本發明公開了一種多酸氧化物(POMs)——(NH4)3[H3V10O28]材料在鋰硫電池正極材料中的應用。NVO團簇是二維片層堆積“玫瑰花”狀材料,顆粒尺寸較小,在添加到鋰硫電池正極中時能夠更好地分散,同時二維片層的高比表面可以為反應提供更多的反應位點,二維片層堆積的空隙可以儲存電解液,從而加快離子傳輸和固定多硫化物。材料中豐富的O元素可吸附多硫化鋰中的鋰離子,團簇中豐富的V易吸附多硫離子,這種“雙吸附”作用能夠有效地吸附多硫化鋰,從而將多硫化鋰固定于正極,抑制“飛梭效應”,顯著提高鋰硫電池的循環性能和壽命。綜上所述,團簇NVO作為鋰硫電池正極添加劑,在固定多硫化物,提高鋰硫電池循環性能方面具有良好的應用前景。
本實用新型提供一種鋰硫電池制袋疊片裝置,包括鋰帶傳送單元、極耳冷軋單元、隔膜焊接單元、折疊單元和裁切單元;鋰帶傳送單元、極耳冷軋單元和隔膜焊接單元順次設置;隔膜焊接單元下方設置折疊單元,折疊單元包括張力控制器、擺錘和金屬叉,張力控制器包括繩索和錘頭;擺錘包括繩索和錘頭,所述擺錘繩索一端固定在張力控制器下方,且不與張力控制器錘頭相干涉,另一端與擺錘錘頭固定,擺錘錘頭上開置有用于穿設包裹有鋰帶的袋體的縫隙;金屬叉與金屬叉驅動裝置連接;裁切單元包括切刀、牽引夾片和膠帶。本實用新型鋰硫電池制袋疊片方法省去了鋰帶模切極片工序,并且使鋰片自動疊片成為了可能。
本發明公開一種環保鋰電池配件制作方法,通過以鋁板為原材料,制備鋰電池配件零部件,所述鋰電池配件零部件包括鋰電池外殼底板、鋰電池外殼側板以及鋰電池外殼固定框,并將四個鋰電池外殼側板分別安裝于鋰電池外殼底板的四邊,最后通過鋰電池外殼固定框將四個鋰電池外殼側板的頂部固定,從而完成鋰電池配件制的制作,鋰電池配件采用拼接式設計,鋰電池外殼底板、鋰電池外殼側板以及鋰電池外殼固定框的尺寸均可以根據需要設計成較大的尺寸,并且單個鋰電池配件零部件存在不良可以靈活更換鋰電池配件零部件,不會導致整個鋰電池配件的不良,制備工藝簡單,在可實現大尺寸鋰電池配件制備的前提下,節省了成本,提高了制作效率。
本發明公開了一種二維鋰金屬制備方法及其在鋰硫電池、鋰空氣電池等新能源電池中的應用。本發明的二維鋰金屬制備方法包括:在保護性氣氛環境中,通過自由壓縮方式制備二維金屬鋰;通過模具壓縮方式制備二維金屬鋰;通過軋制方式制備二維金屬鋰;通過擠壓方式制備二維金屬鋰;通過剪切方式制備二維金屬鋰。本發明所制備的二維金屬鋰可以作為鋰硫電池或鋰空氣電池負極,使鋰離子在二維鋰金屬表面均勻形核、長大,抑制鋰離子不均勻沉積現象,解決鋰硫電池或鋰空氣電池的鋰枝晶生長問題,從而顯著提高鋰硫電池或鋰空氣電池的循環壽命。
本發明涉及鋰電池技術領域,尤其是涉及一種圓柱鋰電池的花紋極片結構以及極片花紋工裝和加工方法,包括用于相互疊合的正極極片和負極極片,并通過第一沖壓裝置和第二沖壓裝置的沖壓加工,使所述正極極片和所述負極極片的正面與背面分別形成有第一花紋面和第二花紋面,所述第一花紋面與第二花紋面在所述正極極片與負極極片之間相互疊合。本發明有利于電解液充分浸潤鋰電池的內部,增大鋰電池內部卷芯與電解液的接觸面積,有助于減少鋰電池的注液的時間。
