本發明公開了屬于納米材料制備技術范圍的一種納米鋰離子導體鋁酸鋰(LiAlO2)粉體的制備方法。該方法首先通過陽極氧化的方法制備AAO模板,再采用AAO模板,水熱制備LiAlO2納米粉。即以AAO模板為鋁源,LiNO3和Li2CO3為鋰源通過水熱反應制備納米LiAlO2。本發明與其他制備LiAlO2的方法相比,具有工藝簡單易行、成本低、過程易控制、產率高,產物分散性良好,粒度分布窄的優點,為制備納米LiAlO2提供了新方法。
本發明屬于輕金屬低溫提取領域,特別涉及了一種以氧化鋰為原料近室溫電沉積制備Al?Li母合金的方法。以氧化鋰為原料近室溫電沉積制備Al?Li母合金的方法,所述方法為電解法,所述電解法所用電解質,按質量百分比由96~99%的室溫熔融鹽和1%~4%的氧化鋰組成,其中,所述熔融鹽由陽離子部和陰離子部組成,所述陽離子部具有下述通式:[AlCl2·nBase]+,所述陰離子部為AlCl4?。本發明的方法工藝可以在低溫下電沉積鋁鋰合金,得到的產品純度高,對設備要求較低,可規?;a以提高效率和產量,為低成本的鋁鋰母合金綠色制備提供技術儲備和理論支持。
本發明提供一種鋰離子電池負極材料Li4Ti5O12/TiO2/RGO及其制備方法,其采用水熱合成以及進一步煅燒過程,使用TBT、RGO和CH3COOLi·2H2O為原料,以乙醇為溶劑,水熱反應制成前驅體;隨后,將前驅體于空氣氛圍中高溫煅燒,從而得到目標產物。通過該方法制成的鋰離子電池負極材料主體為RGO薄層片上負載著LTO/TiO2納米顆粒,在保留主體LTO優良性能的基礎上,利用了TiO2比容量高、穩定性能良好的特點;導電性能良好的RGO加入,能有效減少納米粒子之間團聚的現象,增大材料的比表面積,為鋰離子提供更多的擴散渠道,進而增強整體材料的電子導電性,應用前景巨大。
鎳鈷錳酸鋰三元鋰離子電池正極片制備方法,包括以下步驟:1)按質量配比,稱取鎳鈷錳酸鋰活性粉體,乙炔黑和PVDF,置于容器中,并向容器中添加N?甲基吡咯烷酮,調節粘度后,攪拌8~10h至混合均勻,獲得正極漿料;2)將正極漿料涂敷于鋁箔上,形成涂敷好的樣品;3)將所述的涂敷好的樣品進行真空冷凍干燥處理,形成干燥后的樣品;其中:所述的真空冷凍干燥溫度為?50~?30℃,真空冷凍干燥時間為12~16h;4)將干燥后的樣品經壓片與切片操作,獲得鎳鈷錳酸鋰三元鋰離子電池正極片。該方法工藝流程簡單,成本低,所制備的電池正極片性能良好,經測試,具有較高的首次放電比容量與放電效率。
本發明提供了一種鋰離子電池負極材料Li4Ti5O12/TiO2/Ag及其制備方法,其采用水解輔助以及進一步煅燒的簡單方法制備Li4Ti5O12/TiO2材料;隨后,又采用AgNO3熱分解以沉積金屬Ag的方式,并加以超聲輔助制得目標產物Li4Ti5O12/TiO2/Ag復合材料。本發明提供的制備方法簡便、易操作,通過該方法制備而成的鋰離子電池負極材料為納米粒子結構,增大了材料的比表面積;同時在保持尖晶石型Li4Ti5O12優良特性的前提下,兼具了TiO2以及金屬Ag的優勢,進一步提高了其作為鋰離子電池負極材料的電化學性能。
