本發明屬于濕法冶金領域,公開了一種從含鋰廢水中回收鋰的方法,包括如下步驟:(1)調節含鋰廢水的pH至酸性或中性;(2)先配制有機相,再皂化,加入含鋰廢水進行萃取,再分離出水相,即得含鋰離子的負載有機相;所述調節含鋰廢水的pH的溶液為硫酸;所述有機相包括以下組分:萃取劑、協萃劑和稀釋劑。本發明的組合萃取劑體系不需要加入三氯化鐵作為共萃劑,避免Fe3+水解造成的乳化現象發生;本發明的組合萃取劑體系鋰鈉選擇性好,負載量高,經4級逆流萃取,廢水中的Li可以由3.7g/L降到0.126g/L,萃取率可以達到96.6%。
本發明提供了一種LNCM錳系三元鋰離子電池電解液、鋰電池及其制備方法。該電解液制備原料包括:電解液添加劑、鋰鹽和溶劑,電解液添加劑在電池電解液中的占比為1~10 wt%,電解液添加劑為碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和硼酸三甲酯的混合。電解液中,將介電常數高的EC和粘度低的DEC、EMC混合使用,滿足了電解液工作溫度范圍、電導率等多方面的要求。通過減少高熔點溶劑EC(熔點35?38℃)的含量,而增大低熔點的共溶劑DEC(熔點?43℃)和EMC(熔點?55℃)的含量,拓寬了電解液的工作溫度范圍。
一種由廢舊金屬鋰電池制備電池級碳酸鋰的方法,包括以下步驟:步驟一、將廢舊金屬鋰電池通過鹽池放電完全;步驟二、將步驟一中放電后的廢舊金屬鋰電池通過撕碎機撕碎;步驟三、將步驟二中撕碎后的廢舊金屬鋰電池送入焙燒窯于600~1200℃溫度下焙燒,然后送入振動篩分離得到料粉和鐵殼,向料粉和鐵殼按照1:1的固液比加入水或酸液,從而將料粉和鐵殼中的鋰浸出并得到含鋰溶液,分離出石墨粉和鐵殼作為副產品出售,向含鋰溶液中加入氫氧化鈉調節pH為10,然后過濾并向所得濾液中加入碳酸鈉進行反應,反應完全后蒸發濃縮即得本發明中所述的電池級碳酸鋰。通過本發明提供的方法可直接制備得到電池級碳酸鋰,不僅減少了資源的浪費,而且保護了環境。
本發明公開了一種從含鋰多金屬混合溶液中高效回收鋰的方法,包括以下步驟:(1)調節含鋰多金屬混合溶液的pH至3?7,然后采用皂化有機相萃取,得到負載有機相和富鋰萃余液;(2)所述負載有機相加酸反萃處理,得到反萃液和反萃有機相;所述反萃液根據其中金屬離子種類及含量,選擇性回收利用,反萃有機相經洗滌、皂化后返回到步驟(1)中再利用;(3)所述富鋰萃余液經深度除油處理后進入雙極膜電滲析系統,產出氫氧化鋰溶液和酸溶液;(4)所述氫氧化鋰溶液經蒸發濃縮,得到單水氫氧化鋰粉料和濃縮母液。本發明的方法,實現酸堿的一次性投入、全流程閉路循環,生產運營成本低、過程自動化可控;采用本發明的方法,可使含鋰多金屬混合溶液中鋰的回收率大于95%。
本發明公開了一種高容量的鋰電池負極材料,其制備方法為首先通過水熱反應制備好多孔Fe?Sn?La?O?B?F初品,之后在多孔Fe?Sn?La?O?B?F初品表面發生自由基聚合形成聚合物修飾的多孔Fe?Sn?La?O?B?F,最后在氮氣氛圍下450?550℃煅燒得到/F/B/Si/P共摻雜的碳層包覆的Fe?Sn?La?O?B?F。本發明公開的容量高的鋰電池負極材料制備價格低廉,能源密度大,電池容量高,循環壽命長,導電性好。
