本發明涉及一種缺鋰型硅酸錳鋰鋰離子電池正極材料及其制備方法,本發明合成的缺鋰型硅酸錳鋰材料Li2-xMnSiO4(0<x<0.4)為納米顆粒,粒徑范圍為40-80nm。相比于化學計量比的化合物,缺鋰型的硅酸錳鋰材料充放電比容量和容量保持率都得到了大幅度的提高。在一定范圍內,缺鋰型的硅酸錳鋰放電比容量隨缺鋰量的增大而增加。其中,Li1.8MnSiO4材料的首次充放電比容量分別為238.1mAh/g,102.6mAh/g,10次循環后放電容量為68.0mAh/g。
磷酸錳鋰?磷酸釩鋰/石墨烯/碳正極材料及其制備方法,所述石墨烯/碳均勻的包覆在正極材料的表面,相互堆積形成均一的多孔結構。所述方法為:(1)將氧化石墨烯懸濁液加入有機溶劑的水溶液中,超聲分散;(2)先將草酸加入溶解,再加入釩源反應;(3)加入錳源、磷源、鋰源和有機碳源,反應,冷凍干燥;(4)燒結,冷卻,即成。本發明材料組裝的電池,2.5~4.5V,0.2C倍率下,首次放電克容量高達147.1mAh/g,5C循環30圈,保持率高達96.7%,說明本發明正極材料導電性能良好,循環性能、倍率性能優異;本發明方法簡單,周期短,反應溫度低,適于工業化生產。
本發明公開了一種鋰金屬電池的鋰負極表面改性方法、改性鋰負極及鋰金屬電池,屬于鋰電池技術領域。該方法采用一種雙功能金屬鋰表面改性試劑與金屬鋰片反應,在鋰片表面原位形成一層固態電解質保護層。本發明提供的雙功能金屬鋰表面改性試劑為功能化的環氧化合物,其中環氧基團具有較大的環張力、易聚合形成具有鋰離子傳導性的聚環氧乙烷單元;此外,該環氧化合物還含有可交聯聚合的功能基團,如雙鍵、丙烯酸酯基、硅氧烷基、環氧基團等,通過交聯聚合從而形成穩定的具有三維結構的固態電解質保護層。本發明操作方法簡單,鋰金屬電極通過該類功能化環氧化合物的改性處理,能形成穩定的固態電解質保護層,有效抑制鋰枝晶的產生,通過上述作用能明顯提高電池的循環穩定性能。
本發明公開了一種鋰硫?鋰離子雜化電池和鋰硫?鋰離子雜化電池正極材料及其制備方法。將含導電材料、鋰源和金屬源的有機分散液進行溶劑熱反應,溶劑熱反應產物通過焙燒后,與單質硫熱熔融復合,即得具有容量高、穩定性好及導電性好的正極材料,用該正極材料制備的鋰硫?鋰離子雜化電池充放電截止電壓滿足硫和鋰離子正極材料電池的充放電電壓要求,相比傳統的鋰硫電池循環穩定性得到改善,且大大提高電池的容量發揮;此外,正極材料的制備方法簡單、工藝條件溫和,成本低,滿足工業生產要求。
本發明涉及一種負極預鋰化鋰離子電池的制備方法:準備負極極片、正極極片和隔離膜;將金屬鋰復合到負極極片的至少一表面,得到復合負極極片;將復合負極極片、正極極片和隔離膜裝配成裸電芯,注入電解液,得到鋰離子電芯;對鋰離子電芯進行正負極短路靜置,以及雙向脈沖電流處理加速預鋰化過程中鋰離子快速均勻擴散以及負極SEI膜的形成,化成后得到負極預鋰化鋰離子電池。本發明能夠使部分通過自放電原理嵌入負極的鋰離子脫出,降低負極鋰離子濃度從而加快嵌鋰速度以及鋰離子擴散分布的均勻性,并在反復脈沖電流的電化學作用下形成部分SEI膜,實現高效、安全的負極補鋰,達到負極均勻預鋰化的目的。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,尤其涉及補鋰電極補鋰時間的計算方法、補鋰方法以及鋰離子電池,包括以下步驟:步驟S1、在電芯化成前,取一補鋰電極與電芯負極進行電連接,并放電進行補鋰;步驟S2、記錄電芯負極補鋰過程中的電壓與時間,將電壓與時間進行微分處理,繪制dv/dt與時間的關系曲線;步驟S3、根據dv/dt與時間的關系曲線,得出dv/dt取值為零時t的取值,得到最大補鋰時長。本發明的計算方法能夠根據計算得到最大補鋰時長,后續使用補鋰電極進行補鋰時能夠根據最大補鋰時長進行補鋰,避免補鋰電極時間過長而導致出現集流體析出金屬的情況,降低補鋰風險,提高補鋰電池的質量。