跨臨界二氧化碳、溴化鋰復合式熱泵供熱系統,包括二氧化碳跨臨界熱泵系統,二氧化碳跨臨界熱泵系統上的高溫水出口依次接高溫水閥門Ⅰ、高溫水緩沖罐、高溫水循環泵、高溫水閥門Ⅱ,高溫水閥門Ⅱ與溴化鋰吸收式熱泵系統上的高溫水入口相接,溴化鋰吸收式熱泵系統上的低溫水出口與二氧化碳跨臨界熱泵系統上的低溫水回口相接,溴化鋰吸收式熱泵系統上的供熱循環水出口依次接供熱循環水閥門Ⅰ、供熱循環水緩沖罐、供熱循環水泵、供熱循環水閥門Ⅱ、供熱末端、供熱循環水回水閥門,供熱循環水回水閥門與溴化鋰吸收式熱泵系統上的供熱循環水回水入口相接,高溫水緩沖罐的低位接排污閥門Ⅰ,供熱循環水緩沖罐低位接排污閥門Ⅱ??蓮V泛應用于供熱領域。
本實用新型涉及鋰電池生產技術領域,提供一種圓柱形鋰電池滾槽尺寸測量裝置,包括:測量平臺、上料機構及輪廓測量儀;測量平臺上設有測量位;上料機構用于將滾槽工藝完成后的圓柱形鋰電池移載至測量位上,位于測量位上的圓柱形鋰電池的殼底與測量平臺連接;輪廓測量儀設于測量平臺上,輪廓測量儀的檢測端用于伸入圓柱形鋰電池的開口端,輪廓測量儀用于測量滾槽靠近開口端的側壁與開口端之間的距離;本實用新型通過對滾槽的端高尺寸進行批量檢測,在保證測量全面性的同時提升了測量的效率與準確性。
本實用新型公開了一種具有低溫智能加熱功能的鋰離子電池加熱裝置,該加熱裝置包括保溫外殼、鋰離子電池組、電致形狀記憶加熱片和電致形狀記憶開關;保溫外殼為柔性的無機非金屬材料;電致形狀記憶加熱片在通電后發生彎曲變形貼合在電池表面進行加熱;電致形狀記憶開關在溫度低于形狀記憶轉變溫度時發生形狀記憶變形,將鋰離子電池組、電致形狀記憶加熱片相連形成閉合電路,對鋰離子電池組進行低溫加熱。本實用新型不需要額外加熱裝置及溫度繼電器開關,完全通過形狀記憶加熱片及形狀記憶開關控制自加熱閉合電路的閉合與斷開,解決鋰離子電池等新能源電池低溫充放電性能較差的問題。
本實用新型屬于制冷設備技術領域,特別涉及一種溴化鋰吸收式制冷機組。一種溫水型溴化鋰吸收式制冷機組,橫向盤管式熱源水管路管路入口端位于再生器的側上方,其出口端位于與熱源水管路入口端同側的殼體下方,再生器的殼體底部一側設置有溴化鋰溶液入口,其頂部同側位置處設置有溴化鋰溶液出口,再生器的殼體內左右兩側設置有豎向擋板,熱源水管路盤管間隙之間設置有橫向折流板,相鄰兩個橫向折流板的固定端交替固定在左、右側的豎向擋板上,橫向折流板的自由端與豎向擋板之間留有間隙,形成蛇形的溴化鋰溶液換熱管路。本實用新型有利于提高熱源溫水與溶液之間的換熱效率,同時也降低了熱源溫水的出水溫度,可以保證廢熱利用率的最大化。
本發明涉及一種抑制鋰硫電池中聚硫離子飛梭的方法,于鋰硫電池的陰極電解液中或正極內加入絡合劑,于鋰硫電池的陰極形成聚硫離子絡合物,可降低聚硫離子的擴散速度,減慢其向負極擴散的速度;絡合物由絡合劑與聚硫離子化合而成;該絡合劑可以為含氮元素的有機化合物。絡合劑不會影響聚硫離子的電化學活性,也不會影響金屬鋰在負極的溶解沉積反應;同時可以阻礙聚硫鋰與鋰片發生副反應,保護金屬鋰的作用。
