本發明涉及一種鋰硫電池用正極材料的制備方法,所述正極材料是通過無限配位聚合物包覆硫化鋰生成包覆產物,后處理包覆產物生成的硫化鋰正極材料;本發明與現有鋰硫電池中硫化鋰正極材料相比,同時金屬、金屬氧化物對多硫化鋰的吸附作用有效降低電池體系中多硫化鋰的穿梭效應;包覆過程采用動力學過程調控可以有效控制硫化鋰的擔載量,實現高擔載;過程簡單易于大規模制備。
本發明涉及一種鋰鹵素流體電池,包括一節單電池或由二節以上單電池串聯而成的電池模塊、電解液儲液罐、循環泵和循環管路組成;單電池包括依次疊合的正極、隔膜、負極,正極為碳材料電極,負極為沉積型鋰電極,電解液儲液罐內裝填有電解液;電解液為由鋰鹽作為溶質、該鋰鹽能夠在其中電離的非水溶劑作為溶劑和鹵素單質絡合劑三部分組成,其中鋰鹽包括兩部分,一部分是作為活性物質的鹵化鋰,另一部分為支持電解質鋰鹽。該電池由于正極采用非金屬性最強鹵族元素,負極采用金屬性最強的金屬鋰,具有電化學活性最高、能量密度高、結構及制造工藝簡單的特點。
本發明屬于金屬腐蝕與防護領域,是一種溴化鋰吸收式制冷機緩蝕劑及其制備方法,由0.05~0.10MOL/L氫氧化鋰、100~500MG/L多元雜多化合物和50~300MG/L含銻化合物組成。制備步驟為:(1)將氫氧化鋰加入溴化鋰溶液中,攪拌1-2H,調節溴化鋰溶液PH值為9~10.5;(2)將100~500MG/L多元雜多化合物加入溴化鋰溶液中,攪拌2-4H;(3)將50~300MG/L含銻化合物加入溴化鋰溶液中,攪拌2-4H;上述步驟均在25-80℃下進行。該緩蝕劑能夠在碳鋼、白銅和銅等金屬表面生成由鈍化膜和吸附膜構成的多重膜層,阻滯金屬的腐蝕,在高溫高濃度溴化鋰溶液中具有很高的緩蝕效率。
本發明涉及分級孔結構多孔碳材料在鋰-空氣電池中的應用,其特征是碳材料具有相互貫通的分級孔結構分布,即具有適合放電產物沉積的中孔及適合氧、電解液傳輸的大孔結構。將該碳材料用作鋰-空氣電池電極材料,可最大限度地提高碳材料在充放電過程中的空間利用率,有效提高電池的放電比容量、電壓平臺及倍率放電能力,進而提高鋰-空氣電池的能量密度及功率密度。本發明的優點是:制備工藝簡單,材料來源廣泛,分級孔碳材料孔結構可調控且調控方式多樣,可易于同時實現金屬/金屬氧化物的摻雜。
本發明涉及一種用于鋰原電池正極復合材料及其制備方法。針對鋰原電池存在能量密度和高倍率性能不能兼具、高倍率工況使用時產熱嚴重的問題,本發明設計并研制非含鋰正極材料的多層復合結構,結構中活性物質的多電子轉移反應實現鋰原電池的高比能量,同時利用電極活性物質協調接續放電策略,擬補復合正極自身放電的弱點,提升放電倍率性能,實現協同增效機制的放電。本發明專利中鋰原電池正極復合材料是由氟化物與氧族元素材料單質或化合物經過噴霧熱處理制備而成,氟化物是由氟化碳包覆的氟化金屬形成的多孔中空球形顆粒組成。本發明制備的復合正極材料,顯著提升了鋰原電池的放電比能量和比功率,制備的鋰原電池20小時率放電比能量大于800Wh/kg。
本發明提供一種報廢丁基鋰鋼瓶的處理方法,是將報廢鋼瓶中殘留的含丁基鋰有機溶劑排出并進行無害化處置的方法;包括以下步驟:將鋼瓶內含丁基鋰的有機溶劑排入吸收分離槽內與吸收液進行反應;反應結束后,吸收液靜置分層,將分層后的液體進行分液處理,上層有機溶劑回收利用,下層吸收液和反應殘渣進行焚燒處理;處理后的鋼瓶,通過瓶體破壞后綜合利用。本發明提供的方法可保證安全的對報廢丁基鋰鋼瓶進行穩定化、無害化處置,避免鋼瓶內殘留的丁基鋰泄漏對周圍人群及環境造成危害。本方案具有較強的可操作性與實用性,不會造成二次污染情況發生。同時處理過程中產生的有機溶劑可以回收再利用,具很好的經濟效益。