一種鋰離子電池正極極片,包括集流體和正極膜片,正極膜片由正極活性材料、導電劑與粘結劑組成,膜片的表層噴涂有機高分子物質層,其主要組成物為聚酰亞胺、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈中的至少一種;該正極極片的制備包括:先將正極活性材料、導電劑、粘結劑混合加入有機溶劑中得到正極漿料;將正極漿料涂布在集流體上,烘干得到正極極片;將正極極片置于通風櫥中的加熱板上,在正極極片的表層噴涂可溶性有機高分子物質溶液,形成可溶性有機高分子物質層,再烘干得到鋰離子電池正極極片。該正極極片可與負極、隔膜以及電解液組裝成本發明的鋰離子電池。本發明能適應高電壓鋰離子電池環境,并能提高鋰離子電池的循環性能和倍率性能。
本發明公開了一種基于抗壞血酸的富鋰錳基鋰離子電池正極材料的改性方法,包括如下步驟:(1)將抗血酸溶于去離子水中,形成抗壞血酸溶液;(2)將需要改性的富鋰錳基鋰離子電池正極材料加入到所述步驟(1)后得到的抗壞血酸溶液中,進行加熱攪拌處理,形成懸濁液;(3)將步驟(2)后得到的懸濁液進行過濾,洗滌,干燥,獲得經抗壞血酸處理的正極材料粉體;(4)將步驟(3)后經抗壞血酸處理的正極材料粉體在空氣中進行后續燒結處理,即獲得改性的富鋰錳基鋰離子電池正極材料。該改性方法在改性過程中能夠實現對富鋰錳基鋰離子電池正極材料體相微結構的調控,能夠顯著提高正極材料在循環過程中的穩定性和倍率性能。
本實用新型公開了一種鋰離子電池拼接式層單元框架及其構成的鋰離子電池模塊,鋰離子電池模塊包括底板、頂板、多個層單元,層單元由拼接式層單元框架、軟包鋰離子電池、彈性調整墊、散熱板組成,散熱板沖有凹坑構成軟包鋰離子電池、彈性調整墊的容納空間,散熱板兩端延設有凸耳,凸耳上設有通孔,多個散熱板平行布置在拼接式層單元框架中,每一個散熱板上設置的凸耳均夾裝在拼接式層單元框架中的上端邊框與下端邊框之間,構成一個層單元,在底板與頂板之間疊置多個層單元,通過螺栓緊固定位。本實用新型模塊結構緊湊,方便維修,容易擴展,實現電池單體的隔離,對電池起到保護作用,對提高電動汽車鋰電池組使用壽命和能量密度具有顯著的作用。
本發明提出一種雙面不對稱鋰電池復合涂層隔膜、生產工藝及鋰電池,提升陶瓷涂覆隔膜的耐高電壓性能和熱穩定性能,以及在高電壓高能量密度的鋰離子動力電池的應用性,提升鋰離子動力電池的能量密度和安全性。所述一種雙面不對稱鋰電池復合涂層隔膜,包括基體層1、上涂層2以及下涂層3;所述基體層1上具有微孔11,所述微孔11用于導通電解液中的離子;所述上涂層2包括涂覆在所述基體層1的一面的銀納米線層21和涂覆在所述銀納米線層21遠離所述基體層1一面的離子導體涂層22;所述下涂層3包括涂覆在所述基體層1的另一面上的碳納米管層31和涂覆在所述碳納米管層31遠離所述基體層1一面的陶瓷涂層32。
