一種磷酸鐵鋰作正極的軟包裝鋰離子電池的化成方法。屬于鋰離子電池生產工藝技術領域。它主要是將整個化成過程分為充電,儲存,再充電,再儲存四個階段;第一階段的充電電壓控制在低壓段,且存放一個較長的時間,可以很好的避免極片表面局部過充;在第一階段和第三階段充電后都有抽真空步驟,電池化成產生的氣體被盡可能的排除,所以因內部氣體造成的極片反應不均也可以很好的避免;在第二階段(低壓段)和第四階段(高壓段)都進了壓降篩選,所以電池分容后難以篩選出保壓性能差的問題也可以解決。本發明解決了磷酸鐵鋰軟包裝鋰離子電池化成過程中因產氣量大,極片表面一致性差造成局部過充,以及保壓性能差的電池難以篩選出來的問題。
本發明屬于能源材料領域,公開了一種鋰離子電池電極材料預鋰化的方法及其產物與應用,該方法是在惰性氣氛或干燥氣氛下,先將待處理的鋰離子電池電極極片和單質金屬鋰材料兩者在有機溶劑浸潤下接觸,利用自放電效應實現鋰化反應,從而得到預鋰化的鋰離子電池電極極片。本發明通過對預鋰化方法的整體工藝流程設計、工藝參數條件的設置等進行改進,基于自放電預鋰化機理,使用有機溶劑簡單浸潤待處理的鋰離子電池電極極片和單質金屬鋰材料,在無需電解液的參與下,可以進行鋰化反應,實現有效預鋰化。
本發明屬于鋰基吸附劑領域,并具體公開了一種微米級球狀鋰基CO2吸附劑及其制備方法。該制備方法包括如下步驟:將表面活性劑和鋰源加入醇類溶液中獲得混合溶液;將正硅酸四乙酯和氨水加入混合溶液中,然后超聲處理預設時間獲得白色懸濁液;將白色懸濁液煅燒預設時間后獲得固體產物,該固體產物即為微米級球狀鋰基CO2吸附劑。本發明提供了一種合成時間短、操作方便、成本低廉的微米級球狀鋰基CO2吸附劑的制備方法,該方法利用正硅酸乙酯與氨水反應生成二氧化硅微球,并通過二氧化硅微球與鋰源混合煅燒的方式制得微米級球狀鋰基CO2吸附劑,從而避免高溫下煅燒造成產物發生嚴重燒結的問題,以此獲得具有優良吸附性和循環穩定性的吸附劑。
本發明提供了一種從廢舊磷酸鐵鋰電池正極粉中回收制備電池級碳酸鋰和磷酸鐵的方法,所述方法包括:將廢舊磷酸鐵鋰電池正極粉進行氧化酸浸反應后固液分離獲得含鋰浸出液和磷酸鐵渣;將所述含鋰浸出液依次進行除鐵鋁、除銅、除鎳鈷、固液分離、蒸發濃縮、沉鋰反應、固液分離和洗滌,獲得電池級碳酸鋰;同時將所述磷酸鐵渣依次進行還原反應、固液分離獲得初始亞鐵溶液和碳渣;對所述初始亞鐵溶液依次進行除重金屬、調整磷鐵比和調濃度獲得亞鐵反應溶液,后進行合成反應、固液分離、洗滌、烘干和燒結,獲得電池級無水磷酸鐵;本方法能同時回收廢舊磷酸鐵鋰電池正極粉中的鋰、磷和鐵元素以實現綜合利用。磷、鐵和鋰的回收率高,制備得到的磷酸鐵和碳酸鋰達到電池級標準,能夠再次運用于電池級磷酸鐵鋰正極材料的制備。
