本發明公開了一種鋰離子電池正極材料鎳鈷鋁的制備方法,包括以下步驟:將鎳鹽溶液和鈷鹽溶液混合均勻,再將絡合劑溶液、沉淀劑溶液與所述混合后溶液一起并流加入裝有底液的反應釜中進行一次沉淀反應,充分反應后進行固液分離,再洗滌;將洗滌后的固體料加入到反應釜中,再緩慢滴加鋁鹽溶液和沉淀劑溶液進行二次沉淀反應,使鋁元素逐漸沉淀到該固體料表面,整個過程不斷攪拌,反應結束后進行固液分離,固體料經洗滌、烘干后,得到鋰離子電池正極材料前驅體;將前驅體與鋰源混合,在通氧條件下進行兩段燒結,兩段燒結后的焙燒料經破碎及后續處理,得到鋰離子電池正極材料鎳鈷鋁。本發明的方法具有設備要求低、自動化程度高、操作簡單、環境友好、浪費少、產品質量好等優點。
本發明公開了一種層狀富鋰錳基正極材料,其化學式為:本發明所提供的層狀富鋰錳基正極材料,硼和鋁元素可以進入層狀富鋰錳基的晶體結構中,起到穩定結構的作用,從而提高循環過程的穩定性,硼鋁共摻雜既可以抑制首次充放電結束時氧空位的消失,從而提高首次充放電效率;摻雜原子占據材料四面體結構間隙位置,阻斷過渡金屬離子的遷移路徑,從而緩解了平均放電電壓下降,并且部分摻雜元素沉積在材料顆粒的表面,增大離子傳輸的動力學,而改善了層狀富鋰錳基正極材料的倍率性能;硼鋁共摻雜可以發揮兩種金屬元素的協同作用,使得層狀富鋰錳基正極材料在動力電池及儲能領域具有廣泛的應用前景。本發明制備方法工藝簡單,操作方便,降低了設備要求及制作成本,能夠滿足工業化生產要求。
本發明公開了一種基于科琴黑的鋰硫電池硫基納米正極材料,包括硫納米顆粒和科琴黑,科琴黑孔徑為2nm-20nm,硫納米顆粒位于科琴黑孔道內,硫基納米正極材料中硫與科琴黑的質量比≥1。本發明還公開了上述鋰硫電池硫基納米正極材料的制備方法:將科琴黑、表面活性劑、水與酸混合,形成溶液A;將含硫化合物和表面活性劑溶于水,形成溶液B;將溶液B通過蠕動泵逐滴加入溶液A中進行反應,蠕動泵的轉速為0.5-1r/min,反應時間為10~20h,形成鋰硫電池硫基納米正極材料前驅體;將前驅體用超純水洗至中性、過濾、烘干,即得到基于科琴黑的鋰硫電池硫基納米正極材料。本發明的鋰硫電池硫基納米正極材料成本低、容量大、壽命長。
本發明公開了一種采用燒結的方法,先將錳源材料在燒結爐中,以1~4℃/min的速度升溫至600~900℃,燒結3~20h,得到低SO42-質量百分含量的錳酸鋰前軀體。再以此錳酸鋰前驅體與碳酸鋰按Mn︰Li=2︰1.05的摩爾比配料混合,在燒結爐中以1~5℃/min的速度升溫至700~900℃,燒結12~20h,得到SO42-含量≤0.2%的錳酸鋰產品。本發明制備的錳酸鋰正極材料中SO42-含量低,裝配的鋰離子電池1C倍率下循環1000次容量保持率>80%,在提高首放容量的同時,顯著提高了鋰離子電池正極材料錳酸鋰的循環性能和儲存性能,為錳酸鋰材料在鋰離子動力電池行業的快速發展奠定了良好基礎。