本實用新型屬于鋰電池領域,具體的說是一種用于鋰電池的回收裝置,包括箱體;所述箱體的底部固定連接有底板,所述底板的頂部固定連接有第一碾碎齒,所述箱體的內側壁固定連接有電機,所述電機的輸出軸通過聯軸器固定連接有轉動桿;通過箱體、底板、第一碾碎齒、電機、轉動桿、轉動輪、粉碎齒、頂蓋、第二碾碎齒的結構設計,實現了該鋰電池的回收裝置粉碎效果好的功能,解決了一般鋰電池的回收裝置粉碎效果差的問題,能夠對報廢的鋰電池進行很好的粉碎處理,同時能夠對鋰電池進行充分的粉碎,提高粉碎的效果,避免在使用時不僅粉碎時間長,同時粉碎不徹底的情況,進一步降低回收的成本,方便使用者的使用,提高了鋰電池回收裝置的實用性。
本發明公開了一種鋰硫電池正極材料及其制備方法,以含氮量豐富的三聚氰胺甲醛樹脂為碳源和氮源,用納米SiO2鑄造的方法制備出直徑為100~300nm的富氮中空碳殼,通過物理吸附和化學吸附結合的作用加強對多硫化物的界面吸附作用,有效的抑制多硫化物的遷移及飛梭效應,增強了鋰硫電池充放電穩定性。同時所述富氮中空碳殼充硫之后形成一種蛋殼結構,使得硫內核與聚合物外殼之間存在內部空隙,以容納硫原子鋰化過程中的體積膨脹。本發明將上述鋰硫電池正極材料應用于制備鋰硫電池正極和鋰硫電池。所述的鋰硫電池具有良好的循環性能和容量保持率。
本發明公開了一種分子篩復合多孔膜在鋰硫電池中的應用,分子篩復合多孔膜是以由有機高分子樹脂中的一種或二種以上為原料制備而成的多孔膜為基體,在此基體的兩側表面復合無機分子篩層形成的復合多孔膜。本發明的分子篩復合多孔膜在鋰硫電池中具有高的電解液吸收能力和保存能力,同時有助于鋰離子的傳輸。復合膜的分子篩層孔徑可控制在多硫化物尺寸與鋰離子尺寸之間,從而在不影響鋰離子傳導率的前提下有效抑制多硫化物的“飛梭”效應,減少活性物質的流失,提高電池效率和穩定性。此外該復合膜的分子篩層具有較好的導熱能力,能抑制負極鋰片枝晶的生成,防止電池使用過程中枝晶刺穿隔膜造成電池短路。
本發明公開了一種鋰電池用新型負極及其制備方法和應用,屬于化學電源領域。該新型負極由一層金屬鋰和一層高比容量的不含鋰的負極材料復合而成。將這種新型負極與不含鋰的正極材料組成二次電池,可實現不含鋰源的高比容量正極材料的實際應用。電池放電的同時,在負極原位生成鋰合金。采用這一新型負極還可解決單獨采用金屬鋰作為負極時可能造成的鋰枝晶的問題,以及由此導致的電池的循環穩定性差和安全問題。本發明公開的這種新型負極的制備方法簡便,采用這種新型負極制備二次電池,可簡化電池制作工藝,降低電極材料制備和電池制作成本。
本發明公開了一種鋰硫電池用正極碳基膜材料的制備方法與應用。本發明提供的碳基膜材料由聚丙烯腈/碳納米管/MXene混合溶液經過溶劑相轉化、碳化過程后形成多孔碳基膜材料,并通過載硫應用于鋰硫電池。該膜材料內添加的碳納米管,使膜整體呈現多孔結構,并增進了膜材料的導電性;膜內添加的MXene有利于為多硫化物提供化學吸附和催化轉化,能夠有效抑制鋰硫電池的穿梭效應,同時其較高的導電能力進一步促進離子傳輸,進而提高電池循環穩定性與庫倫效率。以該碳基膜電極制備的鋰硫電池具有良好的電化學性能,0.2C電流密度下循環100圈后,比容量為859.4mA h g?1,每圈的容量損失率為0.23%,庫倫效率接近100%。
混分的太陽能補熱溴化鋰熱泵供暖裝置,屬于供熱余熱回收與熱量分配領域,為了解決對存儲水、用戶端和電廠水之間熱量合理分配的問題,包括溴化鋰熱泵、第四熱泵、混水器、第二分水器及回水補熱裝置;所述的溴化鋰熱泵包括高溫換熱段、低溫換熱段、中溫換熱段,所述的混水器包括第一入口、第二入口及出口,所述回水補熱裝置包括低溫換熱水管、高溫換熱水管及第一溫度傳感器,效果水通過溴化鋰熱泵、第四熱泵完成換熱,并將換熱后的低溫水分別返回電廠和第一分水器,使得換熱后的低溫水繼續參與循環。
