本發明具體涉及氟磷酸釩鋰/氟化石墨烯復合正極材料在鋰離子電容器中的應用,將制備的氟磷酸釩鋰/氟化石墨烯復合正極材料制成電極片作為正極,采用活性炭和石墨混合制成電極片作為負極,正負極片之間夾以聚丙烯隔膜,組裝成鋰離子電容器,正負極片之間注入濃度為1mol/L的硝酸鋰水溶液為電解液。本發明制備的鋰離子電容器使用了氟磷酸釩鋰/氟化石墨烯復合正極材料制成電極片作為正極,氟磷酸釩鋰/氟化石墨烯復合正極材料采用廉價易得的膨脹微晶石墨替代石墨烯為原料,得到的復合材料具有優異的電化學性能,在保持充放電比容量不降的情況下,具有更好的循環穩定性,經濟效益高,適合工業化應用。
本發明公開了一種高電壓鎳鈷錳酸鋰前驅體,該鎳鈷錳酸鋰前驅體的一次顆粒呈簇擁的“花瓣”結構,所述“花瓣”為片狀;二次顆粒為內部疏松的球形結構。本發明還公開了制備高電壓鎳鈷錳酸鋰前驅體的方法,該制備方法通過獨特的反應氣氛設計結合高、低pH相分離的工藝優勢,以及輸出功率及流量的恰當匹配,制備出了一次顆粒呈“花瓣式”,薄片狀,二次顆粒為球狀,多孔形鎳鈷錳酸鋰前驅體;該前驅體相對于常規前驅體而言,一次顆粒結構獨特,二次顆粒內部疏松,多孔,為小粒度鎳鈷錳酸鋰前驅體形貌研究以及制備工藝優化提供了重要的指導意義。將該鎳鈷錳酸鋰前驅體制成高電壓鎳鈷錳酸鋰正極材料,該高電壓鎳鈷錳酸鋰正極材料呈單晶結構。
本發明公開了一種鋰離子電池用硅酸鈦鋰負極材料,其分子式為Li2TiSiO5,所述Li2TiSiO5屬于P4/nmm空間點群;所述硅酸鈦鋰負極材料具有多孔結構。本發明的制備方法包括以下步驟:1)將鈦源、硅源、可溶性鋰鹽溶于溶劑配成混合溶液;2)將混合溶液的pH值調節至8.0~12.0,然后在100~300℃的溫度下進行水熱反應,反應完成后將反應產物進行洗滌、過濾、干燥得到前驅體;3)將前驅體在惰性氣氛中、于550~950℃的溫度下焙燒,得到所述硅酸鈦鋰負極材料。本發明的鋰離子電池用硅酸鈦鋰負極材料為多孔狀結構,有利于改善鋰離子的擴散,使得該材料具有優良的電化學性能。
本發明涉及鋰電池技術領域,具體地說,涉及一種固定鋰電池的鋰電池連接固定座。其包括底座和安裝在底座上方的固定結構,該固定鋰電池的鋰電池連接固定座中,通過設置的固定座和固定蓋之間進行連接,可對固定腔內部的鋰電池進行穩固,通過設置的固定裝置與固定座、固定蓋之間進行連接,可將固定座和固定蓋固定,便于對鋰電池進行進一步的穩固工作,通過插柱的滑動,便于固定桿插入插孔內部,進一步提升固定桿與連接塊連接的穩定性。
本發明屬于無機材料技術領域,涉及一種合成β?鋰輝石固溶體和含該合成β?鋰輝石固溶體的微晶玻璃及其制造方法。合成β?鋰輝石固溶體,根據β?鋰輝石固溶體化學式Li2OAl2O3nSiO2中的Li2O與Al2O3和nSiO2的理論質量比,其中4<n≤8,將合成所需配比的含Li2O與Al2O3和SiO2相應原料進行配制,在燒成溫度下燒結得到的合成Li2OAl2O3nSiO2,n>4的部分SiO2為進入β?鋰輝石晶格中所吸納的過量的游離SiO2或外加的SiO2形成β?鋰輝石固溶體。一種微晶玻璃,包括所述的合成β?鋰輝石固溶體與基質玻璃所制造。所述微晶玻璃的化學成分按重量百分比包括:SiO268%?78%、Al2O314.0%?22.0%、Li2O 2%?5.5%、MgO 0.3%?1.8%、ZnO 1%?3%、B2O31%?3%、BaO 0%?3%、ZrO20.2%?0.4%、TiO20%?1.5%、K2O 0%?0.3%Na2O 0%?0.3%。