一種鋰二次電池用球形納米晶鎳鈷酸鋰制備方 法, 將鎳鹽溶液、堿溶液和濃氨水溶液連續導入反應器, 混合攪 拌, 再連續溢出; 保持反應體系環境為非穩定狀態, 將溢流出反應 物料以間歇方式回流到反應體系中, 用回流調整物料旋轉狀態, 改變反應物在反應體系內停留時間; 反應畢, 經陳化、清洗制成 中間產物球形納米晶氫氧化鎳NixCoy(OH)2; 取中間產物NixCoy(OH)2, 再取LiOH·H2O及Mz混合, 攪拌; 將所述反應物裝入煅燒爐加熱, 得鎳鈷酸鋰LiNixCoyMzO2。它便于工業化生產, 電學性能好。
本申請提供一種超薄型石墨烯鋰離子單體電池及石墨烯鋰離子電池組,所述單體電池由正極極片、隔膜及負極極片層壓后構成;正極極片包括正極鋁箔集流體及設在正極鋁箔集流體內側表面的磷酸鐵鋰活性材料層;磷酸鐵鋰活性材料層上刷涂凝膠型電解液,以形成電解液層;隔膜的一面緊貼于電解液層;負極極片包括負極銅箔集流體及設在負極銅箔集流體內側表面的負極活性材料層;負極活性材料層的主要成分是硅/炭?石墨烯復合材料;負極活性材料層緊貼隔膜的另一面。作為負極活性材料,硅/炭?石墨烯復合材料具有巨大的比表面積和容量,高導電率,在應用于石墨烯鋰離子電池時,使得電池具有高導電率,高容量,性能優越等優勢。
本發明公開了屬于新能源材料制備技術范圍的一種球形鋰離子電池正極材料磷酸錳鋰的制備方法。本方法首先采用共沉淀法,以LiOH?H2O和H3PO4為原料,其反應沉淀煅燒后得Li3PO4。之后以多元醇輔助水熱法,取MnSO4?H2O和上述Li3PO4,在PEG400-H2O混合溶液中反應,將產物離心、干燥、過篩,得到LiMnPO4。將上述LiMnPO4與抗壞血酸球磨混合、煅燒,最終得到LiMnPO4/C復合材料。本發明方法制備的LiMnPO4/C復合材料呈球形,粒徑尺寸在0.3~2μm之間,相比于已有制備方法,該方法的產物粒徑控制更好,繼承了前驅體的形貌,過程易控、成本低、產率高,為制磷酸錳鋰正極材料提供了新方法。
一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法,包括以下步驟:1)按質量配比,稱取磷酸鐵鋰,乙炔黑和PVDF,置于容器中,并向容器中添加N?甲基吡咯烷酮,調節粘度后,攪拌8~10h,獲得正極漿料;2)將正極漿料涂敷于鋁箔上,形成涂敷好的樣品;3)將所述的涂敷好的樣品進行真空冷凍干燥處理,冷凍溫度為?50~?30℃,冷凍時間為4~6h,形成冷凍干燥后的樣品;4)將冷凍干燥后的樣品,進行真空干燥,真空干燥溫度為85~100℃,干燥時間為8~10h,得到干燥后樣品;5)將干燥后樣品經壓片與切片操作,獲得磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片。該方法工藝流程簡單,成本低,所制備的電池正極片性能良好,經測試,具有較高的首次放電比容量與放電效率。
本發明屬于功能材料制備領域,具體涉及一種Ce?Li?MOF鋰離子電池負極材料的制備方法及其在制備鋰離子電池方面的應用,按如下步驟實施:(1)將苯四酸、硫酸鈰及氫氧化鋰分散在水溶液中,將上述水溶液置于反應釜中,在室溫空氣氣氛下,得到橙褐色漿料后攪拌;(2)將步驟(1)所得產物轉移至高壓反應釜中,加熱反應后,自然冷卻至室溫,得到淡黃色透明晶體;(3)將步驟(2)所得產物用去離子水洗滌,在自然條件下干燥,即得Ce?Li?MOF鋰離子電池負極材料。本發明重現性好,目標產物形貌結構理想,所做成的紐扣電池電化學性能突出。