一種巢狀V2O3包覆磷酸釩鋰的鋰離子正極材料,其制備方法,包括以下步驟:(1)將鋰源化合物、釩源化合物、磷源化合物、還原劑加入去離子水中,進行超聲攪拌反應0.5~2h,得混合溶液;其中,鋰元素、釩元素、磷元素、還原劑的摩爾比為1.5 : 1.05~1.2 : 1.5 : 1.1~1.5;(2)將溶液噴霧干燥,得到固體粉末;(3)將步驟(2)所得固體粉末在保護氣氛中,于400~500℃下,焙燒4~6h后,隨爐冷卻至室溫,即得巢狀V2O3包覆Li3V2(PO4)3的鋰離子正極材料。本發明操作過程簡單,包覆效果良好,所得復合材料具有優異的倍率性能。
本發明提供一種鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法、鋰離子電池正極漿料、鋰離子電池正極和鋰離子電池。鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法,包括以下步驟:將鎳鈷錳酸鋰正極材料前驅體和銅源混合后進行第一煅燒,然后加入鋰源進行第二煅燒,得到鎳鈷錳酸鋰正極材料。鎳鈷錳酸鋰正極材料,使用所述的制備方法制得。鋰離子電池正極漿料,包括所述的鎳鈷錳酸鋰正極材料。鋰離子電池正極,使用所述的鋰離子電池正極漿料制得。鋰離子電池,包括所述的鋰離子電池正極。本申請提供的鎳鈷錳酸鋰正極材料,為Cu2+摻雜的正極材料,可以有效的改善材料自身的結構穩定性和導電性,從而提高正極材料的倍率性能和循環性能等電化學性能。
本發明公開了一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中一步提取碳酸鋰的方法,包括以下步驟:將高鎂鋰比鹽湖鹵水在40-100℃范圍內控制達到過飽和濃度,在保溫的狀態下立即抽入到帶攪拌器的振蕩分離塔中;加入化學計量的碳酸鈉,并同時開動攪拌機及振蕩器振蕩5-10分鐘;靜置至鋰鎂碳酸鹽有明顯的分界面為止;;同步分離出碳酸鎂和碳酸鋰;在離心機中將碳酸鋰懸浮物脫水,將碳酸鋰粗品按常用的精制方法精制。用本發明的方法可以在鹽湖區直接一步分離出碳酸鋰、大大減少了運輸量,工藝中不用淡水、分離步驟簡單、快速、生產成本降低。
本發明公開了一種從鋰礦石中提取鋰鹽的方法,包括如下步驟:混料、焙燒、水提取、濃縮、析鈉鉀銣銫、凈化除雜、沉鋰、洗滌、干燥、細磨,得到電池級碳酸鋰;一次沉鋰母液經中和、濃縮、析鈉鉀銣銫、沉鋰、洗滌、干燥,得工業級或電池級碳酸鋰;所得二次母液返回與一次沉鋰母液混合處理,形成閉路循環。本發明對各種含量的鋰礦石中的鋰、鈉、鉀、銣、銫均有較好的浸出效果,鋰輝石中的鋰浸出率達99%,鋰云母中銣、銫的浸出率均大于99%;后期鋰的回收率大于97%,鋰的總收率大于91%。其中氟被固定于渣中對環境友好、副產物可重復利用、工藝流程短、成本低,具有很好的工業化推廣價值。
一種磷酸鐵鋰?磷酸釩鋰復合正極材料前驅體的制備方法,包括以下步驟:(1)將原料葡萄糖酸亞鐵、偏釩酸鈉按摩爾比1:2的比例,分別溶于去離子水中,得葡萄糖酸亞鐵溶液和偏釩酸鈉溶液,控制葡萄糖酸亞鐵溶液中亞鐵離子濃度為0.01~0.1mol/L,然后將兩者混合進行反應,得反應液,加入PVP,攪拌,用氨水調節pH至4~8;(2)在60~90℃的水浴鍋中超聲攪拌,得均一溶液,然后置于帶有內襯的反應釜中,于180~250℃溫度下進行反應;(3)過濾、洗滌、干燥,即成。本發明所制得磷酸鐵鋰?磷酸釩鋰復合正極材料前軀體偏釩酸亞鐵形貌為棒狀,合成的磷酸鐵鋰?磷酸釩鋰復合正極材料電化學性能優異。