本發明提供了一種簡單、高效地從廢舊電池正極片中回收鈷和鋰的方法。本發明所涉及的從廢舊鋰離子電池正極片中回收鈷和鋰的方法,其特征在于,包括以下工序:硫酸銨焙燒工序:將廢舊鋰電池的正極片與硫酸銨混合,高溫焙燒,得到還原焙燒渣;篩分工序:采用振動篩分機將還原焙燒渣一邊振動一邊進行篩分,分離除去鋁箔,得到含鈷和鋰的還原渣;酸浸工序:將鋁箔從還原焙燒渣中分離除去,用稀硫酸浸出,過濾得含鈷和鋰的硫酸鹽溶液;除雜工序:用碳酸鈉調節溶液的pH,過濾除去沉淀,得到鈷鋰硫酸鹽混合溶液;沉鈷工序:將氫氧化鈉加入鈷鋰硫酸鹽混合溶液中,控制溶液pH為7.5~9.5,過濾得到沉淀,用85~95℃去離子水淋洗,烘干,再將烘干后的氫氧化鈷置于還原爐中,通H2還原,得鈷粉;沉鋰工序:將含鋰溶液用鹽酸調節pH至7~8,加入過量的沉鋰劑,得鋰鹽產品。
本發明提供了一種補鋰方法及其鋰離子電池,所述補鋰方法包括:導電殼體與電芯負極相連,注液后完成補鋰;所述導電殼體內壁附有鋰源。本發明采用僅在導電殼體內壁附帶鋰源的方法,通過鋰源與負極的電勢差,實現對負極的補鋰,并且可實現在殼體附帶鋰源之后立即注液,提高了器件制作過程中的安全性,工藝簡單且成本低;同時,無需對負極片制備過程中進行補鋰,因此可使用現有的鋰電池生產工藝進行器件生產,節約設備成本,并極大的提高了生產效率;采用本發明所述補鋰方法制備的鋰離子電池,其能量密度明顯提升。
本發明公開一種鋰離子電池、鋰離子電池負極及其制備方法,屬于金屬鋰電池負極材料技術領域。該鋰離子電池負極,包括基底和薄膜層,所述薄膜層涂覆于所述基底的表面,所述薄膜層的材質為釓和釓的氧化物。該制備方法,包括:將基底固定于真空蒸發鍍膜設備的真空室的基座上,將釓粉放于蒸發舟上并將蒸發舟固定在真空室兩電極之間;抽真空使真空室保持在真空環境,在180A?220A的電流下加熱釓粉得到所述鋰離子電池負極。此外,本發明還提出一種鋰離子電池,包括上述鋰離子電池負極或者上述制備方法制備得到的鋰離子電池負極。該鋰離子電池負極能夠有效提高鋰離子電池的庫倫效率,而且能夠提高鋰離子電池的循環穩定性。
本發明提供一種含氟代酮類添加劑的鋰硫電池電解液及其構成的鋰硫電池,該電解液包含鋰鹽、醚類溶劑,并以特定種類的氟代酮類化合物作為添加劑。本發明電解液通過極少量添加特定種類的氟代酮類化合物即可顯著提升鋰硫電池的性能,并可以節省制備成本。
本發明涉及一種添加吸附劑的鋰硫電池正極極片及鋰硫電池。本發明以具有高比表面積和強吸附性能的材料作為吸附劑,將其添加在鋰硫電池中的正極極片中,吸附劑添加量為正極極片質量的5%以上。吸附劑的添加能夠吸附鋰硫電池在充放電過程中形成多硫化物,避免其吸附在硫基復合材料表面導致活性材料的導電率降低,同時能夠抑制多硫化物擴散到負極表面與鋰發生腐蝕反應,導致電池不可逆的容量損失。因此,此吸附劑的添加能提高鋰硫電池的性能。
本發明公開了一種控制鋰枝晶有序生長的固態電解質的制備方法及電池,通過在固態電解質表面涂覆一層致密的碳材料涂層,固態電解質與金屬鋰負極之間在一定壓力下用雙面導電膠貼合,一方面能夠在固態電解質和金屬鋰貼合面的間隙有序地控制鋰枝晶在的生長方向,使鋰枝晶能夠在間隙內對向生長,避免鋰枝晶刺穿固態電解質,另一方面碳涂層能夠改善固態電解質與正極材料之間的界面阻抗,提高鋰離子的傳導效率。
