本發明涉及一種鋰硫電池用正極材料,所述正極材料為石墨烯摻雜的多孔中空纖維,石墨烯的摻雜量為正極材料總質量的0.005-0.2%;多孔中空纖維為多孔的中空管狀結構,管的外徑為80-1000nm,管的內徑為30-400nm,管的側壁上孔的孔徑為2-80nm;石墨烯嵌于多孔中空纖維管的側壁中。采用本發明制備的正極組裝成電池具有放電比容量高和循環穩定性好。
本發明涉及一種鋰-空或鋰-氧氣電池用正極材料,包含兩種或三種碳材料;在電池運行條件下,碳材料A為對電解質溶液浸潤性較差的、與電解質溶液的接觸角在105-170度之間;碳材料B為對電解質溶液的浸潤性適中的、與電解質溶液的接觸角在70-110度之間;碳材料C為對電解質溶液具有較好的浸潤性的、與電解質溶液的接觸角在10度-70度之間。本發明的正極材料由于混入親液性碳材料或憎液性碳材料,以此既保證了電極被電解質液充分浸潤以獲得最大固-液兩相反應界面,同時又改善了氧氣在電極的傳質,增大了反應界面的利用率,從而提高電池的充放電容量。
本發明涉及一種鋰-空氣電池或鋰-氧氣電池用電極及其制備方法,電極中均勻分布大孔孔道,所述大孔孔道的孔徑為0.5um-5um,孔間距0.5um-5um,孔容0.5~5cm3/g,占電極總孔容的20%-50%。大孔孔道通過其余孔道交錯貫通,其余孔道為孔徑為1nm-500nm和孔徑為5um-20um的孔道。在電池的整個放電過程中,由大孔構建的孔道不易被固體放電產物堵塞,可始終作為反應物氧氣的溶解擴散通道,因而,可極大提高整個電極的空間利用率,提高電池放電容量。
本發明涉及一種用作鋰離子電池負極的高能復合材料及制造工藝,該高能復合材料是以碳材料、硅粉、糖微球的一種或多種的混合物為核體材料,以熱解碳為殼體材料,核體材料重量百分比為10%~60%,殼體材料熱解碳為40%~90%。該高能復合材料制造工藝為(1)混合:將核體材料與殼體材料同時放入有惰性氣體保護高溫反應釜,加溫并攪拌;(2)包覆:控制溫度和壓力使殼體材料包覆核體材料;(3)碳化:將已包覆材料真空干燥后送入高溫碳化真空爐碳化;(4)石墨化:碳化處理后的包覆材料送入高溫石墨化真空爐石墨化即得到均勻的復合材料。采用本發明工藝制造的高能復合材料,用于二次電池中,其比容量可以高達1060mAh/g以上,經500次循環后,仍可保持80%以上的容量。
本發明涉及一種鋰離子電池用高能硅碳復合負極材料及制造工藝。本發明負極材料以硅粉或硅粉與石墨粉混合物作為核心材料,以熱解碳作為殼體材料,用殼體材料包覆核心材料。本發明給出的負極材料制造工藝該方法的關鍵在于對中間相瀝青進行納米級加工,并使納米級中間相瀝青呈半液體狀態,通過納米噴射裝置將半液體狀納米級中間相瀝青噴射到硅粉基材表面或硅粉與石墨粉混合物基材表面,實現均勻包覆,最后經過傳統的干燥、碳化、石墨化過程,并在碳化、石墨化化過程中加以高強磁場,得到二次電池負極材料。采用本發明工藝制造的高能硅碳電池粉,其比容量可以高達1050mAh/g以上,經500次循環后,仍可保持80%以上的容量。
本發明公開了一種鋰硫電池用電極,電極通過化學原位沉積電極基體使其二側表面均沉積有金屬鎳層,在電極基體內部沉積有金屬鎳,電極表面金屬鎳層厚度0.2μm?4μm;這種電極應用于鋰硫電池中,可明顯提高鋰硫電池性能和能量密度的作用,化學鍍原位沉積技術操作過程簡單,實驗條件溫和,實驗成本較低,具有實現未來工業化大規模生產的巨大潛力。
本發明涉及電池領域,提供電池帽蓋、鋰電池及鋰電池的組裝方法。電池帽蓋包括由上至下依次設置的頂蓋板、基板、防爆片、絕緣墊片、孔板、外圈以及封孔珠;所述頂蓋板、基板、防爆片、絕緣墊片、孔板以及外圈組裝為一體,所述頂蓋板的板面上開設有第一通孔,所述基板上開設有與所述第一通孔連通的排氣孔,所述外圈上開設有與所述排氣孔連通的第二通孔,所述第一通孔、所述排氣孔以及所述第二通孔同心,所述封孔珠用于在電池排氣后由所述第一通孔壓裝進所述排氣孔以封堵所述排氣孔。本發明可以在電池封口后,進行排氣,且工序簡單,設備投入小。