一種鎳鈷錳酸鋰三元鋰離子電池正極片的制備方法,包括以下步驟:1)按質量配比,稱取鎳鈷錳酸鋰活性粉體,乙炔黑和PVDF,置于容器中,并向容器中添加N?甲基吡咯烷酮,調節粘度后,攪拌8~10h至混合均勻,獲得正極漿料;2)將正極漿料涂敷于鋁箔上,形成涂敷好樣品;3)將涂敷好樣品進行真空冷凍干燥處理,溫度為?50~?30℃,時間為4~6h,形成干燥后樣品;(4)將冷凍干燥后樣品進行真空干燥,溫度為85~100℃,時間為8~10h,得到干燥后樣品;5)將干燥后樣品經壓片與切片操作,制得鎳鈷錳酸鋰三元鋰離子電池正極片。該方法工藝流程簡單,成本低,所制備的電池正極片性能良好,經測試,具有較高的首次放電比容量與首次放電效率。
本發明公開了一種鋰離子電池或鋰硫電池用復合隔膜及其制備方法和應用,屬于電化學儲能技術領域。該電池復合隔膜是在聚合物基體的兩側分別涂覆納米導電功能涂層和陶瓷功能涂層制備而成的三層復合隔膜。納米導電功能涂層能夠加速電池中電子和離子的快速傳輸,陶瓷功能涂層能夠提升電池在高溫下的熱穩定性及安全性能,從而使得基于該復合隔膜制備的電池具有優異的電化學性能和熱穩定性能。本發明方法工藝簡單易于產業化,制備的復合隔膜可廣泛應用于各種鋰離子電池和鋰硫電池。
一種制備氧化鋰或單晶氫氧化鋰的方法,屬于材料技術領域,按以下步驟進行:(1)將單水氫氧化鋰置于坩堝中,然后在真空度50~150Pa條件下加熱至90~120℃,保溫2~3h;(2)將去除自由水的單水氫氧化鋰在真空度50~150Pa條件下加熱至200~250℃,保溫2~3h,然后以5~15℃/min的速度升溫至700~1000℃,保溫4~10h;(3)在真空度50~150Pa條件下,將坩堝內的物料隨爐冷卻至70~100℃,然后將坩堝置于手套箱內降至常溫,獲得氧化鋰或單晶氫氧化鋰。本發明的方法相對于傳統的方法具有的優點是所用原料易取、好保存,采用的工藝流程簡單實用,生產成本比較低,設備投資較少;獲得的產品純度高,并且產率高,質量穩定。
本發明公開了一種鋁鋰合金低溫超塑性預處理 的方法,先將合金錠均勻化、銑面后,進行包鋁工藝,即在 300℃-400℃恒溫,加10-15MPa壓強,保溫30-50分 鐘,再在450℃熱軋至10mm,在530℃固溶1-2小時,在 360℃-420℃過時效24-40小時,再冷軋至1.2-1.5mm, 最后在250℃-450℃進行低溫再結晶,保溫25-40分鐘后 水淬。主要解決了降低超塑性變形溫度60℃-100℃,提高應 變速率10倍,有效地抑制了合金超塑預處理和超塑變形過程 中的氧化與脫鋰。它適用于Al-Li-Cu-Mg-Zr系列合 金低溫超塑性的預處理。
高鋰含量超輕鎂鋰基合金力學和腐蝕性能的協同提升方法,所述合金的成分為8~14wt.%Li,主合金元素(Zn、RE和Zr等)含量總和低于8wt.%,夾雜元素(Fe和Cu等)含量總量低于0.001wt.%,余量為Mg。其制備方法為一種利用調控合金中β?Li基體相的表面暴露面積分數和基體相中彌散強化析出顆粒數量、尺寸和分布來協同提升力學和腐蝕性能的方法,特別是涉及一種能夠顯著提升鎂鋰基合金強度并大幅降低其腐蝕速率的大塑性加工和動態應變時效析出調控處理工藝制度。本發明在保證鎂鋰基合金塑性的同時,顯著提高鎂鋰合金的強度和耐蝕性,有效弱化了合金局部腐蝕的嚴重程度。本發明所用的設備簡單,成本較低,適用性廣,尺寸規格可調,操作簡單。