本發明公開了一種不燃型鋰離子電池電解液及應用了該電解液的不燃型鋰離子電池。所述不燃型鋰離子電池電解液由有機溶劑和鋰鹽組成;所述有機溶劑由氟代碳酸酯類化合物和碳酸酯類化合物組成;所述氟代碳酸酯類化合物選自具有式I所示結構式的化合物中的至少一種;所述碳酸酯類化合物選自具有式II所示結構式的化合物、具有式III所示結構式的化合物中的至少一種。該不燃型鋰離子電池電解液在不增加其他添加劑的情況下,僅由有機溶劑和鋰鹽組成即能保持所得電池的循環穩定性,又能克服現有鋰離子電池電解液高溫環境易燃易爆的缺點。本發明還公開了包含不燃型鋰離子電池電解液的鋰離子電池。
一種鋰離子型超級電容器三元復合負極材料及其制備方法,該復合材料由鍶摻雜的錳酸鑭、鈦酸鋰和碳納米管構成,其中鍶摻雜的錳酸鑭、鈦酸鋰和碳納米管的質量比為10:80:10-5:90:5。該復合材料的制備方法為:首先采用溶膠-凝膠法在碳納米管表面包覆一層二氧化鈦,然后通過浸漬法引入鋰鹽,使之生成鈦酸鋰/碳納米管復合材料;用含有鑭、鍶、錳金屬離子的溶膠進行浸漬后,經過高溫處理使之在鈦酸鋰包覆層表面形成鈣鈦礦型鍶摻雜的錳酸鑭薄膜,從而得到鍶摻雜的錳酸鑭/鈦酸鋰/碳納米管復合材料。本發明制備的三元復合材料,具有較高的導電性能,適合作為鋰離子型超級電容器的負極材料,其比容量在10C的倍率下達到153mAh/g。
本發明公開了一種單晶型鋰的過渡金屬氧化物正極材料的制備方法,利用混合鋰鹽作為助熔劑,將混合鋰鹽與鋰的過渡金屬氧化物正極材料的前驅體進行混合、煅燒、過濾、干燥、二次煅燒得到單晶型鋰的過渡金屬氧化物材料;所述鋰的過渡金屬氧化物正極材料的前驅體為過渡金屬氫氧化物、過渡金屬氧化物或過渡金屬碳酸鹽。該合成方法工藝簡單、成本低廉,適合單晶型鋰的過渡金屬氧化物的大規模生產,且制備的單晶型鋰的過渡金屬氧化物的晶型好、顆粒尺寸較大,用作鋰離子電池正極材料時表現出優異的電化學性能。這類材料可用作高比能和高比功率鋰離子電池的正極材料,具有廣泛的應用前景。
本發明涉及一種碳載釩酸鋰及其制備和應用,碳載釩酸鋰采用以下步驟合成獲得,1)在室溫~90℃下,將含鋰化合物和含釩化合物在水中反應0.5~10h;2)在步驟1)中制得的水體系中加入碳粉;控制碳粉的加入量與目標產物釩酸鋰的質量比為1:(1~20),繼續加熱;3)將步驟2)中的混合物中的水分全部揮發,得到碳載釩鋰復合材料;4)將步驟3)中的碳載釩鋰復合材料置于惰性氣體氣氛下,進行熱處理,然后緩慢冷卻至室溫。所述的釩酸鋰材料為納米顆粒,納米材料的表面具有明顯的富鋰效應,其放電比容量可以達到500mAh/g以上(3.7~1.0V),遠遠超出釩酸鋰晶體的理論嵌鋰比容量。制備方法能耗低、工藝簡單、易于控制,所述的方法制得的產品批次穩定性好。
本發明公開了一種具有低溫智能加熱功能的鋰離子電池加熱裝置及加熱方法,該加熱裝置包括保溫外殼、鋰離子電池組、電致形狀記憶加熱片和電致形狀記憶開關;保溫外殼為柔性的無機非金屬材料;電致形狀記憶加熱片在通電后發生彎曲變形貼合在電池表面進行加熱;電致形狀記憶開關在溫度低于形狀記憶轉變溫度時發生形狀記憶變形,將鋰離子電池組、電致形狀記憶加熱片相連形成閉合電路,對鋰離子電池組進行低溫加熱。本發明不需要額外加熱裝置及溫度繼電器開關,完全通過形狀記憶加熱片及形狀記憶開關控制自加熱閉合電路的閉合與斷開,解決鋰離子電池等新能源電池低溫充放電性能較差的問題。