本發明涉及鋰離子電池正極材料、鋰離子電池等領域,具體涉及一種鋰離子電池鎳鈷摻雜錳酸鋰正極材料及其制備方法。該方法包括步驟:A、將每0.5~0.8摩爾錳化合物、0.15~0.35摩爾鎳化合物、0.05~0.15摩爾鈷化合物、0.55~0.6摩爾鋰化合物及0.95~1.2摩爾氧化劑混合研磨或球磨成反應混合物,將得到的反應混合物轉移到反應釜中;B、將12~20g表面活性劑、180~250mL水、50~100mL表面活性劑助劑和100~150mL烷烴混合制成微乳液;C、將微乳液加入到反應釜中,混合,密封,然后反應,自然冷卻;D、將混合物取出過濾,再洗滌、干燥,即得。本發明采用微乳熱液液?固混合相合成技術,在合成材料的組成、粒徑和形貌得以較好的控制的同時,顯著提高了材料的合成效率。
本發明涉及鋰離子電池正極材料制備技術領域,公開了一種復合磷源制備磷酸鐵鋰材料的方法以及由該方法制備的磷酸鐵鋰材料。該方法包括將鐵源和磷源按照鐵元素與磷元素的摩爾比為1:1~1.08的比例進行混合,同時加入碳源和添加劑,球磨,所述鐵源為磷酸鐵和氧化鐵;所述磷源為磷酸鋰、磷酸二氫銨、磷酸和磷酸鐵,且磷酸二氫銨和磷酸提供的磷元素的摩爾比為2:8~8:2,所述碳源為葡萄糖和聚乙二醇;然后加入分散劑砂磨至漿料的固含量為30?45%,粒度為0.25~0.65um;噴霧干燥和燒結后自然冷卻至室溫狀態;接著將燒結材料粉碎,得到磷酸鐵鋰材料。該方法制備的磷酸鐵鋰材料具有較好的首次放電容量和倍率性能。
本發明公開了一種鋰電池電極材料的制備方法及快速鋰離子傳導界面的構筑方法,本發明通過在鋰電池負極材料表面包覆三聚氰胺(MA),然后組裝成鋰電池,鋰電池在充放電過程中,在電極表面原位構筑一層薄、親鋰、富鋰且富含Li?N的柔性SEI,作為快速鋰離子傳導界面,增加電池的循環穩定性和倍率性能,延長大容量可充電鋰離子電池的使用壽命。本發明所使用的原料廉價易得,采用簡便工藝在合金負極材料上構筑薄而穩定的界面,有利于實現商業化生產。
本發明公開了一種鋰離子電池負極材料,屬于鋰離子電池領域,其采用γ相釩酸鋰作為負極活性材料,γ相釩酸鋰的空間群為Pnmb形式,作為負極中的活性材料使用時,只有一個充放電平臺,對應的電荷/電壓微分曲線只顯示出一對氧化還原峰。通過在原料中加入M源,在釩位摻雜M離子,或同時加入M源和R源,在釩位摻雜M離子的同時在氧位摻雜R離子,可以獲得在室溫下穩定存在的γ相釩酸鋰。本發明還提供一種鋰離子電池用負極和包括該負極的鋰離子電池。通過摻雜使釩酸鋰的晶體結構發生改變,提高其離子導電性、電子導電性以及充放電過程中的結構穩定性,使其作為負極材料使用時充放電平臺單一化,電池內阻減小,電壓平臺穩定,循環壽命增加。
本發明公開一種高電壓鋰離子電池電解液以及鋰離子電池,所述高電壓鋰離子電池電解液包括以下成分:電解質鋰鹽溶液、有機溶劑和添加劑;其中,所述有機溶劑包括碳酸酯和羧酸酯;所述添加劑包括碳酸亞乙烯酯、丙烯+基?1,3?丙磺酸內酯、氟代碳酸乙烯酯和含腈化合物。本發明提供的高電壓鋰離子電池電解液具有粘度低、溫程寬和穩定性高的優點,旨在解決現有鋰離子電池的電解液在高壓下溶液發生氧化分解,性能不穩定的問題。