本方案提供一種廢舊鎳鈷錳酸鋰?鈦酸鋰電池的回收方法,本方案在密閉設備中,采用低溫加熱的方式分離并收集廢舊電池中的電解液,電池隔膜在低溫加熱條件下不會分解,有利于后續隔膜的回收利用,同時避免了高溫加熱產生大量氯化物、二惡英等有毒有害氣體。本方案方案采用焙燒的方法,在后續只需用到少量酸就可以浸出鎳鈷錳鋰和鈦,不需要的金屬銅、鐵和鋁留在廢渣中,減少后續除鐵、鋁、銅雜質的工作量和原料用量,同時還減少了渣量。此外,采用本回收方法,鈦和鎳鈷錳鋰的分離率高,鈦、鎳、鈷、錳、鋰的回收率可以達到98.2%。
本發明涉及一種表面活性劑輔助制備鋰離子電池正極材料磷酸釩鋰的方法。該方法包括以下步驟:將磷源和表面活性劑按照適當的比例球磨混合,之后再加入石蠟球磨,再次加入釩前驅體、鋰源繼續球磨。所得到的混合物在惰性氣氛保護中于600~900℃的溫度下加熱,得到Li3V2(PO4)3納米顆粒。本發明合成的Li3V2(PO4)3顆粒尺寸小,用于鋰離子電池正極,充放電容量高,循環穩定性好,是鋰離子電池理想的正極材料。
本發明提供一種高鎳鋰離子電池正極材料及其制備方法與鋰離子電池,其中,方法包括:(1)通過混合或噴霧干燥的方法將金屬氧化物包覆在電極材料表面,得到包覆電極材料;金屬氧化物與電極材料的質量比為(0.1~2):100;(2)然后,將步驟(1)得到的包覆電極材料加入水中攪拌,包覆電極材料與水的質量比為(0.5~10):1;脫水,干燥,即得。本發明還提供上述方法制得的高鎳鋰離子電池正極材料及采用該正極材料的鋰離子電池。本發明方法既有效降低層狀高鎳正極材料表面殘堿,同時又能最大程度減少降堿過程對材料表面結構和循環性能的破壞;采用該方法制備的層狀高鎳正極材料殘堿含量低、可逆容量高、循環性能優異。
本發明涉及一種新型鋰離子二次電池用正極材料—NbOx(x=1~2)。含有此活性物質的正極材料與負極為鋰片制成的鋰離子二次電池的特征在于其充放電電壓平臺分別為1.8V和1.6V,具有良好的充放電循環性能和環境友好無污染等特性。NbOx(x=1~2)是一種具有應用前景的高容量、高安全新型鋰離子電池正極材料。
本發明公開了一種鋰離子電池隔膜的制備方法、鋰離子電池及其制備方法,包括以下步驟:(1)、配置具有粘結性的漿料;(2)、將步驟(1)的漿料通過噴射裝置噴射到旋轉的圓盤上,漿料從旋轉狀態的圓盤甩出流經調節區域至陶瓷隔膜的一側或兩側,以形成分布均勻的漿料附著區和漿料非附著區,漿料附著在陶瓷隔膜表面的面密度為0.2g/m2~1g/m2;(3)、將步驟(2)的帶有漿料的陶瓷隔膜進行涂布,烘干,獲得鋰離子電池隔膜。本發明的鋰離子電池隔膜的制備方法,將漿料轉移到旋轉的圓盤上,圓盤將漿料均勻分散成小液滴甩向陶瓷隔膜表面,由于漿料為局部均勻附著,漿料非附著區給予鋰電池極膨脹提供膨脹空間,防止鋰電池極片受熱膨脹與陶瓷隔膜發生錯層。
一種鋰離子電池用鈷酸鋰正極材料,包括鈷酸鋰基體及表面的包覆層,金屬氧化物均勻包覆在基體的外表面,納米纖維素均勻分散在金屬氧化物形成的包覆層中,納米纖維素中心空心以形成電子傳導的通道。該正極材料的制備包括以下步驟:將鋰源、鈷源和摻雜氧化物混合,燒結,粉碎;將粉碎后得到的物料與納米纖維素按配比混合均勻,在惰性氣體保護下燒結;將燒結后得到的物料與金屬氧化物按配比混合均勻,在惰性氣體保護下燒結,過篩得到鋰離子電池用鈷酸鋰正極材料。本發明的正極材料具有高電壓下循環壽命長、阻抗低、能量密度高等優點。