沒混補熱式電廠熱電聯產的溴化鋰熱泵供暖裝置,屬于供熱余熱回收與熱量分配領域,為了解決電廠高溫蒸汽逐級提升熱量品質,用戶端管路出水水溫輸出階梯能量的問題,所述高溫換熱水管的出口連接第四熱泵蒸發器的熱端,所述低溫換熱水管連接第三輸出管路;所述第四熱泵的蒸發器的冷端輸出連接電廠冷凝氣回水管,熱泵的冷凝器的熱端輸出連接第四輸出管路;第三溴化鋰熱泵機組的出口與第二溴化鋰熱泵機組的中溫熱源的入口連通,第二溴化鋰熱泵機組的中溫熱源的出口與第一溴化鋰熱泵機組的中溫熱源的入口連通,效果是其溫度可達或接近100℃。用戶端管路出水水溫輸出階梯能量。
本發明涉及一種金屬鋰粉及其電化學制備方法,其中,金屬鋰粉為具有一維、二維和三維結構的粉體,該方法是以導電材料為沉積基體,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)金屬鋰粉的電化學沉積;3)金屬鋰粉的剝離;4)金屬鋰粉的分散。以該方法制備的金屬鋰粉具有尺寸和結構連續可控、化學活性高、結構穩定性的特點,該方法具有低能耗、安全和易操作的特點,且可連續制備,適于批量化生產。
一種基于MXene納米帶的復合鋰金屬負極及其通用合成方法,屬于鋰電池領域。MXene納米帶由二維MXene納米片沿軸向交錯搭接而成。制備方法:利用靜電紡絲機制備核殼結構MXene/聚合物復合纖維,利用不同聚合物溶解度的差異性,采用水溶劑選擇性除去內核的高分子聚合物,同時殼層展開,即可獲得結構、尺寸可控的MXene納米帶結構。通過電沉積法將鋰金屬沉積到MXene納米帶組建的三維集流體的孔隙或空腔內得到復合鋰金屬負極。本發明制備的MXene納米帶結構能夠有效降低電極局部電流密度,抑制金屬鋰的體積膨脹。同時,MXene表面豐富的親鋰官能團能夠與鋰離子特異性結合,實現鋰的均勻形核,抑制鋰枝晶的產生,提高鋰金屬電池的安全性,解決困擾鋰金屬電池規?;a的基礎性難題。
本發明屬于電化學新能源以及特殊功能材料領域,具體涉及一種基于連續擠壓裝置制備的長壽命的金屬鋰電池的方法。包括以下步驟:(1)制備鋰電池負極:將金屬鋰箔通過連續擠壓裝置從多孔集流體中擠出金屬鋰陣列,擠壓功率為5~10kW,擠壓時間為40~240min;(2)電池的組裝:將步驟(1)制得的鋰電池負極、隔膜、鋰電池正極、電解液進行組裝,得到金屬鋰電池。本發明金屬鋰電池負極通過連續擠壓裝置將金屬鋰箔從微米/納米孔道中擠出形成規則排布微米/納米陣列,在金屬鋰負極表面形成均勻電荷分布,避免產生鋰枝晶;連續擠壓裝置不斷產生金屬鋰陣列,參與充放電反應,避免“死鋰”問題,顯著提高金屬鋰的循環壽命。
本發明涉及一種含添加劑的鋰硫電池電解液,電解液組成包括:1)作為電解液的添加劑:一種或者二種以上的表面活性劑;所述的表面活性劑于電解液中濃度為0.01-10摩爾/升;2)作為電解液的溶質:一種或者二種以上的鋰鹽;所述的鋰鹽于電解液中濃度為0.1-10摩爾/升;3)作為電解液的溶劑:直鏈醚類化合物中的一種或者二種以上。電解液對隔膜以及電極具有優異的浸潤性,電池內阻低,鋰硫電池的循環穩定性好,充放電倍率高等優點。