本發明屬于鋰離子電池材料回收與修復再生技術領域,具體涉及一種鋰離子電池正極材料的熔鹽再生修復法及得到的鋰離子電池正極材。1)將鋰電池正極回收材料的粉料與至少兩種補鋰劑混合,得到混合料;2)將混合料加熱成熔鹽,進行補鋰,或進行補鋰和除雜,得到補鋰后的鋰電池正極回收材料;3)將補鋰后的鋰電池正極回收材料進行洗滌和干燥,得到待燒結的鋰電池正極回收材料;4)對待燒結的鋰電池正極回收材料進行燒結,得到晶型重塑的鋰電池正極重生材料。得到的鋰電池正極重生材料純度高,性能良好,可直接用作鋰電池正極料,得到的鋰電池性能良好。
本發明涉及一種鋰離子導電絡合物改性的磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法。其中,鋰離子導電絡合物是通過含有能與鋰鹽發生配位作用基團的有機聚合物與鋰鹽絡合而成。鋰離子導電絡合物改性的磷酸鐵鋰正極材料的具體制備方法為:先將有機聚合物與鋰鹽按照一定的摩爾比在溶液中絡合、干燥,然后與磷酸鐵鋰粉末進行充分的混合而得到鋰離子導電絡合物改性的磷酸鐵鋰,這種改性的磷酸鐵鋰可用作鋰離子電池的正極材料?;谠撜龢O材料的鋰離子電池與商業化的磷酸鐵鋰組裝的電池相比較具有更高的放電比容量和循環性能。而且本發明制備方法的工藝簡單易行,利于實現工業化生產。
水熱法制備鋰錳氧化物鋰離子篩分材料的方法,該方法將鋰源物質和錳源物質按鋰錳氧化物的鋰錳摩比爾為0.5~3.0∶1配料,充分混合研磨后轉入高壓水熱反應釜中,加入蒸餾水充分攪拌后在100~240℃水熱處理4~96h,得到的產物經過濾水洗至濾出液pH=7~8后,在40~120℃干燥,再在300℃下預焙燒2h,然后在空氣氣氛中300~800℃下焙燒1~24h,即得到晶型完整、結構穩定、組成均一、粒度均勻的純尖晶石結構的鋰錳氧化物。該鋰錳氧化物離子篩分材料用于離子篩法提取海水和鹽湖鹵水中的鋰資源具有選擇性高,吸附容量大的優點。本發明工藝過程簡單、反應條件溫和、所用原料價廉易得、生產成本低。該鋰錳氧化物還可用于鋰離子二次電池電極材料。
本發明涉及鋰離子電池電極材料的制備技術領域,具體公開了一種高性能氮摻雜碳包覆的鈦酸鋰復合鋰離子電池負極材料的制備方法。本發明方法先將鋰源、納米二氧化鈦和三聚氰胺按一定的物料比加入到球磨機中,以無水乙醇為介質球磨后噴霧干燥,然后在惰性氣氛條件下煅燒,球磨篩分后即氮摻雜碳復合的鈦酸鋰材料,該材料用于鋰離子電池負極材料顯示出優異的電化學性能。本發明制備工藝簡單,制備出的負極材料可逆容量高,高倍率循環性能優異。
本發明涉及一種鋰鉬釩氧化物鋰離子電池用正極材料的制備方法,包含如下步驟:1)稱量鋰源、鉬源和釩源溶解在去離子水中,并與檸檬酸水溶液混合;2)步驟1)中溶液經充分混合后,用氨水調節混合溶液pH后在水浴下充分攪拌獲得溶膠并烘干、發泡,接著在空氣下進行燃燒處理,冷卻后研磨成粉體;3)將步驟2)研磨后所得粉體在空氣下煅燒24h得到前軀體;接著將得到的前軀體在還原氣氛下先600?700℃煅燒12?24h,取出研磨后再在700?800℃煅燒36?48h,即得。本發明的效果在于:此設計方法簡單,易于實現,可獲得電化學性能優良的材料。在提高Li2MoO3基鋰離子電池正極材料的循環穩定性和倍率性能方面效果明顯。