一種制備鋰鈦氧化物型鋰離子篩吸附劑及其前軀體的制備方法,涉及一種用于從鹽湖鹵水、海水等液態鋰資源中吸附富集鋰的無機吸附劑的制備方法。其特征在于以二氧化鈦和鋰鹽為原料,采用球磨機研磨,干燥,高溫固相焙燒法制備出離子篩前軀體Li2TiO3;然后再經無機酸洗脫鋰得到離子篩H2TiO3。本發明的方法工藝簡單,獲得的離子篩具有溶損小、吸附容量高的優點。
本發明公開了一種高容量鋰離子電池硅基負極材料及其制備方法、鋰離子電池,該材料包括納米硅、石墨、有機物熱解碳和氟化鋰,制備過程為將納米硅、石墨和熱解碳有機物前驅體進行混合、干燥和真空烘烤,得到復合材料前驅體,然后將復合材料前驅體進行焙燒得到熱解碳包覆的復合材料,再利用鋰鹽溶液和氟化物溶液在復合材料的表面原位反應生成氟化鋰包覆層,即得高容量鋰離子電池硅基負極材料。本發明通過在硅基復合材料表面原位生成氟化鋰,有效改善了材料的界面特性,提高了材料在首次嵌鋰過程中形成的固體電解質膜的致密性和穩定性,從而改善了材料的電化學性能,電池首次充放電效率在80%以上,50次充放電循環后的容量保持率在85%以上。
本發明公開了一種四氧化三鈷的預處理方法,包括:先使含鈦有機物與有機溶劑混溶得混合液;在攪拌條件下將四氧化三鈷粉末加入混合液中形成懸濁液,在懸濁液中加入去離子水,再充分攪拌至形成均勻漿狀流體物料,烘干,得到四氧化三鈷復合物。將獲得的四氧化三鈷復合物、鋰源及摻雜物進行充分混合,進行高溫固相燒結和包覆高溫處理,即得到高電壓鈷酸鋰。本發明制得的高電壓鈷酸鋰,其振實密度達3.0g/cm3以上,壓實密度在4.2g/cm3以上,在2.8V~4.35V的范圍內,1C首次放電克容量達164mAh/g以上,300周循環容量保持率為89%以上,具有加工性能好、振實密度高、循環性能好、比容量高等優點。
本發明公開了一種從鋰云母和含釩頁巖中提取碳酸鋰和偏釩酸銨的方法,包括“混合制球?球團靜態、逆流焙燒?球磨酸浸?過濾洗滌等”九個步驟。本發明的目的是提供一種從鋰云母和含釩頁巖中提取碳酸鋰和偏釩酸銨的方法,該工藝方法環境友好、能耗低、生產成本低、排污量少,高效地實現資源綜合利用,滿足工業化生產。
本發明公開了一種三維石墨烯-空心碳球/硫復合材料及其制備方法和在鋰硫電池中的應用。該三維石墨烯-空心碳球/硫復合材料包括納米單質硫和三維石墨烯-空心碳球納米復合物,納米單質硫分布在三維石墨烯-空心碳球納米復合物中。制備方法包括將三維石墨烯-空心碳球納米復合物分散在醇和水組成的混合溶劑中,得到懸濁液;將Na2S·9H2O和Na2SO3的水溶液加入到所得懸濁液中,然后加入酸性溶液,經反應后,得到三維石墨烯-空心碳球/硫復合材料。本發明的復合材料具有高的比容量、穩定的循環性能、優異的倍率性能和庫倫效率,制備方法簡單方便,效果好,該復合材料可應用于制備鋰硫電池正極材料。