本發明公開一種鋰摻雜石墨相氮化碳(g?C3N4)材料的制備方法。制備步驟:將鋰的無機鹽分散于富碳氮材料的水溶液中,充分混合,然后加熱除去溶劑水;在充分干燥后經程序升溫并恒溫加熱發生縮聚反應;縮聚反應產物自然冷卻、研磨得到鋰摻雜石墨相氮化碳。其優點在于:制備方法簡單,成本低廉、周期短、制備過程中人為因素對實驗結果影響小,制備過程中無需昂貴的設備,適用于工業化大規模生產;相較于純g?C3N4,制備的鋰摻雜的g?C3N4的帶隙明顯窄化,其吸收帶邊可延伸到620nm;鋰摻雜的g?C3N4具有較窄的帶隙,可以極大提高可見光利用率,同時能有效抑制光生電子–空穴對的復合,因此具有優異的光催化性能。
本發明公開了一種單基板鋰-空氣電池串聯結構。該結構以柔性基板為底層,自下而上分別加工圖案化的導電涂層、金屬鋰負極、絕緣隔層、空氣電極和阻水透氣膜。發明所述的單基板鋰-空氣電池串聯結構具有柔性可彎曲的結構特點,提高電池組件的適用性和安全性;實現單基板上制備正負極材料,降低電池系統質量,提高能量密度;通過導電涂層圖案化參數的變化,實現串聯組件輸出電流和電壓的調控。
一種基于MXene氣凝膠的復合鋰金屬負極及其合成方法,屬于鋰電池領域。該復合鋰金屬負極包括金屬鋰和MXene氣凝膠,所述的MXene氣凝膠由二維MXene片層交聯組裝而成,具有三維分級多孔結構,所述的MXene氣凝膠孔隙中填充金屬鋰;所述的MXene氣凝膠的厚度為300μm?800μm。本發明制備得到的復合鋰金屬負極,其MXene氣凝膠表面豐富的親鋰官能團能夠與鋰離子特異性結合,從而實現鋰的均勻成核,抑制鋰枝晶的生成,有效提高鋰金屬負極的庫倫效率、安全性及循環壽命。
本發明為一種動力型鋰離子電池用層狀錳基復合材料Li(MnxNiyCo1-x-y)O2及其制備方法,該正極材料以鋰源、錳源、鎳源、鈷源為原料,鈉鹽為媒介,且使Na∶Mn∶Ni∶Co的摩爾比為1∶(0.5≤x<1.0)∶(0≤y≤0.5)∶(1-x-y),鋰源摻入的物質量為鈉鹽摩爾數的4~10倍。其制備方法為1)按上述摩爾比分別稱取鋰源、錳源、鎳源、鈷源和鈉鹽;2)將錳源、鎳源、鈷源粉碎后,溶解于水中,再向溶液中逐滴加入過量NH4OH,形成M(OH)2共沉淀,其中M=(Mn、Ni和Co),抽濾,洗滌至中性,并放入烘箱中干燥;3)加入鈉鹽,采用行星式球磨機中充分混合均勻,將混合物研磨后壓制成模塊;4)將模塊放入在高頻反應釜中,恒溫煅燒,得到層狀前驅體Na(MnxNiyCo1-x-y)O2;5)將前驅體Na(MnxNiyCo1-x-y)粉碎研磨后,加入到配制好的鋰源溶液中,進行離子交換;6)抽濾、洗滌、干燥,即得鋰離子電池用層狀Li(MnxNiyCo1-x-y)O2正極材料。
本發明涉及一種陰離子摻雜的磷酸鈦鋰負極材料及其制備和應用,所述材料的組成為LiTi2(PO4)3?xFx/C,LiTi2(PO4?x)3Fx/C的一種或兩種;其中X=0.06?0.8,每種材料中C質量含量6?18%。利用電負性較強的陰離子取代部分磷酸根,提高負極材料的嵌鋰電位,增大負極嵌鋰反應和析氫反應之間的電位差,減少負極的析氫副反應。同時,陰離子摻雜后還可以提高材料的電子導電率和離子電導率,緩沖鋰離子脫嵌過程中材料的結構變化。從而提高材料的循環性能和倍率性能。該材料與錳酸鋰組裝成得水系鋰離子全電池也具有優良的能量密度和功率密度。