本發明涉及礦物浮選技術領域,公開了一種鋰輝石礦浮選捕收劑及其制備方法和鋰輝石礦浮選方法。該捕收劑包括以下組分:十二烷基二甲基叔胺10?30份、植物油酸150?450份、氫氧化鈉25?75份,其制備方法包括以下步驟:將植物油酸和十二烷基二甲基叔胺混合均勻,得到混合物料,將所述混合物料與氫氧化鈉混合,加熱攪拌至反應完全,得到所述鋰輝石礦浮選捕收劑。本發明還提供了采用本發明的捕收劑進行鋰輝石浮選的方法。本發明的捕收劑不但可以在常溫條件下浮選鋰輝石礦,而且在低溫條件下也能有效地發揮其捕收能力,同時能夠應用于低品位鋰輝石礦,獲得品位及回收率均較高的鋰輝石精礦。
本發明公開了一種利用低濃度含鋰溶液制備碳酸鋰的方法,該方法是將膠凝劑和水溶性碳酸鹽通過溶解、低溫處理、交聯獲得膠球,再利用膠球實現低濃度含鋰溶液中的鋰吸附富集和轉化,吸附鋰離子的膠球經煅燒可以獲得碳酸鋰產品;該方法實現了直接從低濃度含鋰溶液中制備碳酸鋰產品,且鋰回收率高,與傳統的沉淀法相比,無需預先濃縮低濃度含鋰溶液,且沉淀過程無需加溫,簡化了工藝過程,縮短了工藝時間,降低了能耗,大大提高了碳酸鋰制備效率。
一種鋰離子電池正極材料鉬酸鐵鋰的制備方法,包括以下步驟:(1)將鋰源、三氧化二鐵、鉬源,按照鉬酸鐵鋰所需Li、Fe、Mo三種元素的計量比混合,再加水進行球磨,得混合粉末;(2)加水進行超聲處理,得到混合物;(3)用液氮冷卻,冷凍干燥,得紅色固體粉末;(4)先進行預燒,再進行二次焙燒,自然冷卻至室溫,得鋰離子電池正極材料鉬酸鐵鋰。本發明鋰電池正極材料LiFe(MoO4)2為純相p?1晶型,顆粒粒徑≤1μm;組裝成電池,在0.1C倍率下,首次放電比容量可高達220mAh/g,循環30圈后保持率高達68%;(3)本發明方法簡單,反應溫度低,工藝要求低,易于工業批量化生產。
本發明涉及一種液相氧化與控制結晶相結合制備鋰離子電池正極材料球形摻鋁鎳鈷酸鋰的方法。通過控制制備工藝,首先合成一種高密度球形羥基氧化鎳鈷鋁前驅體,再將此前驅體與鋰源混合后,在流動氧氣氣氛中于500-800℃焙燒10-24小時,獲得高密度球形摻鋁鎳鈷酸鋰。合成出的摻鋁鎳鈷酸鋰為單個球形,具有很好的堆積密度,能提高電池的體積比容量。而且用本發明方法制得的摻雜鋁鎳鈷酸鋰具有比容量高和循環穩定性好的優點。本發明工藝簡單,成本低,污染少,產品性能好,適合于工業化生產。
本發明公布了一種新型多孔碳陰極鋰硫電池的制備方法,包括以下步驟:(1)檳榔渣先后經浸泡、洗滌、干燥、機械處理、碳化、活化、再次洗滌、最終干燥工序獲得多孔碳;(2)用多孔碳制備硫/多孔碳復合材料;(3)用硫/多孔碳復合材料制備多孔碳陰極;(4)用多孔碳陰極裝配鋰硫電池。本發明用廢棄的檳榔渣成功制備了大比表面積與大孔容的多孔碳,并用這種多孔碳制得了性能優異的多孔碳陰極與相應的鋰硫電池。