本發明涉及一種鋰鹽溶液中回收鋰的方法及其反應系統,方法包括以下步驟:(1)將含鋰鹽溶液注入碳化裝置,開始攪拌與加熱,持續通入CO2,反應完全后進行固液分離,得到沉鋰母液和Li2CO3;(2)將沉鋰母液泵入碳化裝置,加入磷酸,排出反應產生的氣體;(3)當反應溶液pH值到7.8?9時,固液分離,得到二次沉鋰母液和Li3PO4。本發明的回收方法,使用特殊的裝置以及反應系統,鋰的回收率能達到99.8%,副產物能作為液體肥料變現銷售,綜合回收效率高,適用于進行工業化生產。
本發明涉及鋰電池技術領域,具體為一種水系粘結劑、鋰離子電池負極材料及鋰離子電池,所述水系粘結劑為聚苯乙烯磺酸鋰?丁二烯乳液,制備時將水、歧化松香酸鈉、苯乙烯磺酸鋰、引發劑、磷酸鈉加入反應釜中,并降溫抽真空使釜內真空度為?0.1~?0.08MPa,并通入丁二烯反應4~7h,加入叔十二碳硫醇,反應1~2h,加入終止劑,再繼續攪拌反應0.5~1h,升溫到20~30℃,調整釜內真空度為?0.05~?0.03MPa,繼續攪拌反應0.5~1h,本發明所制備的負極材料在5C倍率的電流密度下,具有較好的循環穩定性,即使充放電1000次后仍保持較高的可逆容量,且容量保持率≥90%。
本發明屬于鋰硫電池技術領域,具體公開了一種硫梯度分布的鋰硫電池正極極片的制備方法,將碳材料和硫粉混合均勻,得到硫碳粉末;加熱所述硫碳粉末,得到硫碳復合材料;將所述硫碳復合材料與導電劑、粘結劑、溶劑混合,得到漿料;將所述漿料涂覆在集流體上,加熱后形成正極極片;將步驟S3得到的所述正極極片以集流體在上、涂覆漿料在下的方式置于加熱裝置中加熱,即可得到具有硫梯度分布的鋰硫電池正極極片。本發明僅通過控制鋰硫電池正極極片的加熱方式,即構建了一種具有硫梯度分布的鋰硫正極極片,方法簡單、效率高,處理過程環保,適用于大規模工業化生產。本發明另公開了上述制備方法制備得到的正極極片在鋰硫電池中的應用。
本發明提供了一種鋰硫電池用功能化隔膜,該功能化隔膜依次包括正極側功能層、中間基膜層和負極側功能層;正極側功能層和負極側功能層均由包括內核和外殼的核殼結構材料堆積而成,其中,內核為高導電性碳材料,外殼主要由高分子聚合物組成;外殼的表面還吸附有功能化修飾基團;正極側功能層和負極側功能層的厚度均為0.5?10μm。本發明的功能化隔膜,能夠有效抑制聚硫鋰向負極側穿梭的現象,有效提高鋰硫電池體系中硫的利用率,提高鋰硫電池的循環性能、電池壽命和工作穩定性。本發明還提供了該功能化隔膜的制備方法,以及一種由該功能化隔膜制得的具有良好電化學性能的鋰硫電池。
石墨烯/碳包覆磷酸錳鋰?磷酸釩鋰正極材料及制備方法,所述正極材料中,片狀石墨烯/碳以厚度5~20nm包覆在顆粒的表面,形成表面具有褶皺的,粒徑為1~3μm的球形顆粒;所述磷酸錳鋰與磷酸釩鋰的摩爾比為1:2;石墨烯/碳的質量分數為5~8%,石墨烯的含量為石墨烯/碳的15~80%;振實密度為1.6~1.8g/cm3。所述方法為:(1)將釩源、錳源、磷源、鋰源和有機碳源加入水中,加熱攪拌;(2)加入氧化石墨烯水分散液,加熱攪拌,噴霧干燥;(3)在保護性氣氛下,燒結,冷卻,即成。本發明正極材料包覆均勻,電子電導率和離子電導率較高,放電比容量高,循環穩定性好;本發明方法簡單,適宜于工業化生產。