本發明涉及一種制備含氮化鋰電極的方法,本發明通過理論計算和實驗研究相結合的方法首先優選出一種與氮化鋰不發生反應的DMF溶劑,該溶劑具有低毒,高沸點的特點。本發明首次提出以其作為勻漿溶劑并采用勻漿法制備含氮化鋰的電極。與報道的含氮化鋰的制備方法相比,本發明中采用勻漿法制備的電極中材料的分布較均勻,氮化鋰發揮的比容量比較高,含氮化鋰的電極可以大規模涂布。本發明從電極制備工藝上,解決了氮化鋰與溶劑反應性的問題,可以促進含氮化鋰電極的進一步研究,對氮化鋰作為預鋰添加劑的鋰離子超級容器從基礎研究走向大規模商業化具有重要意義。
一種鋰離子電池用納米硅復合負極材料及其制備方法,屬于鋰離子電池領域。硅納米線、硅納米顆粒和硅金納米顆粒共同組成三元復合體系,硅納米線作為嵌鋰主體存在于復合負極材料中,而硅納米顆粒、硅金納米顆粒則分散于硅納米線之間,并通過高溫熔融作用使硅金納米顆粒負載于硅納米線和硅納米顆粒上,將硅納米線、硅納米顆粒連接為一個連續而松散的網絡結構;本發明最為突出的特點在于在制備過程中采用二次沉積——即催化劑是由硅-金低共熔化合物在高溫下發生蒸發行為,然后再次沉積在不銹鋼基底上。本發明制得的材料能夠具有較傳統納米硅負極更加優異的可逆性能和循環性能。具備硅納米線的充放電特征,并具有高儲鋰容量和高庫侖效率。
本發明公開了一種全固態鋰硫電池,包括硫正極、鋰或鋰合金負極及鋰化的磺酸聚合物固體電解質隔膜;固體電解質隔膜位于硫正極和鋰或鋰合金負極之間;硫正極包括含硫活性物質、導電劑和鋰化的磺酸聚合物;硫正極、鋰化的磺酸聚合物固體電解質、鋰或鋰合金負極依次疊合組裝成電池。鋰化的磺酸聚合物固體電解質的室溫離子電導率為> 10-5S/cm,無需絡合鋰鹽,制備方法簡單,并且,鋰化的磺酸聚合物固體電解質的室溫離子電導率優于一般的無機-有機復合固體電解質。采用聚合物乳液制備硫正極極片,在電極內部構筑高效的“硫/碳/固體電解質”界面,提高硫電極的活性,獲得性能優良的電池;并且可以使用現有的極片涂布工藝和設備,有利于規?;a。
一種磷酸鐵鋰/碳復合材料的制備方法,包括以可溶性二價鐵源、磷源、氧化劑為原料使用共沉淀法制備無定形磷酸鐵的步驟以及在此基礎上使用草酸和檸檬酸為碳源,氫氧化鋰為鋰源,經凝膠法合成磷酸鐵鋰/碳正極材料的步驟。通過調節草酸與檸檬酸的比例可控制碳的含量,并且容易進行離子摻雜。所制磷酸鐵鋰粒徑小,粒徑分布窄,縮小了離子擴散的路徑,產品容量保持率高,倍率性能較好。本發明的方法以廉價的二價硫酸亞鐵為原料來合成無定形三價磷酸鐵,無需防Fe2+氧化,簡化了工藝,銨鹽廢液可以回收作為肥料使用,降低了成本;制備過程都是以水為溶劑,并無有害氣體產生,因此本發明環保、能耗少,成本低,適合工業上大規模生產。
一種熔融碳酸鹽燃料電池隔膜用γ-LiAlO2超細料制備技術, 其特征在于依下述步驟進行 : 以Li2CO3、γ-AlOOH、KCl、NaCl為原料混合加無水球磨介質球磨; 在高溫550~750℃反應0.5~1小時; 將反應過物料反復用去離子水清洗; 將以上水合物在高溫450~650℃下焙燒0.5~2小時; 在以上生成的α-LiAlO2細料中添加抗燒結劑, 在850~950℃焙燒1~2小時, 即生成γ-LiAlO2超細料。本發明工藝過程簡單、可靠、能耗低, 適用于粉料批量生產和大容量電池隔膜制備的需要。
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