一種用氟化鋰制備鋰冰晶石的方法,包括以下步驟:(1)將氟化鋰加入到無機酸液中,攪拌反應獲得酸化物料;(2)向酸化物料中加入鋁鹽,攪拌反應獲得混合物料;(3)將混合物料過濾分離出濾渣,水洗濾渣后烘干,獲得鋰冰晶石。本發明的方法通過酸溶、加鋁鹽、洗滌和過濾等步驟,高效簡便的制備得到合格的鋰冰晶石產品。
本發明提供了一種鋰離子電池負極材料Li4Ti5O12/TiO2納米片陣列及其制備方法和應用。采用無模板水熱合成法,以硫酸氧鈦和CH3COOLi·2H2O為原料,去離子水為溶劑,稀氨水調節酸堿度,水熱反應制得前驅體;前驅體于空氣氛圍中,高溫燒結得目標產物。通過該方法制備的鋰離子電池負極材料,既保持了Li4Ti5O12的優良特性,同時TiO2的引入增強了鋰離子的擴散性能,提高了材料的比容量,有效解決傳統碳負極材料的安全隱患問題;而且納米片陣列具有3D網絡結構,能有效增大材料的比表面積,進一步提高了其作為鋰離子電池負極材料的電化學性能,有利于實現Li4Ti5O12電極材料的商品化。
本發明的以鋰離子固體電解質片為隔膜的鈕扣鋰電池及其制備方法,電池包括鋰離子固體電解質片、正極片、正極殼、鋰片、負極殼、電解液LiPF6、濾紙片、不銹鋼片和彈片。制法為:按化學計量對原料進行稱量,取原料Li2CO3、La2O3和TiO2混合球磨后,將濕料烘干后研磨至磨細,將細干料放入氧化鋁坩堝中,并放于箱式電阻爐中,升溫至1000℃并保溫6小時煅燒,使碳酸鹽充分分解后冷卻;研磨壓片得到鋰離子固體電解質片隔膜樣品后,進行固相合成反應后冷卻,生成鋰離子固體電解質片,制備正極片后進行電池裝備,封裝制成成品。該鋰離子電解質片離子電導率高,電子電導率低,致密度高,鋰枝晶不易刺穿,制得鋰電池循環性能好。
本發明公開了石墨烯鋰離子電池負極極片的制備方法及石墨烯鋰離子電池組,所述方法首先以制備得到的炭包覆的硅/石墨烯復合材料為負極活性材料,再經混料、涂覆、輥壓以及烘干處理,得到負極極片。所述石墨烯鋰離子電池組中的電池單體采用本申請提供的方法制備得到的負極極片,并以摻雜硬碳的改性石墨為正極活性材料,再采用高電壓、高電導率、不腐蝕且有利于低溫性能的電解液,得到的電池組具有容量大,充電速度快,壽命長,續航里程長,導電率高,低溫性能好等優點,解決了傳統鋰離子電池容量低,危險易污染,性能差的技術問題。
一種用氟化鋰制備鋰鈉冰晶石的方法,包括以下步驟:(1)將氟化鋰加入到無機酸液中,攪拌獲得酸化物料;(2)向酸化物料中加入鋁鹽和鈉鹽,在20~80℃下攪拌反應,獲得混合物料;(3)將混合物料過濾分離出濾渣,水洗濾渣,烘干去除水分,獲得鋰鈉冰晶石。本發明的方法所使用的均為化工領域常見原料,獲取方便,并且該發明方案對實驗設備要求低,普通的加熱攪拌即可;操作簡單,安全可靠。