本發明屬于鋰二次電池負極材料領域,具體公開了一種二次電池用金屬鋰負極,包括集流體,復合在集流體上的鋰鉍合金基底層,以及復合在鋰鉍合金基底層表面的鋰化合物層。本發明還公開了所述的二次電池用金屬鋰負極的制備方法,將鉍的化合物、導電劑和粘結劑漿化后復合在集流體表面,隨后再將復合在集流體上的鉍的化合物和金屬鋰反應,制得所述的二次電池用金屬鋰負極。本發明獨創性地發現,通過所述鉍的化合物與金屬鋰的化學反應,生成有效的鋰鉍合金;促使金屬鋰在鉍骨架中均勻生長,同時生產有效的SEI膜,保護金屬鋰,避免鋰枝晶產生,從而提高金屬鋰負極的充放電庫倫效率及循環壽命。
本申請公開了一種氟化鋰生產裝置,所述氟化鋰生產裝置包括的焙燒爐、冷凝系統、氫氟酸收集瓶、焙燒混合物過濾系統、及氟化鋰反應系統;所述冷凝系統連接所述焙燒爐及所述氫氟酸收集瓶;所述氫氟酸收集瓶連接所述冷凝系統及所述氟化鋰反應系統;所述焙燒混合物過濾系統連接所述焙燒爐及所述氟化鋰反應系統;其中,所述氟化鋰反應系統用于混合所述氫氟酸收集瓶中的氟化氫液體及混合物過濾系統生成的混合液。本申請依據郴州螢石尾礦中氟化鈣含量高的特點,濃硫酸焙燒反應后生成的氟化氫及焙燒反應的其他產物混合反應生成氟化鋰,制備轉用的氟化鋰生產裝置,能夠提高生產效率,降低成本并減少污染。
本發明涉及鋰離子電池領域,具體涉及一種鋰離子電池用球形錳酸鋰正極材料及其制備方法和應用。所述錳酸鋰鋰離子正極材料化學式為LixMn2RaOb其中,R為至少含硼的摻雜元素,0.95<x<1.6,0.02<a<0.25,4<b<4.8;其制備方法包括下述步驟:將包括錳源前驅體、鋰源化合物、含或不含硼元素的摻雜元素化合物的原料按計量比混合后,經預燒脫水后制備出錳酸鋰半成品1,再經與含或不含硼元素的摻雜元素化合物,鋰鹽化合物混合后燒結、粉碎制備得到所述鋰離子電池正極材料。本發明有利于減少成品錳酸鋰的晶體棱角,制備出球形度較高的錳酸鋰,以及提升錳酸鋰材料的壓實密度。其制備方法經濟可行,適用性廣泛,效果明顯,具有較好的應用前景。
本發明提供了一種一步對錳酸鋰摻雜、包覆雙重改性的方法,通過本發明的方法得到的產物中,四氧化三錳表面的鋁源在熱處理的過程中部分鋁會進入外層錳酸鋰形成LiMn2-xAlxO4固溶體,其余的鋁以氧化物的形式存在,對錳酸鋰達到了包覆、摻雜雙功能改性。氧化鋁層可以有效地隔開錳酸鋰與電解液的直接接觸;LiMn2-xAlxO4固溶體在不阻礙鋰離子通過的條件下具有比LiMn2O4更穩定的結構。雙功能改性有效的抑制了二價錳的溶解,提高了錳酸鋰的循環性能和高溫性能。
本發明屬于電池材料技術領域,具體涉及一種磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法。本發明提供的磷酸鐵鋰正極材料具有多孔結構,化學通式為LixFeyNzPO4/C,1C放電容量為146?151 mAh/g,10C放電容量為133?138 mAh/g,壓實密度為2.4?2.6 g/cm3。本發明通過原料的選擇以及合成工藝的優化,直接合成磷酸鐵鋰材料,并實現N的摻雜以及C的包覆。在原料選擇方面,本發明選用磷酸鋰作為主要鋰源,選用碳酸鋰作為補充鋰源;選用鐵粉作為主要鐵源,選用硝酸鐵作為補充鐵源;磷酸鋰和磷酸作為磷源。上述原料的選擇,大大降低了生產成本,同時,硝酸鐵作為補充鐵源的同時,提供可摻雜的N元素。