本發明涉及一種高倍率磷酸鐵錳鋰復合材料及其制備方法、鋰離子電池。制備方法包括以下步驟:將鋰源、鐵源、錳源、磷源、碳源和添加劑在溶劑中,攪拌混勻,得到磷酸鐵錳鋰的前驅體漿料A;將碳納米管水性漿料和石墨烯水性漿料混合、分散均勻,得到混合漿料B;將前驅體漿料A和混合漿料B混合后,經研磨至粒徑D50為50nm~1000nm,得到混合漿料C;將混合漿料C干燥后,于保護氣氛中進行煅燒處理,粉碎后,得到高倍率磷酸鐵錳鋰復合材料。該方法制備的復合材料的粒徑為納米級,碳納米管和石墨烯均勻地分散在其中,并與具有碳包覆層的磷酸鐵錳鋰顆粒共同形成點?線?面三維網絡結構,提高復合材料的電子遷移率,使復合材料具有高倍率性能和優異的電化學性能。
一種從廢舊鋰電池再生富鋰錳基正極材料的方法。本發明方法將經預處理得到的正極材料粉末進行碳熱還原,碳熱還原將廢舊三元鎳鈷錳正極材料還原成鎳、鈷、碳酸鋰、氧化錳混合物進行氨浸出,然后一步溶膠凝膠法制備前驅體,最后通過煅燒得到富鋰錳基正極材料;其將有價金屬混合粉末進行碳熱還原,避免了在浸出過程中必須采用加壓的工藝要求,避免了多金屬分步分離回收,縮短了工藝流程,操作簡單,降低了成本,提升了回收再生產品的價值。
本發明公開了一種十二面體多孔Co3ZnC/C復合材料的制備方法,將聚乙烯吡咯烷酮、鈷鹽、鋅鹽分散在醇中得分散液,隨后向分散液中投加2?甲基咪唑;攪拌反應后靜置純化、洗滌得到前驅體化合物;將所述的前驅體化合物在保護氣氛、500~700℃下熱處理得到所述的Co3ZnC/C復合材料。所制得的十二面體Co3ZnC/C復合材料形貌均勻、穩定性好,且具有多孔特性。此外,本發明還包括所述的Co3ZnC/C復合材料在鋰離子電池中的應用,該Co3ZnC/C復合材料作為負極材料應用于鋰離子電池,在保證比容量的前提下,改善了電極材料的倍率性能和循環穩定性能;且多孔十二面體Co3ZnC/C復合材料的制備工藝簡單,成本低廉,具有較好的研究前景。
一種鋰離子電池正極材料鋰錳鈷氧及其制備方 法,由電池級碳酸鋰、電解二氧化錳、四氧化三鈷、稀土氧化 物或鹽混料得先驅物,經焙燒、后處理到中間產品,再將中間 產品與LiX和電解二氧化錳及Al(OH) 3混合,在一定溫度下處理,得到雙復合陰陽離 子混合摻雜的鋰錳鈷氧材料。本發明產品粒度均勻,振實密度 大,性能穩定,一致性好,充放電容量和充放電循環性能都比 較優良。
本發明制備鋰離子電池正極材料鎳鈷錳酸鋰的方法屬鋰離子電池正極材料制備技術領域。本發明采用錳化合物、鎳化合物及鉆酸鋰和氫氧化鋰作為原料,通過水熱反應,得到鋰、錳、鈷、鎳結合良好的前體,再對前體補充配入鋰源并研磨得到前驅體;前驅體經過一次焙燒后得到性能優良的鎳鈷錳酸鋰。本發明提出的工藝過程簡單易控,制備的產品生產成本低、產品性能穩定優良,可以用于工業化生產。