本發明涉及一種鋰硫電池用粘結劑及其應用,所述粘結劑采用明膠和淀粉作為粘結劑,水凝膠作為交聯劑,制備得到具有介孔級孔道的三維空間網狀結構的鋰硫電池電極。本發明制備的粘結劑能夠解決硫電極體積膨脹,電池在充放電過程中產生的中間產物多硫化鋰(Li2Sx,4≤x≤8)易溶于有機電解液,易發生飛梭效應的問題。因此,能夠解決鋰硫電池循環性較差的問題。
本發明涉及一種用于鋰硫電池正極的正極材料及其制備和應用。其以過渡金屬中的一種或二種以上金屬元素的碳化物或氮化物為催化組分;以單質硫為活性組分;催化組分首先擔載于載體上,然后活性組分再擔載于負載有催化組分的載體上;催化組分的含量為正極材料總重量的2-30%,硫的含量為正極材料總重量的30-80%,余量為載體。這種正極材料用作鋰硫電池正極時,對單質硫還原表現出良好的選擇性;降低了硫還原所需要的反應能壘,減小了反應極化,提高了放電電壓平臺。該類催化劑環境友好、成本低、資源豐富。
本發明涉及一種鋰空氣電池用多孔碳材料,其為金屬摻雜的含氮多孔碳材料,通過一步硬模板法制備而成,其比表面積為500-2000m2.g-1,總孔容積為0.8-5㎝3.g-1,介孔容積占總孔容積比例為50-90﹪,金屬原子含量為0.5-5wt.%,氮原子含量為1-10wt.%。本發明中含氮碳源和金屬鹽溶液中引入的氮原子和金屬原子具有催化作用,在鋰空氣電池充放電過程中提供了更多的活性位點,有效降低了電荷轉移阻抗,提高了放電平臺電壓。
熱電混分補熱的溴化鋰的熱泵換熱方法,屬于供熱余熱回收與熱量分配領域,為了解決為溴化鋰熱泵提供高溫熱源,且熱量供需不匹配的問題,乏汽裝置產生的乏汽水進入第一溴化鋰熱泵機組作為低溫熱源,蒸汽輪機產生的100℃的高溫蒸汽進入第一溴化鋰熱泵機組作為高溫熱源,四級換熱水進入汽?水換熱器并與蒸汽輪機產生的高溫蒸汽換熱,由汽?水換熱器輸出100℃的熱水;電廠冷凝器引入管連通溴化鋰熱泵的高溫換熱段,并對其輸送高溫換熱水(100℃),效果是能夠解決因為嚴寒天氣等情況下導致的熱量供需不匹配問題,也能滿足用戶端負荷正常時的用熱需求。
電廠熱電聯產的熱泵與板式換熱器混合的溴化鋰熱泵供暖方法,屬于供熱余熱回收與熱量分配領域,為了解決熱電聯產裝置逐級提升熱量品質,以形成于適合于換熱的高溫水,且階梯利用能量,極大降低能量損失的問題,由蒸汽熱泵機組的冷凝器端輸出30℃左右的一級換熱水,一級換熱水進入第一溴化鋰熱泵機組的中溫熱源并作為其進水,高溫換熱水管與低溫換熱水管換熱,并連接第二輸出管路以供應第二輸出水(55℃),蒸發器與冷凝器換熱,效果第二溴化鋰熱泵機組的中溫熱源的出口與第三溴化鋰熱泵機組的中溫熱源的入口連通。
本發明涉及溴化鋰吸收式制冷技術領域,一種用于溴化鋰吸收式機組的冷溫水泵變頻控制系統,包括主控器、溫度檢測裝置、變頻器、冷溫水泵,主控器與溫度檢測裝置電路連接,主控器與變頻器電路連接,變頻器與冷溫水泵電路連接。主控器采用可編程控制器PLC,主控器讀取溫度檢測裝置檢測到的溫度信號并通過邏輯計算而得出冷溫水泵的運轉頻率,主控器的輸出頻率信號傳輸至變頻器;變頻器安裝在主控箱內,變頻器接收主控器經邏輯計算得出的頻率信號,經信號轉換后供冷溫水泵使用,實現冷溫水泵的自動變頻功能。本發明在溴化鋰吸收式機組的不同運行條件下,根據計算出的冷溫水泵運轉頻率通過變頻器對冷溫水泵控制,保證了溴化鋰吸收式機組的安全、穩定運行;并能大幅節約電能,為用戶節約使用成本。