本發明涉及一種鋰離子電池負極材料,具體涉及一種改性茶籽殼碳鋰離子電池負極材料及其制備方法。本發明的改性茶籽殼碳鋰離子電池負極材料含有硅、硼和茶籽殼碳。本發明的改性茶籽殼碳鋰離子電池負極材料具有電化學容量高、循環性能好、成本低、綠色環保等優點。
一種從硫酸鈉亞型鹽湖鹵水提鋰的工藝,包括以下步驟:(1)將硫酸鈉亞型含鋰鹵水經預處理后,進行納濾膜分離,分別得到含鋰滲透液及二價截留液;(2)含鋰滲透液經濃縮,并作為高鋰母液備用;(3)所得二價截留液通過冷凍進行脫硝處理,得脫硝液;(4)將脫硝液與高鋰母液進行兌鹵,結晶反應得到碳酸鋰粗產品和結晶母液;(5)將所得碳酸鋰粗產品經再漿洗滌和脫水、干燥,得工業級碳酸鋰產品。本發明克服傳統蒸發濃縮工藝成鹵率低、母液夾帶量大和鋰收率低的技術缺陷;膜濃縮工藝高效快捷,生產周期短,克服鹵水濃縮對鹽湖所在地鹽田建設條件的局限,大大降低提鋰成本。
本發明公開了一種基于鋰電池功率估計的混合儲能控制系統及其能量管理方法,其中能量管理方法為:采集鋰電池組的開路電壓、電流和SOC;根據鋰電池組的開路電壓、電流,對鋰電池組進行參數辨識,估計當前鋰電池組的最大充放電功率;將當前鋰電池組的最大充放電功率作為自適應控制的上限和下限,進而采用自適應下垂控制策略對鋰電池組的分配功率進行限制;根據混合儲能系統的總需求功率和鋰電池組的分配功率,對超級電容組進行功率分配;生成鋰電池組和超級電容組各自DC/DC模塊的控制信號,以各自輸出功率為各自的分配功率,綜合為電動汽車提供總需求功率。本發明可以保護鋰電池組受到尖峰充放電功率的影響,提高鋰電池組的使用壽命。
本發明提供了一種錳酸鋰正極材料,其特征在于,所述錳酸鋰正極材料的化學式為Li(1+3a+b)Mn2BaRbO(4+3a+2b),其中,R為摻雜元素,0<a<0.1,0<b<0.2,并提供了上述正極材料的制備方法,包括如下步驟:步驟1:將錳源化合物和鋰源化合物混合,經過熱處理,得到錳酸鋰正極材料半成品;步驟2:將步驟1得到的錳酸鋰正極材料半成品、含摻雜元素R的化合物混合,經過熱處理,得到所述的錳酸鋰正極材料;其中,在步驟1或步驟2中進行熱處理之前,還加入了硼源化合物。本發明有利于提升錳酸鋰材料的安全性能,其制備方法經濟可行,適用性廣泛,效果明顯,具有較好的應用前景。
本發明公開了一種小粒徑補鋰添加劑Li5FeO4的制備方法,包括以下步驟:(1)將草酸亞鐵和鋰源溶于溶劑中并混合均勻,干燥,得到粉狀混合料;(2)將所述粉狀混合料在氧氣氣氛中燒結,隨爐冷卻,粉碎,過篩,得到D50為0.8?2.6μm的小粒徑補鋰添加劑Li5FeO4。本發明制備的Li5FeO4粒徑在0.8?2.6μm之間,粒徑分布更均勻,結晶質量更好,純度更高;利用該方法制備的粒度范圍內的Li5FeO4,鋰離子擴散的距離短,倍率性能好,Li5FeO4材料無明顯團聚現象,Li5FeO4與其它正極材料混料均勻,彼此充分接觸,鋰離子能最大程度從材料中脫出,顯著提高鋰離子電池首次效率和能量密度。