本發明公開了一種全氟烷基磺酰亞胺鋰聚合物電解質的制備方法,包括以下步驟:將甲基磺酰胺鈉與六甲基二硅胺烷在一定溫度下反應,制得的中間產物與全氟磺酰氟樹脂置于溶劑中在一定溫度下發生相似轉變反應,反應完成后經抽濾,洗滌,干燥,得到全氟烷基磺酰亞胺鈉聚合物;然后一定溫度下密封攪拌至該聚合物溶解,均勻涂在基片上并干燥成膜,脫膜后得到Na型聚合物膜;最后將膜中的Na+交換為Li+,得到Li型全氟烷基磺酰亞胺聚合物電解質膜。本發明還提供一種鋰硫二次電池,包含鋰負極、正極極片、有機電解液和前述Li型全氟烷基磺酰亞胺聚合物電解質膜。本發明的產品具有充放電過程活性物質克容量高、活性物質溶失少、循環壽命長等優點。
一種鋰離子電池用硫化鋰-多孔碳復合正極材料及制備方法。所述正極材料由硫化鋰和有序多孔碳復合而成,硫化鋰在復合材料中的質量分數為20-80%;所述硫化鋰存在于多孔碳的孔隙中。所述制備方法包括以下步驟:首先,將有序多孔碳與單質硫在惰性氣體保護下進行球磨;然后,將球磨后混合物在145-155℃熱處理、使硫充分擴散進入多孔碳中;最后,通過化學或電化學方法,使鋰與硫反應生成硫化鋰,從而得到本發明正極材料。本發明制備工藝簡單,原料來源廣泛,所制備的正極材料采用在正極中預嵌鋰的方式,無需使用金屬鋰作為負極,可以采用碳負極、硅負極等,提高安全性能和可組裝性;導電性好、容量高、循環性能好;應用前景廣闊適合工業化生產。
本發明公開了一種制備鋰離子電池正極材料氟磷酸釩鋰的方法,其特征在于,采用常溫還原-熱處理的方法制備鋰離子電池正極材料LiVPO4F。具體包括以下步驟:將鋰源、釩源、氟源與磷源按鋰、釩、氟、磷元素摩爾比為1∶1∶1∶1的比例混合,加入還原劑,還原劑用量為理論用量的1~5倍,常溫條件下進行機械活化,活化時間控制在0.5~20小時,將高價釩還原成三價釩并制備出顆粒細小的無定形LiVPO4F,然后在非氧化性氣氛中加熱到600~800℃,恒溫0.5~12h,即得正極材料氟磷酸釩鋰。本發明制備的氟磷酸釩鋰電化學性能優異。本發明制備氟磷酸釩鋰具有流程短、過程簡單、能耗較低、生產成本小,易于實現大規模生產等優點。
本發明公開了一種綜合利用鈦鐵礦制備鈦酸鋰和磷酸鐵鋰前驅體的方法,包含以下步驟:1)鈦鐵分離:將鈦鐵礦破碎,用鹽酸浸出鈦鐵礦,過濾得濾渣和濾液。2)制備鈦酸鋰前驅體:將步驟1)所得濾渣用鹽酸洗滌,然后置于堿的溶液中,蒸煮,冷卻后過濾;再將所得濾渣置于鹽酸中,蒸煮,冷卻后過濾、洗滌、烘干、煅燒,即得鈦酸鋰前驅體。3)制備磷酸鐵鋰前驅體:以步驟1)中所得濾液為原料,先加入鐵粉將三價鐵還原,然后稀釋,加入配位劑和沉淀劑,控制體系的pH值,在30~80℃下反應,陳化,將所得沉淀過濾、洗滌、烘干即得磷酸鐵鋰前驅體。本發明原料來源廣、工藝流程簡單、產品質量好且穩定、成本低,對鈦鐵礦進行了綜合和充分的利用。
本發明提供的一種從含鋰溶液中分離鋰的方法及裝置,該方法包括:采用離子交換膜將電解槽分隔為陽極室、有機相室和陰極室,所述陽極室內含鋰溶液中的鋰離子在外加電壓的作用下,經所述有機相室中的有機相遷移至所述陰極室內的鋰富集液中,其中,所述有機相是能夠選擇性地與所述含鋰溶液中鋰離子發生化學反應的有機試劑;該裝置包括電解槽,并采用離子交換膜將電解槽分隔為陽極室、有機相室和陰極室,且所述有機相室位于所述陽極室和所述陰極室之間。