本發明公開了一種鋰海水電池及其制備方法,該鋰海水電池,包括鋰保護負極,鋰保護負極由鋰片、隔膜、鋰離子固體電解質片封入鋁塑封裝袋中制成,隔膜中浸潤有電解液,鋁塑封裝袋上設有窗口,鋰離子固體電解質片通過封裝膠將鋁塑封裝袋上的窗口密封,封裝膠為高密度聚乙烯極耳膠或高密度聚乙烯/聚丙烯復合極耳膠。其制備方法包括貼有封裝膠的鋰離子固體電解質片的制備、鋰保護負極的制備及電池組裝。本發明的鋰海水電池具有密封性能好、放電穩定性優異、放電時間長、能量密度高等優點,在模擬海水中可穩定工作20天以上,能量密度可超過600Wh/kg,其制備方法具有封裝工藝簡單、流程精細可控的優點。
本發明公開了一種環保的廢舊鋰電池回收中的酸浸萃取工藝,廢舊鋰電拆分得到鈷酸鋰和炭粉料用硫酸/雙氧水混合溶液進行多段逆流酸浸,逆流浸出2~4段,使浸出液PH為2~6,浸出液送萃取工序;萃余液補加硫酸/雙氧水和過濾時的洗水后,返回酸浸工段;萃余液循環使用,直到萃余液中鋰富集至濃度達到2~10G/L后,沉鋰,處理并排放廢水。本發明通過利用多段逆流浸出,使浸出液的PH值正好達到P507萃取的要求,一方面可以減少堿耗,另一方面還能使萃取后的萃余液再次循環利用,節約工藝過程中的用水,并減少廢水排放量5~15倍。
本發明屬于鋰硫電池電解液技術領域,具體公開了一種鋰硫電池電解液,其包含導電鋰鹽、疏水有機溶劑和添加劑,所述的添加劑為具有式1結構式化合物中的至少一種:
本發明公開一種動力電池負極補鋰/鈉的裝置及方法,裝置包括電源,電源正極與補鋰/鈉結構電連接,電源負極與動力電池負極電連接,補鋰/鈉結構通過管道組件與動力電池連接形成電解液循環體系;補鋰/鈉結構包括電解槽、置于電解槽內的鋰/鈉金屬,電源正極與鋰/鈉金屬電連接,電解槽內有電解液可通過管道組件進出動力電池;方法包括:電源正極電導通,電解槽內的鋰/鈉金屬被氧化溶解形成鋰/鈉離子進入電解液中,形成富鋰/鈉離子電解液,然后電解液輸送到動力電池內部;導通動力電池的負極,電解液中含有的鋰/鈉離子被還原,并進入負極材料中參與形成SEI膜;將被還原的電解液回到電解槽內;重復上述方法直至完成動力電池負極補鋰/鈉。
本發明涉及一種用高溫固相反應法合成鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰方法。將鋰鹽、鐵鹽、磷鹽、少量的碳的有機物前驅體和摻雜金屬離子按比例進行高能球磨均勻混合,然后將混合物經過壓塊后置于磨口的反應料舟中,并且在塊狀前驅體上面覆蓋一層2-3厘米厚度的碳粉,再將光滑的剛玉片蓋在料舟上,將料舟置于馬弗爐控溫點,然后開始升溫,反應溫度為300-800℃反應時間為6-12小時,然后冷卻至室溫,經過破碎后制得磷酸鐵鋰粉末。本發明所合成磷酸鐵鋰具有節約惰性氣體降低生產成本的特點,所制備的磷酸鐵鋰的物理性能和電化學性能優良,適合于工業化生產。
本發明公開了一種載鋰復合骨架材料及其制備方法和應用,所述載鋰復合骨架材料為內封裝有若干個中空薄壁納米碳球的薄膜封裝結構,所述中空薄壁納米碳球內壁復合有低析鋰過電位納米粒子,所述薄膜為高析鋰過電位膜層,所述膜層為單層或多層,膜層選自碳層、聚合物膜層、固態電解質膜層、氧化物膜層或離子/電子混合導體膜層;所述低析鋰過電位納米粒子定義為與鋰反應電位大于0V的單質或化合物;所述高析鋰過電位膜層定義為使鋰在其表面的電沉積電位小于0V的膜層。本發明中的載鋰復合骨架材料的內壁相較于薄膜更低的析鋰電位,使得鋰離子只能穿透碳壁優先在中空碳球內部形核并沉積,實現了鋰金屬的封裝和持續均勻沉積/溶解。