本發明公開了一種磷酸錳鐵鋰正極材料的制備方法,包括以下步驟:1)將硫酸錳、硫酸亞鐵、氫氧化鋰、磷酸二氫銨用水溶解后得到第一溶液,向第一溶液中加入表面活性劑,得到第二溶液;2)將第二溶液置于恒溫水浴中加熱,不斷攪拌至水被蒸發完全,得到混合物;3)向混合物中加入碳源混合以無水乙醇為介質進行濕法球磨至粒徑為100?200um,干燥,煅燒,自然降溫至室溫,得到前驅體粉末;4)將前驅體粉末和聚丙烯溶于無水乙醇中,在恒溫水浴條件下不斷攪拌至無水乙醇溶液揮發后干燥至恒重,煅燒,即得磷酸錳鐵鋰正極材料。本發明通過添加表面活性劑和聚乙烯可顯著提高制備的高磷酸錳鐵鋰正極材料的電化學性能和鋰電池的儲藏性能,提高鋰電池的使用壽命。
本發明公開了一種鋰硫電池柔性正極的制備方法,該柔性正極由負載S1-xSex的摻氮多孔碳纖維分散在石墨烯片層之間組成的。具體制備方法是首先將硫和硒與摻氮多孔碳纖維復合形成摻氮多孔碳纖維/S1-xSex復合材料,然后將石墨烯和摻氮多孔碳纖維/S1-xSex復合材料加入到溶劑中,超聲分散得到石墨烯和摻氮多孔碳纖維/S1-xSex復合材料復合懸浮液,真空抽濾復合懸浮液得到濾餅,烘干即可得到石墨烯/摻氮多孔碳纖維/S1-xSex復合材料的柔性正極。該制備方法得到的鋰硫電池柔性正極具有導電性好、固硫固硒效果好、機械強度高等優點。同時,制備方法簡單,無需復雜的涂布工藝,無需添加粘結劑、導電劑和集流體,制得的柔性正極應用于鋰硫電池,表現出優異的電化學性能。
一種含M的多功能金屬氧化物修飾的高電壓鈷酸鋰正極粉末材料及其制備方法,其通式為:LiaCo1-x-yM′xMyO2,核殼型結構,在正極材料內核外包覆有一層惰性保護層,惰性保護層中至少含有M的氧化物,或M和M′對應的復合氧化物;制備時先將電池級的鋰源、鈷源、含M及M′添加劑按照相應比例進行混合,將所得的混合料進行恒溫燒結,將所得的燒結產物進行粉體處理,即得到高電壓鈷酸鋰正極粉末材料。本發明的產品在高電壓下質量能量密度大、循環性能和安全性能優異。
本發明公開了一種制備電池級碳酸鋰的方法,包括以下步驟:1)分析濃縮鹵水中各元素含量;2)除S;3)除Ca、Ba、Mg、Fe離子;4)深度除Mg、Fe離子;5)深度除Ca、Ba離子;6)深度除雜;7)沉鋰。本發明通過對濃縮鹵水的分析,確定了鹵水中雜質的含量,并根據雜質的性質,設定了相對應的除雜步驟并進行了深度除雜,雜質去除徹底,獲得碳酸鋰純度高。而且在除雜過程中,利用不同溫度和不同pH值條件下雜質沉淀的溶度積不同;通過嚴格控制反應條件,減少碳酸鋰沉淀的析出,降低了鋰源的損失,提高了鋰的回收率。其次,本發明工藝和設備相對簡單,易于實現對濃縮鹵水的大規模處理。
本發明提供一種半導體鋰離子蓄電池負極,所述半導體鋰離子蓄電池負極由以下成分按照重量百分比組成:碳化硅5%?7%;石墨86.2%?91.2%;石墨烯1%?3%;碳納米管0.5%?1.5%;羧甲基纖維素鈉1%?1.5%;丁苯橡膠1.3%?1.8%。本發明還提供了一種半導體鋰離子蓄電池負極的制備方法。本發明提供的半導體鋰離子蓄電池負極采用碳化硅、石墨、石墨烯、碳納米管綜合使用,能發揮碳化硅的作用,提高鋰離子電池負極的存鋰離子的能力,抑制硅的膨脹,保持硅材料的穩定性;能有效的提升蓄電池容量、延長蓄電池壽命、增強蓄電池的穩定性。