本發明涉及一種鋰空氣電池用復合膜及其制備,所述復合膜由大孔聚合物支撐層與微孔表層構成,微孔表層覆蓋于大孔聚合物支撐層的一側表面;其中支撐層孔徑為100納米-1微米,厚度20-200微米,孔隙率70-95%;所述微孔表層孔徑為1-20納米,厚度為5-30微米,孔隙率為70-90%。本發明的復合膜具有優異的機械性能,不僅能夠傳導鋰離子,同時可以有效抑制和減少氧氣向鋰負極滲透,降低對鋰負極的腐蝕,提高電池的循環穩定性。制備工藝簡單、可控性強、成本低廉。
本發明提供一種鋰離子電池電極及其制備和應用,所述鋰離子電池電極,按重量比計,季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、LiPF6、正極材料、導電劑的比為(54~4.5):(6~9):(8~9):(1~1.2)。所述電極中還包括過氧化苯甲酰(BPO),所述過氧化苯甲酰與季戊四醇三丙烯酸酯的質量比為(1~2):(100~102)。與現有技術相比,本發明制作電極無需粘接劑,成本低廉,電極聚合物中含有的大量鋰鹽,一方面使正極片的鋰含量大大提高,提高了正極的比容量,另一方面與電池中電解液形成濃度差,增強了鋰離子向電解液中擴散的驅動力,大大提高了鋰離子在電池中的傳輸速率。且該工藝制作簡單,組裝成鋰離子電池比容量高,循環性能優良。
本發明涉及一種金屬鋰線及其制備方法,其中,金屬鋰線具有一維線狀結構,金屬鋰線外表面包覆保護層,該方法是以導電陣列模板為沉積基體,在有機電解液體系中通過電化學沉積的方法進行制備。操作的程序至少包括:1)沉積基體的處理;2)金屬鋰線的電化學沉積;3)金屬鋰線的收集;4)金屬鋰線的高溫鈍化處理。以該方法制備的金屬鋰線具有一維結構,能夠緩沖充放電過程中金屬鋰體積的膨脹收縮,表面包覆保護層能夠抑制金屬鋰與電解液或潮濕空氣反應,同時該制備方法安全、簡單、可實現金屬鋰線制備、包覆的連續生產。
本發明涉及二次鋰電池領域,旨在提供一種鋰-多硫化物二次電池及其制備方法,該鋰-多硫化物二次電池的制備包括以下步驟:將硫、硫化鋰、導電劑,以及粘結劑按比例加入到有機溶劑中,混合物經混合制備成正極漿料;將正極漿料涂覆于導電基材上,經真空干燥后制備成多硫化物正極;將多硫化物正極與隔膜、鋰基負極組成電芯,電芯封裝于外殼中,并加入電解液后得到鋰-多硫化物二次電池。本發明的鋰-多硫化物二次電池正極中包含高活性的固態多硫化物活性物質,其利用率高,同時電池充放電過程中高濃度的多硫化物提高電池的循環穩定性。該鋰-多硫化物二次電池具有高比容量、長壽命、高倍率性能,并且制備簡單、成本低,具有良好的應用前景。
一種利用雜化電容提取鹵水中鋰的方法,屬于能源材料與技術領域。該方法基于雜化電容原理,電容模塊中一極采用錳氧化物,另一極采用帶有陰離子交換膜的活性炭,控制施加在電極上的電壓,實現在鹽湖鹵水高鎂鋰比的環境下提取鋰離子。提取鋰離子過程中,在不引入其他離子的前提下可以有效的排除鹵水中鎂離子的干擾。只需要控制所施加的電壓便可以實現鋰離子的富集與吸附劑再生,處理過程簡便,實現了鋰離子簡單有效的提取。該方法單次吸附量可以達到3mg/g,并且避免了再生過程中強酸的使用而導致的錳的溶損,提高了吸附劑的穩定性,循環操作50次后未見明顯衰減。該鋰離子的提取方法具有廣闊的工業應用前景。
本發明提供一種氟化石墨烯改性鈦酸鋰材料及其制備方法。一種氟化石墨烯改性鈦酸鋰材料,由氟化石墨烯與鈦酸鋰復合而成;鈦酸鋰占整體材料的質量分數為55%?98%,其中較優的是62%?97%,最優的是70%?94%。材料表面含有C?F?Ti鍵和F?Ti鍵;鈦酸鋰占整體材料的質量分數為55%?98%,炭元素占整體材料的質量分數為1%?25%,氟元素占整體材料的質量分數為0.2%?20%;較優:鈦酸鋰占整體材料的質量分數為62%?97%,炭元素占整體材料的質量分數為2%?20%,氟元素占整體材料的質量分數為0.5%?18%;最優:鈦酸鋰占整體材料的質量分數為70%?94%,炭元素占整體材料的質量分數為5%?18%,氟元素占整體材料的質量分數為0.8%?15%。