鋰離子電池用多孔固態隔膜及其制備方法,該多孔固態隔膜由γ-Al2O3、無機填料及粘結劑混合制備而成,其中,γ-Al2O3與無機填料的重量配比為:γ-Al2O3:無機填料=1-40:99-60,二者合計為100重量份;無機填料與粘結劑的重量配比為:無機填料:粘結劑=99-85:1-15,二者合計為100重量份;膜厚0.003-0.020mm。使用本發明之多孔固態隔膜,既可降低鋰離子電池內阻,提高鋰離子電池倍率放電性能,又可延長鋰離子電池循環壽命,還可解決鋰離子電池的熱失控問題,并提高鋰離子電池的耐過充能力。
本發明提供了一種鋰砂的制備方法,采用水值為100ppm~300ppm的惰性介質作分散介質在200℃~250℃下將金屬鋰完全熔融,在轉速為1500rpm~3000rpm下,將其分散為很細的液滴,10min~30min將溫度降到150℃~180℃(金屬鋰熔點以下)時停止攪拌,此時金屬鋰在惰性介質中形成了很細小的分散體(通常粒徑為10μm~400μm),繼續降溫后得到可直接用于烷基鋰合成的鋰砂。本發明克服了鋰分散過程中分散介質含水量要求在20ppm以下技術偏見;采用含水量為100ppm~300ppm的惰性介質作為分散介質不僅省去復雜精制工序而且水值增高后,在鋰砂表面形成了一層以LiOH為主的保護層,使鋰砂更為穩定。
本發明公開了一種摻銦錳酸鋰,該摻銦錳酸鋰中包含有尖晶石錳酸鋰和金屬元素銦,元素銦在摻銦錳酸鋰中的質量分數為0.02%~5%。該摻銦錳酸鋰的制備步驟是:將鋰源物質與二氧化錳粉末按照Li∶Mn為(0.50~0.65)∶1的摩爾比混合均勻,同時加入銦源物質粉末,混合均勻后置于600℃~1000℃的空氣或氧化性氣氛中焙燒8h~32h,冷卻后過篩得到產品。該摻銦錳酸鋰可作為小型鋰離子電池或者動力鋰離子電池中正極材料的應用,其具有循環穩定性好、荷電保持能力強、貯存容量損失小等優點。
一種耐高壓鋰離子電池電解液,包括溶劑、溶質和添加劑,添加劑包括多巴胺,多巴胺占電解液總重量的0.05?0.5%。在本發明中,在電解液中加入多巴胺,因為多巴胺的在4.4V的時候優先于電解液的其他成分開始分解,多巴胺分解后的產物附著在正極活性材料上形成SEI膜,其能夠抑制電解液的其他成分的氧化分解,使得SEI膜的厚度能夠得到很好的控制。
本發明提供了一種用于高電壓凝膠聚合物鋰電池的電解質、及凝膠聚合物電池和制備方法。凝膠聚合物電解質由含有環狀結構丙烯酰胺單體與含有多氟取代的丙烯酸酯單體通過原位共聚而成。環狀結構的丙烯酰胺單體分子的高抗氧化性可以保證電解質在正極側高電壓下的穩定,引入多氟取代的丙烯酸酯結構可大大提升電解質的氧化分解電壓,從而改善了高壓下的陽極穩定性。
本發明提供了一種用于制備動力鋰離子電池負極材料的導電添加劑及其制備方法,導電添加劑是膨脹石墨與碳納米管的復合物,碳納米管的一端位于膨脹石墨的層間,另一端裸露于膨脹石墨外。其制備方法包括下述步驟:合成膨脹石墨;將鐵、鎳或鈷中的一種或多種插入到膨脹石墨層間;氣相催化工藝在膨脹石墨層間生長碳納米管;最后去除金屬雜質。本發明的導電添加劑對于改善電極的低溫循環性能和高倍率電化學性能效果顯著,且在與電極材料混料制漿過程中容易分散且不易發生團聚。本發明的制備方法操作簡單,能耗低,易于產業化應用、成本較低。
