應劑混合均勻,進行轉相處理,獲得混合物;將所述混合物與第二反應劑、水混合,攪拌反應后,過濾,獲得濾渣和濾液;將濾液用于沉鋰,獲得鋰鹽。本發明實現了廢舊含鋰鋁電解質中鋰的高效資源化回收利用,鋰浸出率高;本發明工藝流程短、生產效率高、工況友好,不產生二次污染,實現廢舊含鋰鋁電解質的資源化循環利用,社會經濟效益顯著。
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