一種高倍率性能釩摻雜硅酸鐵鋰正極材料Li2Fe1-xVxSiO4/C及其制備方法,先將V2O5或NH4VO3溶解于草酸酒精溶液中,再將鋰鹽、鐵鹽和硅源在酒精溶液中混合后添加到草酸酒精述溶液中,將混合溶液轉移到回流體系中回流,將蒸發酒精得到粉末與碳源在丙酮介質中球磨后烘干得到前驅體粉,再經燒結,冷卻、過篩后得到釩摻雜硅酸鐵鋰正極材料。本發明通過固相燒結對材料進行釩摻雜的同時在材料顆粒表面包覆一層無定形碳,一方面減小顆粒之間的接觸電阻,另一方面改善材料的本征電導率提高材料的鋰離子擴散系數,使得材料在高倍率循環時產生的電荷及時傳遞給其它硅酸鐵鋰晶?;蚣黧w,抑制因電荷傳遞受阻引起的電壓滯后現象。
本發明涉及一種鋰離子電池負壓化成方法及得到的鋰離子電池。所述方法包括如下步驟:(1)調節鋰離子電池內部壓力為P0,進行負壓預處理;(2)調節負壓預處理后得到的電池內部壓力P1≥P0+40kPa,然后以電流密度I1≤0.05C進行充電過程,至截止電壓V0≤3.28V;(3)增加電池內部壓力至負壓P2,然后以電流密度I2≥0.1C進行充電過程至截止電壓V0≤3.40V。本發明所述化成方法能夠使鋰離子電池在整個化成過程中一直保持負壓狀態,保證鋰離子電池的極片與極片、極片與隔膜之間的貼合更加緊密,減少化成時電解液從電池內部被抽出來的質量。
本發明涉及電池材料領域,公開了球形水合磷酸鐵鹽晶體及其制備方法和磷酸鐵鋰以及電池正極材料和鋰離子電池。該方法包括:將絡合劑、含有鐵鹽的溶液和含有磷酸根的溶液混合,將得到的混合液與氨水溶液在第一反應容器中進行接觸,將得到的含有沉淀的溶液溢流到第二反應容器中進行陳化,對陳化后得到的固液混合物進行過濾洗滌后得到固體物料進行烘干。該方法得到的球形水合磷酸鐵鹽晶體的粒徑為5?10μm,振實密度大于等于1g/cm3,使用本發明球形水合磷酸鐵鹽制備的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰,磷酸鐵鋰的壓實密度大于等于2.5g/cm3,使得電池的電化學性能優良。
本發明屬于鋰離子電池領域,本發明公開了一種可作為鋰離子電池正極材料的磷酸釩鋰復合材料及其制備方法,經過碳納米管誘導,磷酸釩鋰液相混合液在其上面進行異相核化,原位生長,同時將無定形碳包裹在整個磷酸釩鋰/碳納米管復合材料。包括以下步驟:1)配制磷酸釩鋰的液相混合液;2)將經過酸化的碳納米管均勻分散到步驟1)的混合液中,進行原位生長,干燥研磨后得到顆粒狀粉末;3)將粉末在氬氣氣氛中進行熱處理。本發明方法的主要特點是:通過原位生長技術,選擇最佳的碳納米管添加量,獲得磷酸釩鋰復合材料。將其應用于鋰離子電池正極材料,導電性能好,充放電容量高,循環穩定性好。本發明制備方法工藝簡單,周期短,適合工業化生產。