本發明的鋰離子電池石墨類負極材料/磷酸鹽、三元正極材料連續反應處理方法,包括以下步驟:S1:啟動旋轉反應器和加熱裝置,使旋轉反應器包覆段和炭化段達到預設的溫區;S2:將混合原料通過一進料機構送入所述旋轉反應器的進料端;S3:通過旋轉反應器的旋轉及自推送,使進入進料端的混合原料進入旋轉反應器的包覆段,并對混合原料進行中溫包覆處理;S4:中溫包覆處理后的物料通過所述旋轉反應器的繼續推送,進入到旋轉反應器的炭化段,并對物料進行高溫炭化處理;S5:經過高溫炭化處理后的物料,再經過冷卻處理,最后制備得到石墨類負極材料通過一出料機構送出。其具有能降低成本、節能環保、能簡化工藝流程、可提高產品質量的優點。
本發明公開了一種軟包裝鋰離子電池的鋁塑復合膜材料的回收方法及裝置。該分離方法為將鋁塑復合膜切碎,并收集鋁塑復合膜中的殘余電解液,與鋁塑復合膜一起放入一定濃度的酸溶液中,在60~100℃下攪拌10~120min,從而實現鋁塑復合膜中鋁和塑料分離。本發明還提供了實施該方法的裝置,包括耐酸筒體、具有切割和攪拌作用的裝置和加熱裝置等。本發明提供的方法流程簡單,易于實施,且僅消耗少量藥劑同時還能解決殘留電解液難處置問題,成本較低,回收率及產品純度高;提供的裝置制作簡單,造價較低,易于實施。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,具體涉及Li5FeO4@rGO@C復合補鋰添加劑,其特征在于,具有雙碳包覆的核殼結構,其包括Li5FeO4核,包覆在核表面的石墨烯層,以及包覆在石墨烯層表面的無定型碳層。本發明還涉及所述的材料的制備方法以及應用。所要求結構的雙碳包覆對縮小Li5FeO4?晶粒粒徑和提高Li5FeO4的空氣穩定性具有良好的協同性,有助于改善空氣穩定性,促使其優先參與負極的SEI膜的構建,從而改善首次充放電庫倫效率。
本發明涉及一種住宅供熱系統或區域供熱系統,具體是指直燃溴化鋰冷溫水機的一種供熱方式。其特征在于三個真空角閥(14、33、32)均處于關閉狀態,將惰性氣體充足并封存于機組主體(21)內,整個供熱過程,主體(21)、泵均處于休眠狀態,溶液不參予循環,減少了溶液對機件的熱應力影響,對系統自控水平可以降低要求,工質溫度和排煙溫度都可降低,大大節省了能源、延長了機組使用壽命。
本發明公開了一種Co@N?C復合材料,其特征在于:納米鈷顆粒原位分布在摻氮碳球中。本發明還提供了一種所述復合材料的制備方法,將包含鋅鹽、聚乙烯吡咯烷酮、六氰鈷酸鹽混合溶液在低于10℃下反應,隨后經靜置純化、固液分離;將固液分離的固體冷凍干燥,得前驅體;前驅體在800℃以上的溫度下碳化,即得。本發明還包括將所述的復合材料在鋰空電池中的應用。該方法制得的Co@N?C復合材料為球形,用作鋰空氣電池催化劑材料具有較低的過電位,高比容量以及優異的循環性能,且其制備方法簡單,成本低廉,具有較好的研究前景。
本發明提供了一種鈷酸鋰或錳酸鋰中非磁性金屬雜質的檢測方法,包括以下步驟:1)向待測樣品溶液中加入KCN溶液,并使待測樣品溶液的pH值保持在9.4~9.8;2)取上層清液測定其發射強度值;3)從非磁性金屬雜質的標準曲線中讀取發射強度值對應的非磁性金屬的含量;上層清液中KCN溶液的濃≥0.10wt.%。采用本發明提供的方法經過分析可知,該方法的精密度較高。具有較好的重現性。
本發明的鋰離子電池石墨類負極材料/鋰離子電池磷酸鹽、三元正極材料連續反應處理設備,包括進料機構、旋轉反應器和出料機構,進料機構和出料機構對接在旋轉反應器相應的進料端和出料端,旋轉反應器包括與進料端相接的石墨類負極材料包覆段/正極材料預燒結段和與包覆/預燒結段相接的石墨類負極炭化段/正極材料燒結段以實現反應物料從進料端、包覆/預燒結段、炭化/燒結段到出料端的依次連續輸送,旋轉反應器的包覆/預燒結段外布置有通過加熱以實現反應物料包覆/預燒結的第一加熱爐,旋轉反應器的炭化/燒結段外布置有通過加熱以實現反應物料炭化/燒結的第二加熱爐。其具有能降低成本、節能環保、能簡化工藝流程、可提高產品質量的優點。