相比于現有技術中含鋰溶液中鋰離子與其他金屬離子分離效率低的問題,本發明提供的從含鋰溶液中分離鋰的方法及裝置,能夠處理具有較高鎂鋰比的含鋰溶液。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種復合金屬鋰負極,包括金屬鋰基層和有機?無機復合保護層,所述有機?無機復合保護層由有機?無機復合漿料復合在所述金屬鋰基層至少一表面而成,所述有機?無機復合漿料包括有機溶劑、有機硅處理劑和無機固態含鋰顆粒。本發明在有機溶劑和有機硅處理劑中加入無機固態含鋰顆粒,制備成有機?無機復合保護層復合在金屬鋰負極的至少一表面,有助于增加離子傳輸通道,進而引導鋰離子在金屬鋰負極表面均勻沉積,以減少鋰枝晶生成,還能夠提高電池的倍率性能。
一種磷酸鈦鈧鋰修飾的鋰離子電池正極材料及其制備方法。本發明正極材料的化學式為Li[NixCoyMnzAlq]O2·nLipScrTiw(PO4)3,其中x、y、z、n、r、p、q、w、為摩爾數,0.8≤x<1,0<y≤0.06,0<z≤0.03,0<q≤0.03,x+y+z+q=1,3.2≤p+r+w≤3.5,1.2≤p≤1.8,0.1≤r≤0.8,1.2≤w≤1.9,0<n≤0.05,正極材料表面均勻包覆著磷酸鈦鈧鋰。本發明方法包括以下步驟:采用共沉淀的方法形成前驅體,并通過與鋰源燒結形成正極材料;將鈧源與鋰源均勻分散于有機溶劑中,然后加入磷源與鈦源,并加入Li[NixCoyMnzAlq]O2,分散均勻得混合液;攪拌蒸發并真空干燥,獲得預燒粉末;在氧氣氣氛下燒結處理,獲到最終產物。本發明得到的正極材料組裝成電池,首次放電容量高,循環穩定性優異。本發明工藝簡單,環境污染低,適用于工業化生產。
一種鋰離子活性氧化物V2O5包覆鋰離子電池正極材料的方法。本發明方法包括如下步驟:將釩源溶解于介質形成溶液,加入鋰離子正極材料或其前驅體,攪拌使其分散均勻,干燥使釩源結晶或吸附在正極材料或其前驅體表面,通過低溫煅燒或者將前驅體混鋰后高溫燒結制備V2O5包覆的鋰離子正極材料。利用本發明方法制備得到的電池正極材料,由于釩源前驅體溶于介質并且通過吸附或結晶在材料表面,使包覆層在正極材料表面分布均勻、結合緊密,并且由于表面納米層V2O5對空氣中CO2/H2O和電解液均有具有較好的穩定性,使材料的儲存性能和循環性能得到明顯改善。本發明有效提高了正極材料的儲存性能和循環壽命,并且由于方法簡單,成本低,可用于大規模生產。
本發明公開了一種磷和鑭共同修飾的低鈷富鋰錳基鋰離子電池正極材料的制備方法,采用含鋰化合物、含錳化合物、含鎳化合物和含鈷化合物通過溶膠?凝膠法制備得到干凝膠,獲得的干凝膠經多步加熱煅燒,得到低鈷富鋰錳基正極材料;再稱取低鈷富鋰錳基正極材料、含磷化合物、含鑭化合物分散在溶劑中混勻,將所得均勻溶液加熱攪拌至干,高溫煅燒處理,得到磷和鑭共同修飾的低鈷富鋰錳基正極材料。含鋰化合物、含錳化合物、含鎳化合物和含鈷化合物中,鋰原子、錳原子、鎳原子和鈷原子的摩爾比為40:20:0?4:0?4。低鈷富鋰錳基正極材料、含磷化合物中磷原子、含鑭化合物中鑭原子的摩爾比為100:1?3:0.5?1.5,成本低、比容量高。