本發明公開了一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極電極的制備方法,該方法利用聚苯并噁嗪高分子材料作為碳、氮源,以碳酸鋰、草酸亞鐵和磷酸氫二銨為原料,采用球磨和高溫固相反應的方法合成磷酸鐵鋰鋰離子電池正極材料。聚苯并噁嗪不僅僅提供了氮摻雜的碳包覆層,改善了材料的導電性,而且經過聚苯并噁嗪包覆之后在熱解過程中產生的碳覆蓋于磷酸鐵鋰的表面,有效地阻止了晶體的生長,形成納米尺寸的材料,從而減小鋰離子的擴散路徑,提升高倍率下的充放電性能。
本發明公開了一種全固態鋰微電池 LiNi1- xCoxO2正極薄膜的制備方法。它是以乙酰丙酮 鋰,乙酰丙酮鎳,或乙酰丙酮鎳和醋酸鈷為原料,按所制備的 LiNi1- xCoxO2中Ni和Co的摩爾比,及Li/(Ni+Co)的摩 爾比為1.00~1.05∶1.00準確稱量各原料,溶于醋酸和醇類的 摩爾比為1∶1的混合溶劑中制成溶膠。采用勻膠的方法,在 具有Pt、Au表面的基體上制得凝膠薄膜,經過350~400℃預 熱分解,再在氧氣氛中650~750℃退火,制得 LiNi1- xCoxO2正極薄膜,其中x的值為0≤x<1.0,本 發明提供的薄膜制備方法,工藝、設備簡單,易于制作較大面 積的正極薄膜。
本發明提供了一種鋰離子電池負壓化成方法及鋰離子電池。所述方法包括以下步驟:(1)將鋰離子電池抽真空至負壓,靜置,進行充電,至截止電壓V0≤2.5V;(2)將步驟(1)充電后的鋰離子電池內部負壓泄壓,靜置;(3)將步驟(2)靜置后的鋰離子電池在內部負壓條件下進行充電,至截止電壓V0≤3.05V;(4)重復進行步驟(2)和步驟(3)的操作1次以上;(5)將步驟(3)鋰離子電池內部負壓泄壓,靜置;(6)將步驟(5)靜置后的鋰離子電池在內部負壓條件下進行充電,至截止電壓V0≤3.35V。本發明在整個化成過程中通過化成時負壓、常壓循環可以減少化成時電解液從電池內部被抽出來質量。
本發明屬于鋰離子電池材料技術領域,具體涉及一種摻雜氧化亞銅鋰離子電池負極材料及其制備方法、應用和鋰離子電池。該制備方法包括步驟:1)制備La3+摻雜Cu2O的核;2)在步驟1)得到的所述核的表面制備親鋰層;3)在步驟2)得到的所述親鋰層的表面制備導電金屬層,再經過焙燒,得到摻雜氧化亞銅鋰離子電池負極材料。本發明因為摻雜了La3+離子,包覆了SiO2親鋰層及金屬銀導電層,在鋰離子的嵌入脫出過程中,有利于保持Cu?O骨架的穩定、保持材料的化學穩定性、導電性及安全性,使得鋰離子電池具有較長的使用壽命和循環容量保持率。
本發明提供一種鋰鹽化合物的制備方法,步驟如下:將烷基亞膦酸二烷基酯加入質子溶劑中,混合均勻,然后邊攪拌邊加入丙烯酸烷基酯進行反應,得到化合物A;向所述化合物A中加入酸溶液A,加熱回流反應,反應完成后加入丙酮,析晶,得到化合物B;向所述化合物B中加入醇溶液和酸溶液B進行酯化反應,得到化合物C;向所述化合物C中加入醇溶液,攪拌均勻,然后加入鋰源,攪拌反應,反應結束后濃縮、析晶,即得到鋰鹽化合物。本發明還提供了包含上述鋰鹽化合物的鋰離子電池電解液。利用本發明提供的方法制得的鋰鹽化合物兼具阻燃和良好的導電性能,由該鋰鹽化合物組成的鋰離子電池電解液性能穩定、安全可靠。
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