一種廢鋰電池電解液的綜合回收方法,涉及廢舊鋰離子電池回收利用技術,特別是廢鋰電池電解液的綜合回收方法。包括如下步驟:蒸餾:將廢電解液置于蒸餾器中,在負壓下,間壁加熱使(EC+DMC+PF5)(g)呈氣態,與主要成分為LiF和水的蒸餾底液分離;冷凝:將氣態的(EC+DMC+PF5)(g)通過冷卻器冷卻成液態的(EC、DMC)(L),并與氣態的PF5(g)分離,分別回收液態的(EC、DMC)(L)混合有機溶劑和氣態的PF5(g);底液處理:將S1)步驟中的蒸餾底液,經脫氟,去鈣,濃縮,沉淀,回收碳酸鋰。本發明能對廢舊鋰電池電解液中的有機溶劑、磷、氟和鋰各組分實現了全部回收,節約了資源,提高了經濟效益,減少廢水排放,促進環境友好。
一種提高鋰離子電池正極材料循環穩定性的方法,它屬于鋰離子電池正極材料領域。其由正極材料及均勻致密包覆在表面的金屬氧化物組成,所述的正極材料包括錳酸鋰、硅酸錳鋰、鎳鈷錳酸鋰等,所述的金屬氧化物主要為Al2O3、ZnO、TiO2、Nb2O5、ZrO2、Ta2O5等。這些金屬氧化物包覆層的存在,一方面,可以更好更快的傳遞鋰離子,另一方面,在循環過程中,可阻止電解液與正極材料接觸,進而防止正極材料溶解在電解液中,因而提高了正極材料的循環穩定性。本發明所涉及的制備工藝具有操作簡單、成本低、效率高、易于實現規?;?、產業化生產等優點。
本發明公開了一種鋰離子電池隔膜,其特征在于,其成分包括高分子量聚烯烴、引發劑、有機物增粘劑和納米級無機填料,所述的高分子量聚烯烴接枝共聚有親水基團,所述的親水基團來自親水單體,所述分子量聚烯烴和親水單體的質量比例為5~16。本發明還公開了一種制備上述鋰離子電池隔膜的方法,主要步驟包括聚烯烴基質膜的制備、退火、冷拉伸、熱拉伸以及熱定型處理過程。本發明所涉及的鋰離子電池隔膜具有良好的親水性能、粘結性能和機械強度。
一種鋰離子電池用低溫電解液,由基體溶劑、低粘度碳酸酯、低粘度和低熔點添加劑、鋰鹽組成,通過研究電解液的熔點沸點,粘度,介電常數等主要參數,選擇合適的溶劑組分以及比例,并選擇特殊的低溫電解液添加劑,得到具有良好的高、低溫充放電性能及低溫倍率性能的電解液。本發明,組分配比合理、具有良好的常溫、低溫充放電性能、常溫循環穩定性好、低溫倍率性能良好,適于工業化生產,可作為現有鋰離子電池低溫電解液的更新換代產品。
本實用新型公開了一種帶有防盜結構的鋰離子電池組,涉及鋰離子電池組技術領域,包括殼體以及安裝在其內的鋰電池組,所述殼體的頂部一側轉動安裝有蓋板,且蓋板與殼體的另一側之間設置有防盜鎖,所述蓋板上安裝有吹風裝置,且殼體靠近其底部的前側設置有散熱孔;還包括:導熱裝置,所述導熱裝置設置在殼體內,且鋰電池組安裝在導熱裝置上;本實用新型導熱裝置將鋰電池組工作產生的熱量傳導至殼體外,配和橫導熱銅板和豎導熱銅板的彎曲狀,使得熱空氣在殼體內更好的流通,向橫導熱銅板和豎導熱銅板內加入冷卻液,最終,使得對鋰電池組的散熱效率更高。