一種磷酸鑭包覆鋰離子電池正極材料鎳鈷錳酸鋰的方法,其包括以下步驟:(1)將三元前驅體、鋰鹽、鑭鹽、磷酸鹽加入到高速混料機中,以500~2000rpm攪拌1~4h;(2)將經步驟(1)處理的物料在750~1200℃含氧氣氛中加熱5~20h,并保溫4~10h,冷卻后即得到磷酸鑭包覆鋰離子電池正極材料鎳鈷錳酸鋰。本發明在鎳鈷錳酸鋰三元正極材料表面可以形成無定形態LaPO4化合物,無定形態的LaPO4包覆在鎳鈷錳酸鋰三元正極材料表面,可以有效降低雜質鋰的含量,能有效提高其在高電壓下鋰離子電池的循環性能和電化學性能。
本發明提供了一種碳包覆的磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法和鋰電池,本發明提供的制備方法包括如下步驟:將磷酸鐵鋰前驅體在弱還原性氣體保護下煅燒,得到磷酸鐵鋰粉將上述磷酸鐵鋰粉體與葡萄糖及醋酸纖維素按質量比為100:x:20?x的比例超聲分散在水中,其中0
本發明公開了一種鋰離子電池高電壓鈷酸鋰基復合正極材料,是對鈷酸鋰進行摻雜金屬元素M,同時引入Li2MnO3與其形成復合正極材料;抑制鈷酸鋰在高電壓下充放電循環過程中的相變,改善其在高電壓下(4.5V以上)的循環性能;復合正極材料的分子式為xLi2MnO3·(1-x)LiCo(1-y)MyO2,其中,0.01≤x≤0.20,0.005≤y≤0.10,摻雜金屬元素M為Mg、Ca、Ni、Mn、Cr、Fe、Al、Y、Ti、Zr、Cu、Zn、Ce、V、Nb和Mo中的一種或幾種。本發明采用液相混合-噴霧干燥-高溫燒結聯合法制備鈷酸鋰基復合正極材料,一步完成材料復合和摻雜雙重改性,簡化了材料的制備流程。
本發明提供了一種鋰硫電池正極的制作方法,包括以下步驟:將生物質活化,形成多級孔結構;將活化后的生物質進行除雜;之后再進行冷凍干燥;然后將干燥后的生物質加熱碳化后通過球磨與硫粉復合;將球磨后的硫復合生物炭粉末通過靜電紡絲形成生物炭多級微縱列結構;將生物炭多級微縱列結構進行激光逐點掃描,得到生物質碳?硫復合物;再將處理后得到生物質碳?硫復合物置于惰性氣體下加熱;最后將生物質碳?硫復合物與導電劑、粘結劑混合均勻,涂在金屬集流體上,切片即得生物碳基材料鋰硫電池正極。本發明還提供了一種采用上述方法制備的鋰硫電池正極的鋰硫電池,該鋰硫電池穩定性強,具有較高的比容量、庫倫效率和良好的循環性能。
本發明公開了一種高密度鋰離子電池正極材料鎳鈷鋁酸鋰及其制備方法,其步驟如下:按化學計量比將經過處理的鎳源、鈷源、鋁源和摻雜元素M源球磨混合、造粒,燒結成鎳鈷鋁的氧化物;然后將鎳鈷鋁的氧化物與鋰源球磨混合均勻,進行二次煅燒,制得高密度鎳鈷鋁酸鋰正極材料。本發明可以使原材料充分混合均勻,采用固相法高溫燒結,通過摻雜元素來提高鎳鈷鋁酸鋰的壓實密度和比容量,工藝簡單且不產生廢水,對環境無污染,制備過程易于控制和操作,生產成本較低,有很好的工業化前景,易于大規模工業化生產。
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