磷酸鐵鋰電池廢料選擇性浸取鋰的方法,涉及一種磷酸鐵鋰電池廢料的利用方法。先將廢磷酸鐵鋰電池粉碎,將附著在鋁紙上的磷酸鐵鋰與鋁紙分離制得磷酸鐵鋰粉狀物料,將制得的磷酸鐵鋰粉狀物料,以質量液固比3?5:1的比率緩慢加入到預先調好的0.5?2N的酸液中,同時按磷酸鐵鋰質量的0.1?1.2倍加入氧化劑,保溫攪拌10?90分鐘,經過濾得含鋰溶液。本發明解決了現有技術不能選擇性浸取鋰的技術難題,大大簡化了后續工序,提高了浸取效率,降低了生產成本。
用粗制氟化鋰制取工業級碳酸鋰的方法及碳酸鋰產品,涉及一種制取碳酸鋰的方法及碳酸鋰產品。包括如下步驟:a.制漿:先將粗制氟化鋰攪拌成漿狀,加酸制成粗制氟化鋰漿狀物料;b.復分解:將步驟a制得的粗制氟化鋰漿狀物料,加入到沸騰的氯化鈣溶液中,再加入堿性物質,制取氯化鋰溶液;c.沉淀碳酸鋰:將步驟b制得的氯化鋰溶液,加熱,再根據氯化鋰溶液中鋰的質量,加入碳酸鹽溶液,保溫攪拌,過濾,濾餅即為碳酸鋰產品。在低酸度環境下,一次性分解氟化鋰,除去氟離子,利用復分解反應,使氟化鋰分解成鋰離子和氟化鈣沉淀,使分解和除氟一次性完成,操作簡單、制造成本低、鋰元素回收率高。
本發明提供了一種富鋰錳基鋰離子電池高壓電解液添加劑、電解液、鋰電池及其制備方法。該電解液添加劑,制備原料包括:氟代碳酸乙烯酯、1,3?丙烷磺酸內酯、苯基乙烯砜和硼酸三(2,2,2?三氟乙基)酯。能夠滿足電解液工作溫度范圍、電導率等多方面的要求。上述富鋰錳基鋰離子電池高壓電解液,減少了市面上常用的高熔點溶劑EC(熔點35?38℃)的含量,增大了低熔點的共溶劑EMC(熔點?55℃)的含量,大幅拓寬了電解液的工作溫度范圍。解決了富鋰錳基正極材料首次不可逆容量衰減嚴重,循環穩定性和倍率性能不理想的問題。
一種納米過渡金屬?納米氧化鋰?多孔碳復合材料的制備方法,包括以下步驟:將金屬鋰粉、納米金屬氧化物和多孔碳材料混合均勻得到混合物,在惰性氣氛下,緩慢加熱混合物并保溫,再冷卻至室溫得到納米過渡金屬?納米氧化鋰?多孔碳復合材料。本發明還提供一種鋰離子電容器的制備方法。本發明中納米過渡金屬?納米氧化鋰?多孔碳復合材料對環境要求不苛刻,可以和正極材料一起進行涂覆,操作簡單,負極極片的預鋰化程度可控,效果明顯,并且可在現有鋰電制造條件下實現,可大大降低生產成本。
用磷酸鐵鋰電池廢料制取碳酸鋰的方法及其碳酸鋰,涉及一種利用磷酸鐵鋰電池廢料制備碳酸鋰的方法及其碳酸鋰產品。其特殊之處在于:磷酸鐵鋰物料經氧化酸解,鋰液增濃,加堿除鐵,沉淀碳酸鋰后,其濾渣即為碳酸鋰產品。能直接利用磷酸鐵鋰電池廢料提取鋰,解決了現有技術存在的不能有效分解回收廢磷酸鐵鋰電池的技術難題,而且具有工藝簡單,鋰的收得率高,生產成本的特點。
一種Li6CoO4預鋰化劑的制備方法,包括以下步驟:(1)將鈷鹽溶于無水乙醇中,加入脂肪酸,超聲混合均勻后置于高壓反應釜中反應,隨后冷卻,再洗滌、過濾、干燥后得到納米CoO;(2)將步驟(1)中得到的納米CoO和Li2O混合均勻后進行球磨,隨后在惰性氣體氛圍中燒結,冷卻后得到Li6CoO4。本發明還提供一種采用Li6CoO4預鋰化的鋰離子電容器的制備方法。本發明中Li6CoO4對環境要求不苛刻,可以和正極材料一起進行涂覆,操作簡單,負極極片的預鋰化程度可控,效果明顯,并且可在現有鋰電制造條件下實現,可大大降低生產成本。
本發明涉及合金材料技術領域,具體涉及一種新型輕質Al-Sc-Zr-Y-O耐熱鋁合金及其制備方法。
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