本發明屬于金屬材料制備領域,具體涉及一種稀土合金化的鎂鋰合金或鋁鋰合金的制備方法。為解決Mg?Li/Al?Li合金強度低、高溫蠕變性差等問題,同時為了解決原位生成法中,含鋁的鎂鋰合金或鋁合金中,第二相AlmREn的形貌、含量、尺寸等不可控的問題,以及采用Mg?RE/Al?RE中間合金制備稀土合金化的鎂鋰/鋁鋰合金時成本過高、收率低的問題,本發明以Mg?Li/Al?Li合金作為基體合金,將低成本的納米或微米級的REpOq顆粒來代替高成本的Mg?RE/Al?RE中間合金作為前驅體添加到Mg?Li/Al?Li合金熔體中,實現稀土合金化。本發明降低了稀土合金化的鎂鋰/鋁鋰合金的制備成本,操作簡單,實現難度小,很容易實現工業化生產,并且所制備得到的稀土合金化的Mg?Li/Al?Li合金具有十分優異的綜合力學性能。
本發明的目的是針對現有技術中類單晶尖晶石錳酸鋰制備方法的不足,提供了一種高溫循環穩定的鋰電池用類單晶尖晶石錳酸鋰的合成方法,屬于鋰離子電池正極材料制造領域。該方法通過將原料鋰化合物、錳化合物以及鈷、鎳、鋁、鎂、鉻、鋅化合物的一種或多種混合后,經加熱燃燒,得到前軀體物質,再經煅燒后,加入適量鋰化合物加熱保溫,得到類單晶尖晶石錳酸鋰。該方法所使用的設備簡單,適合工業化生產,該方法制備的類單晶尖晶石錳酸鋰高溫循環穩定性好,在55℃循環200次容量保持率大于94%。
本發明公開了一種基于生物質/碳納米管復合修飾鈦酸鋰的新型鋰離子電池負極材料及其應用。將LiOH·H2O、碳管和碳化翅果皮的水分散液與鈦酸四丁酯的無水乙醇溶液充分攪拌混合,轉移至不銹鋼反應釜中,于180℃水熱處理12?36h;收集水熱處理后的前驅體粉末,用蒸餾水和乙醇交叉洗滌至中性;于80℃真空干燥24h后,置于管式爐中,氬氣氛圍下,600?800℃煅燒1?3h,研磨,得目標產物生物質/碳納米管復合修飾鈦酸鋰微納復合材料。本發明采用生物質衍生碳和多壁碳納米管復合對鈦酸鋰進行表面修飾,通過一步水熱法簡單高效的制備出既具有三維導電網絡微納復合結構又具有優異的電子導電性的鋰離子電池負極材料。
本發明屬于含鋰資源利用領域,具體涉及一種氯化鋰電轉化直接制備碳酸鋰的方法,目的是通過氯化鋰溶液電解,同時通入CO2氣體,直接獲得碳酸鋰產品和副產品氫氣及氯氣。本發明采用電解的方法使氯化鋰直接電轉化為碳酸鋰,電解工藝流程短、自動化程度高,所得產品純度高,有利于降低生產成本、實現大規模生產;電解得到的碳酸鋰產品能快速實現固液分離,避免了碳酸鋰的反溶,有利于提高生產的效率、節約能源,降低生產成本;本發明的方法使用原料簡單、能源清潔,無外排廢物,對環境友好。
本發明的一種以鋰離子固體電解質片為隔膜鈕扣鋰電池及制備方法,電池包括鋰離子固體電解質片、正極片、正極殼、鋰片、負極殼、電解液LiPF6、濾紙片、不銹鋼片和彈片。制法為:按化學計量對原料進行稱量,取原料Li2CO3、SrCO3、ZrO2和Nb2O5混合球磨后,將濕料烘干后研磨至磨細,將細干料放入氧化鋁坩堝中,并放于箱式電阻爐中,升溫至1100℃并保溫10小時煅燒,使碳酸鹽充分分解后冷卻;研磨壓片得到鋰離子固體電解質片隔膜樣品后,進行固相合成反應后冷卻,生成鋰離子固體電解質片,制備正極片后進行電池裝備,封裝制成成品。該鋰離子電解質片離子電導率高,電子電導率低,致密度高,鋰枝晶不易刺穿,制得鋰電池循環性能好。