本發明公布了一種二次針管式循環充放電鋰離子電池及其制備方法,它包括呈筒狀的鋁殼,以及下端插入鋁殼內部的不銹鋼針,不銹鋼針上螺旋卷繞有貼合層,貼合層包括內層的負極片,中間層的隔膜紙,外層的正極片,其中負極片一端單獨延伸出來一段先卷繞在不銹鋼針上;負極片下端與鋁殼底面之間間隔有間隙;正極片外壁與鋁殼內壁貼合設置;鋁殼內部填充有電解質;不銹鋼針上端通過絕緣密封件與鋁殼上端口密封固定;正極片為條狀鋁箔,鋁箔的正反兩面均設置有正反應涂層;負極片為條狀銅箔,銅箔的正反兩面均設置有負反應涂層。負極片由銅箔呈螺旋纏繞構成,銅箔的正反兩面均設置有負反應涂層??梢匝h充放電超過次,電壓穩定,使用壽命長。
本發明公開了一種鋰離子電池用硅/碳/空腔/碳復合材料及其制備方法和應用,該硅/碳/空腔/碳復合材料具有核殼結構;核殼結構包括由碳構成的外殼、由碳包覆納米硅顆粒構成的內核;外殼和內核之間具有空隙層;其制備方法是在納米硅顆粒表面依次包覆碳層I、二氧化硅層、碳層II,再通過刻蝕法去除二氧化硅層,即得;該制備方法簡單、成本低,制備的硅/碳/空腔/碳復合材料作為負極材料應用于鋰離子電池電化學表現出高循環穩定性和高庫倫效率等優點。
本發明公開了一種利用氣質聯用儀檢測鋰離子電解液中六氟磷酸鋰及其他有機成分的方法,在充滿氬氣的手套箱中取待測電解液,并用丙酮將電解液稀釋;取稀釋過的電解液,設置參數,使用氣質聯用儀的全掃“scan”模式對樣品進行檢測分析,得到TIC譜圖和對應的質譜圖,進行分析。本發明可以直接對物質進行定性,不需要另外購買標準樣品,不受色譜柱于設定參數的影響。在定性的基礎上,根據參數設置,可以通過峰面積和離子強度和單點外標法對物質進行準確的定量分析,操作簡單,結果準確,重現性良好。
本發明公開了一種順丁烯二酸酐類電解液添加劑。本發明還公開了包括該添加劑的電解液和鋰離子電池。包括該的電解液可以在正負極表面形成穩定的保護膜,抑制電極表面的反應活性,減少電解液的氧化分解,有效地抑制脹氣,從而提高鋰離子電池的安全性能、在常壓和高電壓下的循環性能和使用壽命。
本發明公開了一種鋰二次電池微量水氟化鐵正極材料的制備方法:(1)將三價鐵鹽與堿按1∶1-1∶10的比例在常溫下在水溶液中混合均勻,抽濾去除水,干燥1-48小時,得鐵堿混合物;(2)將鐵堿混合物與5-40%的氫氟酸按1∶1-1∶10的比例在塑料密封容器中均勻反應,并在40-100℃保溫1-48小時;(3)過濾,用乙醇清洗并在空氣中干燥1-36小時;(4)再在50-250℃真空狀態下干燥1-72小時;(5)在球磨機中粉碎,過100-400目篩,得氟化鐵產品。本發明具有如下的有益效果,一是對體系溫度進行自動控制,并在此基礎上通過精確的計算確定工藝參數;二是本方法產率高,產品純度大于95%。制得的FeF3(H2O)0.33具有完整的正交晶系結構、表面形貌規則、粒徑較小且分布均勻、放電性能好,是制備FeF3(H2O)0.33的一種新穎、實用的工藝路線。
本發明公開一種鋰離子電池極耳,包括設于鋰離子電池上的轉接正極耳和轉接負極耳,轉接正極耳和轉接負極耳上均設有極耳膠,極耳膠上設有定位裝置以用于鋁塑膜對折時定位。本發明的轉接極耳,其極耳膠具有兩個定位凸塊或凸片。凸塊或凸片分別位于轉接極耳的兩側面上,通過轉接極耳其中一面上的凸塊或凸片,可以準確定位裸電芯入殼的位置,通過轉接極耳另一面的凸塊或凸片則可以準確控制鋁塑膜翻折后的對齊度,一方面可以防止封裝時裸電芯入殼位置不準確造成封裝后極耳膠外露不良,提高極耳外露的一致性,提高電芯組裝成電池包時組裝定位的精準度;另一方面也可以減小甚至消除頂封邊錯位,提高電芯長度的一致性。本發明應用于電池技術領域。