本發明涉及一種帶有雙層界面膜的鋰金屬負極及其制備和應用,在鋰金屬表面附著有雙層界面膜,內層為氟化鋰無機層,外層為醚類聚合物層。將其應用于鋰金屬電池中,該界面膜內層致密膜能夠抑制鋰金屬表面枝晶生長,外層柔性膜有效緩解負極體積膨脹造成的氟化鋰層破裂,提高界面穩定性,抑制鋰負極與電解液的持續反應與消耗,延長電池的循環壽命。此外,界面膜中有機鋰鹽的引入,大大加快了界面鋰離子傳輸,改善鋰沉積均勻性。
本發明屬于蓄電池技術領域,提供了一種長時間存放的退役鋰電池穩定容量值標定方法。對長時間存放的退役鋰電池單體進行外觀檢查和信息采集之后,對電池單體進行小倍率活化處理。然后進行室溫容量測試。在室溫容量測試過程中采集容量Q數據以及電壓V數據繪制充電容量增量曲線dQ/dV?V圖。結合充電容量增量曲線圖,對前后測試過程中容量增量曲線最高峰值所對應的X軸坐標數據做差,根據差值的大小確定本次測試過程中的容量值是否為退役電池容量的穩定值。該方法解決了傳統電池容量標定方法對長期存放狀態的退役鋰電池容量標定不準確的問題,為后續退役電池安全可靠的梯次再利用奠定了使用基礎。
本發明公開了一種Mg摻雜鈦酸鋰負極材料的制備方法,具有如下步驟:按照Li4?xMgxTi5O12原子比分別稱取原料,鋰源過量6%,并同分散劑一起放入球磨罐中,其中,Mg來自Mg化合物,x=0.1?0.3;將球磨罐裝入球磨機,以400~600的轉速,球磨1~6h;將球磨后的液體置于干燥箱中,120℃干燥12h;將干燥好的粉末集于瑪瑙研缽中,研磨均勻,得到鈦酸鋰前驅體;將鈦酸鋰前驅體置于管式爐中,在600~900℃,空氣氣氛下,熱處理4~8h后得到Mg摻雜鈦酸鋰負極材料。通過本發明,Mg摻雜鈦酸鋰負極材料在100mAhg?1時其首次放電比容量可達到193.6mAhg?1。
本發明涉及一種鋰空氣電池用陰極電極材料,所述陰極電極材料為多孔氧化錫銻,或者由多孔氧化錫銻與金屬氧化物復合的材料,其中多孔氧化錫銻的孔徑尺寸為1-150nm,其中孔徑為1-3nm的孔容占總孔體積的68%-20%,孔徑30-60nm的孔容占總孔體積的30%-78%。鋰空氣電池用多孔氧化錫銻比常規的碳材料穩定性更高,具有更好的循環穩定性;同時在制備過程中使用模板法制備大孔徑多孔氧化錫銻,使其適用于鋰空氣電池中,制備方法簡單易行,易于實現和大批量生產。
本發明屬于鋰硫電池技術領域,具體涉及一種鋰硫電池新體系,包括電解液和與之匹配的隔膜。包括電解液、隔膜,其特征在于:所述電解液為濃度為0.1-3mol/L鋰鹽溶液,鋰鹽溶液中的鋰鹽溶質為氟化鋰、氯化鋰、溴化鋰或碘化鋰中的一種或兩種以上混合物;溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、四甲基砜、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、乙腈中的一種或兩種以上的混合物;所述隔膜為孔徑為0.5-10納米的微孔膜或含有陰離子的致密膜。所采用的。微孔隔膜經表面改性和熱壓后,能夠在小分子鋰鹽電解液中充分浸潤,同時具有合適的尺寸使電解質離子自由通過而抑制或阻止多硫化物的遷移。鋰鹽價格低廉,使電池具有成本上的優勢。
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