本發明涉及一種從鋰精礦生產電池級碳酸鋰的方法,包括將球磨后的鋰精礦礦漿加熱到90℃以上并過濾;在碳化塔碳酸氫化;加入硫代乙酸胺、草酸和8-羥基喹啉去除碳酸氫鋰液中雜質鈣、鎂、鋇、鐵、鋅、銅、鉛、鋁、錳和鎳;熱解;加入EDTA絡合中雜質離子鈣、鎂、鋇、鐵、鋅、銅、鉛、鋁、錳和鎳進行精制;烘干并粉碎。本發明提供的方法流程短、能耗低、金屬回收率高、得到的電池級碳酸鋰雜質含量低、產品質量滿足國標要求。
本發明公開了一種球形核殼結構復合型鋰離子電池富鋰多元正極材料,其通式為:Li1+m[(NixCoyMn1-x-y)1-n(Ni0.25Mn0.75)n]1-mO2。這種球形核殼結構復合型富鋰多元正極材料突破了傳統包覆或摻雜改善材料性能的理念,從材料本身結構設計出發,通過實現核、殼的功能復合與互補,獲得更為優異的綜合性能。該材料集核與殼的優點于一身,具有高能量密度,良好的倍率性能和優異的循環穩定性,并且制備工藝簡單,成本低廉,易于工業化生產,具有很好的發展前景。
一種錳酸鋰包覆的鎳鈷鋁酸鋰正極材料及其制備方法,所述材料中錳酸鋰的質量百分含量為1~10wt%,錳酸鋰形成厚度2~20nm的包覆層包覆在鎳鈷鋁酸鋰上;所述正極材料為粒徑5~15μm的球形顆粒。所述方法,包括以下步驟:(1)將表面活性劑溶于水中,加熱攪拌;(2)加入錳源,攪拌溶解后,再加入氫氧化鎳鈷鋁,加熱攪拌,蒸干;(3)在空氣氣氛中進行煅燒,冷卻;(4)加入鋰鹽,在流動的氧化性氣氛下,進行兩段燒結,即成。本發明正極材料具有較好的循環穩定性和大倍率放電性能,包覆層可穩定材料結構,有效抑制電解液與活性物質之間的副反應;本發明方法成本低,工藝簡單,適宜于大工業生產。
本發明公開了一種鋰離子電池正極材料LiCoBO3的制備方法,包括如下步驟:將氫氧化鋰、碳酸鋰、氧化鈷或碳酸鈷分散在無水乙醇中混合后球磨,干燥后在惰性氣氛下450~600℃燒結1~4小時,再隨爐冷卻得前驅體(I);然后將前驅體(I)和硼酸分散在無水乙醇中混合后球磨,干燥后在惰性氣氛下180~350℃燒結1~4小時燒結,得前驅體(II);將前驅體(II)在惰性氣氛下450~700℃燒結2~10小時,冷卻得到產品。還可在制備過程中進行碳摻雜和Li2O?2B2O3摻雜。本發明降低了反應溫度,明顯縮短了反應時間,從而顯著降低了生產成本,節約了能源,同時本發明所得產品的放電比容量、循環穩定性均明顯提高。
本發明公開了長循環、高功率的鋰離子電池正極材料,分子式為LiNixCoyMn1?x?y?zZzO2,包括由一次顆粒相互融合而成的單晶或類單晶殼層和中空部分,二次顆粒的中空部分體積占整個二次顆粒的0.8~50%。還公開了制備方法,包括:制備沿徑向存在結晶度與形貌差異的氫氧化物前驅體;將前驅體與鋰的化合物混合,將混合物進行兩階段燒結,即得;第一燒結為快速升溫,第二燒結的溫度大于第一階段,第二燒結能使一次粒子熔融并相互融合形成單一的單晶殼層。本發明的鋰離子正極材料常溫和高溫循環性能及安全性能好,且能提升機械、電化學性能和壓實密度,有可快充、高容量、高電壓、高循環、低成本的特點,可適用于高功率動力車。
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