本實用新型屬于鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種鋰離子電池極片,包括活性物質層,活性物質層的一表面涂覆有平穩層,平穩層的一表面濺射或蒸鍍有金屬顆粒膜層,并且平穩層設置于活性物質層和金屬顆粒膜層之間,金屬顆粒膜層的末端設置有極耳。相對于現有技術,本實用新型采用金屬顆粒膜層代替現有技術中連續的金屬箔,從而降低了集流體的厚度,進而降低了非活性材料在電池中所占的比重,提升了電池的能量密度;而且,當電池受到沖擊或針刺時,由于極片上的金屬顆粒與金屬顆粒之間直接分離,因此即使極片上的金屬顆粒與與之相對的極片上的活性材料表面接觸,也不會觸發大面積的短路,從而大大減少短路熱量的積累,提高電池的安全性能。
本發明公開了一種Ni@N?C復合正極材料的制備方法,其特征在于:將包含弱酸、殼聚糖、鎳源的混合溶液冷凍干燥,得到前驅體;將前驅體在800℃及以上的溫度下燒結,即得;殼聚糖、鎳源的質量比為1∶1~5∶1。本發明還公開了一種所述制備方法制得的復合正極材料。本發明還提供了一種所述復合正極材料在鋰空電池中的應用。本發明方法制得的Ni@N?C復合材料為納米Ni顆粒均勻生長在殼聚糖形成的摻氮碳的內部和表面,用作鋰空氣電池催化劑材料具有較低的過電位,高比容量以及優異的循環性能,且其制備方法簡單,成本低廉,具有較好的研究前景。
本發明公開了一種鋁/銅/CNTs-錫/石墨多層結構鋰離子電池負極材料及其制備方法,本發明以鋁箔為基底,將鋁箔經預處理后,先用脈沖電鍍的方法制備一層銅鍍層,接著用脈沖噴射的方法制備一層CNTs-錫鍍層,然后在CNTs-錫鍍層上再涂布一層石墨,最后進行熱處理得到鋁/銅/CNTs-錫/石墨多層結構負極材料。與現有技術相比,該發明采用鍍銅鋁箔為集流體,降低原有負極采用銅箔作為集流體的成本,同時增加極薄的Sn-CNTs層,在不影響原有石墨負極循環性能的基礎之上,提升電極材料的容量和循環性能。因此,應用前景十分廣闊。
本發明實施例公開了一種5V鋰離子電池用正極材料——尖晶石結構的錳酸鎳鋰合成的新方法,這種材料的通式LiNi0.5-yMn1.5+yO4。本發明采用濕化學方法合成使各元素在原子、分子級水平上進行混合所得產物均勻;晶相結構穩定;增加5V窗口容量;循環過程容量衰減極低,其內在結構穩定避免結構陷塌;提高了導電性,不致引起電液分解,避免過早造成電池體系實際性破環。不僅是本法制的正極材料有優異電化學性能:導電性高、電壓高、能密高、循環性好等特點而且本法過程簡單,工序少、操作容易、耗能少,產品質量易控制,產率高又穩定對環境友好便于大規模工業批量生產等優點。
本發明提供了一種鋰離子電池負極用碳包覆石墨棒及制備方法,所述石墨棒的石墨六角網面與石墨棒軸向為垂直關系;石墨化度≥96%;石墨棒直徑約10~30μm,長度≤80μm,長徑比≤5,石墨棒表面包覆的碳材料為軟碳。碳包覆石墨棒制備過程包括氣相沉積石墨化、整形、包覆等核心工藝,所得碳包覆石墨棒制成鋰離子電池用負極,其1C/1C循環3000周容量保持率高于80%,6C/6C循環1000周容量保持率高于80%,是一款兼備長循環、高能量密度、良好動力性能的負極材料。
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