本發明提供了一種磷酸鐵鋰/納米碳復合正極材料的制備方法,其特征在于,包括以下步聚:1)前驅體的預處理:按以下組分和質量百分比含量稱量原料:催化劑0.2%~15%、鋰鹽5%~15%、鐵鹽40%~60%和磷酸鹽25~45%;所述的催化劑為金屬FE、CO、NI中的一種或多種;將上述原料加入分散劑后在球磨機中球磨,制得前驅體;2)碳納米管或碳纖維的生長:3)磷酸鐵鋰或摻雜磷酸鐵鋰的制備。本發明解決了碳納米管在高粘度高固含量磷酸鐵鋰漿料中的分散難題,并且提供了在制備磷酸鐵鋰過程中同時生長碳納米管或碳纖維的方法,提高了磷酸鐵鋰高功率充放電條件下比容量和循環壽命。
本發明屬于鋰金屬電池技術領域,尤其涉及一種鋰金屬電池負極片的改性方法,包括以下操作:將處理液涂覆在鋰金屬電池負極片的表面,干燥后在所述鋰金屬電池負極片的表面形成一層保護膜,得到改性后的鋰金屬電池負極片;所述處理液包括有機硅類處理液、硝酸鹽類處理液或氟化處理液。由于鋰金屬電池負極片經過上述處理液處理,鋰金屬電池負極片的表面預先形成了一層保護膜,可以很好的改善負極片與電解液界面的相容性,提高鋰金屬負極的界面穩定性,抑制充放電過程中鋰枝晶的產生,提高鋰金屬電池的循環性能和安全性能。
一種多孔球狀磷化二鐵鋰離子電池負極材料及其制備方法,所述多孔球狀磷化二鐵鋰離子電池負極材料為100~800 nm大小均勻的微納米顆粒,其中的磷化二鐵為六方晶相Fe2P,具有多孔球狀結構,周圍有碳包覆層;本發明采用一次溶劑熱法和一次水熱法獲得前驅體,然后將前驅體在還原氣氛下焙燒獲得多孔球狀磷化二鐵鋰離子電池負極材料;本發明的多孔球狀磷化二鐵鋰離子電池負極材料,其多孔球狀的骨架和碳包覆層都有助于緩解充放電循環過程的體積膨脹,提高材料的導電性;所組裝的鋰離子電池倍率性能好、循環穩定性好、離子傳輸效率高;本發明方法操作簡單,成本低,可控性強。
本實用新型公開了一種鋰電池正極材料生產裝置,包括機體和攪拌倉,所述機體內部開設有攪拌倉,且機體頂面中間位置固定有傳動電機,所述傳動電機輸出端位于攪拌倉內部與齒輪組嚙合。本實用新型中,該裝置通過進料口向鋰電池正極材料和膠液加入到機體內部的攪拌倉內,通過傳動電機運行帶動齒輪組轉動,齒輪組轉動帶動轉盤轉動,轉盤轉動帶動震動棒轉動,從而對攪拌倉內部的鋰電池正極材料和膠進行混合,并且馬達運行帶動螺旋槳轉動對進入到集料口中的鋰電池正極材料和膠進行混合,同時震動電機運行帶動震動棒震動,從而提高攪拌倉內部的鋰電池正極材料和膠的混合效率,并其保障不會破壞原有的鋰電池正極材料的結構,從而提高工作效率。
本實用新型公開了一種用于電動汽車的鋰電池管理系統,其包括主控模塊、無線藍牙模塊、多個DSP模塊和對應的分鋰電池組、充放電電子開關以及電流采集模塊,所述無線藍牙模塊與主控模塊通過UART連接,所述DSP模塊通過RS-485總線連接主控模塊,每一個DSP模塊與其相對應的分鋰電池組連接,多個分鋰電池組串接組成總鋰電池組,充放電電子開關、電流采集模塊與所述總鋰電池組連接。本實用新型具有設計簡單、能耗低、效率高的優點,解決了目前汽車能源管理系統存在的均衡效果不佳、設計過于復雜、繁瑣、整機效率較低的問題。
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