本發明提供一種從廢舊鈷酸鋰電池中回收鈷、鋰金屬的方法,其特征在于:具體步驟如下:(1)將廢舊鈷酸鋰電池進行放電處理,經拆解、破碎、熱解和篩分后獲得黑色鈷酸鋰粉末;(2)將步驟(1)所得黑色鈷酸鋰粉末與銨鹽按照摩爾比1:1.5~4的比例混合,將混合料置于高溫球磨機內進行強化氨法焙燒,使鈷酸鋰轉變為硫酸鹽,水浸后獲得富含Co2+、Li+的浸取液,并對此過程產生的氨氣進行回收并以硫酸銨的形式回收并循環利用;(3)將步驟(2)所得富含Co2+、Li+的浸取液進行選擇性回收鈷、鋰組元,利用有機萃取劑回收鈷,沉淀法回收殘液中的鋰,將鋰以碳酸鋰的形式回收。本發明滿足綠色、低耗、高效、短流程回收廢舊鋰離子電池有價金屬的要求。
一種熔鹽電解回收廢舊鈷酸鋰電池中鈷和鋰的方法,屬于熔鹽電化學反應技術領域。該方法為:將鈷酸鋰正極粉末壓制,燒結作為陰極,石墨作為陽極,碳酸鹽的共晶混合鹽作為熔鹽,將石墨陽極和LiCoO2陰極插入熔鹽中,并在石墨陽極和LiCoO2片陰極之間施加恒定電壓,電解3~5h,得到電解后的陰極;將電解后的陰極提出熔鹽,冷卻,清洗除雜,得到Co或CoO粉末;將電解后的熔鹽體系冷卻研磨,攪拌溶解、抽濾干燥,得到白色Li2CO3粉末。本方法回收的CoO或Co粉末、和Li2CO3粉末可以再合成制備再生鋰離子電池正極材料,實現資源的循環再利用,該方法具有工藝流程及操作簡單、高效和環境友好的優點。
一種基于鐵酸鋰的鋰電池負極材料及其制備方法和應用,屬于鋰離子電池電極材料的制備及應用領域。該基于鐵酸鋰的鋰電池負極材料,包括鐵酸鋰,所述的鐵酸鋰的化學式為Li2Fe3O5,其形貌為八面體結構顆粒,粒徑為0.2~10μm。還包括導電碳、粘結劑和溶劑。其制備方法為:將各個物質混合后,攪拌得到。用該負極材料可以制備鋰電池。本方法以八面體結構的鐵酸鋰材料為基礎制備的鋰離子負極材料,不僅提高了導電性,而且緩解了鋰離子在嵌入和脫出的過程中巨大的體積變化,提髙了鋰離子負極材料的電化學穩定性,可以極大的改進石墨作為傳統鋰離子電池負極材料的較低的理論比容量,解決了鋰離子電池較低比容量這一發展障礙。
本發明涉及電化學材料技術領域,尤其涉及一種鋰離子電池正極材料、其制備方法和鋰離子電池。該鋰離子電池正極材料包括稀土金屬離子、磷酸錳鋰和導電碳;稀土金屬離子占磷酸錳鋰摩爾質量的0.8?6mol%,稀土金屬離子為釔離子、鑭離子、銪離子、鉺離子、釹離子和釤離子中的至少一種;導電碳占稀土金屬離子摻雜的改性正極材料摩爾質量的0.5?5mol%。該制備方法中,采用溶膠?凝膠法制備鋰離子電池正極材料。鋰離子電池包括以上技術方案所述的鋰離子電池正極材料。該鋰離子電池正極材料,提高了鋰離子電池正極材料的導電性。該制備方法,能夠使磷酸錳鋰與稀土金屬離子均勻復合,工藝簡單。該鋰離子電池,容量大、導電性能強。
本發明涉及一種回收處理鋰電池過程中回收鋰的方法。將廢舊鋰電池電芯通過機械破碎,破碎后浸泡,水浸過濾后的濾餅碎片熱解,得到熱解物料再于攪拌條件下水浸,趁熱過濾篩分得到銅鋁箔混合碎片、正負極混合濾餅和富鋰溶液;將所得富鋰溶液再經熱解物料的攪拌水浸過濾后濾液反復水浸,而后將富鋰溶液升溫,利用溶解度差析出碳酸鋰,過濾得碳酸鋰粗品;將粗品再經水配制碳酸鋰漿料,而后泵入液體噴射環流反應器中,濾除沉淀,得到精制的鋰溶液;對上述精制的鋰溶液加熱,保溫后過濾,再水洗滌濾餅,濾餅,干燥,得到碳酸鋰產品。采用本發明的廢舊鋰電池中鋰的回收方法,回收的碳酸鋰純度99.5%以上,且雜質指標能夠達到電池級碳酸鋰使用的行業標準。
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