本發明公開了一種防鋰枝晶的鋰金屬電池負極側隔層材料的制備方法。以聚丙烯腈和碳納米管為原料,通過制備膜液、溶劑相轉化、預氧化、碳化,得到防鋰枝晶的CNT@C復合膜材料(CNT@C隔層材料,作為鋰金屬電池負極側隔層材料),將具有海綿孔結構與高導電性的CNT@C隔層材料覆蓋于鋰片之上,對鋰金屬電池負極進行保護,防止鋰枝晶及電池短路。在8mA h cm?2和8mA cm?2的高電鍍/剝離容量和電流密度下,Li/CNT@C電極運行500h后過電勢約為0.15V。當以LiFePO4為正極組裝全電池時,Li/CNT@C電池循環600次的容量保持率為82.5%,表明CNT@C隔層材料對減緩鋰枝晶生長、延長電池循環壽命的效果較好。
多孔碳材料在鋰-亞硫酰氯電池正極中的應用,碳材料顆粒粒徑為1-30μm,顆粒本身呈由碳片層構成的類蜂窩狀多孔結構,孔容為0.5~5cm3/g,其內部包括二種孔,一種是由碳片層作為孔壁而構成的交錯貫通孔,另一種孔是均勻分布于孔壁內的孔;交錯貫通孔主要為二類孔徑范圍分別為5~90nm和100~500nm的孔,二者占貫通孔孔體積的80%以上,二者孔體積比例為1∶10~10∶1,碳片層厚度為2-50nm;孔壁內主要為孔徑范圍為1~10nm的孔,占孔壁內孔體積的90%以上。將該碳材料用于鋰-亞硫酰氯電池正極中,可最大限度地提高碳材料在放電過程中的空間利用率,有效提高電池的能量密度及功率密度。
本發明涉及電池領域,提供鋰電池及鋰電池的制備方法。鋰電池包括正極集流盤,包括盤體、第一凸臺及第一凹槽;卷芯,由正極片、負極片與隔膜卷繞而成,使得負極片包裹正極片、隔膜包裹負極片,第一凹槽背面壓入卷芯的正極露箔內,并對第一凹槽與正極貼合處焊接;殼體,底部構造有間隔設置的多個朝向殼體的開口處凹陷的第二凹槽,卷芯裝入殼體,使得卷芯的負極與第二凹槽貼合,并對卷芯的負極與第二凹槽的貼合處進行焊接;防爆片包括朝向正極集流盤一側外凸的平臺以及環繞平臺四周的壓片,壓片與平臺連接處設有刻痕,平臺的底面與第一凸臺接觸并焊接。本發明可進行超大倍率的充放電,滿足所需大電流放電要求。
本發明屬于鋰離子電池及超級電容器領域。具體涉及一類用機械化學法制備的具有高比容量、電化學脫嵌鋰可逆性及循環性能穩定的氮化鋰/陶瓷基復合負極材料及其制備方法。該復合材料以氮化鋰為活性增強體,含有硅元素的陶瓷粉為基體的一類復合材料,該復合材料中,活性增強體與基體之間以化學鍵合為主要的界面結合方式,且具有良好的結構穩定性,增強體與基體的摩爾比在1∶1~9∶1之間。本發明具有更加良好的電化學循環性能和倍率性能;及更寬的電壓窗口,并且其離子導電性及循環性良好,在新型超級電容器電極材料方面具有潛在的應用價值。制備方法簡單,易于控制,所需的原材料均不含有重金屬元素,具有環保和價格低廉的優勢。
本實用新型涉及鋰電池技術領域,提供一種鋰電池墊片及鋰電池,上述的鋰電池墊片包括墊片本體、連接管及環形件;墊片本體上設有第一通孔、第二通孔及第三通孔,第一通孔與鋰電池的極耳相適配,以使極耳經由第一通孔引出,第二通孔設于墊片本體的軸線處;連接管沿第二通孔的軸線方向連接于墊片本體,連接管上還設有第四通孔;環形件連接于墊片本體,且與連接管同側、同軸設置。本實用新型提供的鋰電池墊片,相較于現有技術,其結構具有更好的穩定性、且電解液滲透效果更優,有效地提高了鋰電池的使用性能和延長了鋰電池的使用壽命。
本發明提供一種釩工業廢水生產摻釩磷酸鐵鋰的方法及摻釩磷酸鐵鋰,所述釩工業廢水生產摻釩磷酸鐵鋰的方法包括以下步驟:向釩工業廢水中加入還原劑,將釩還原到四價或三價;再加入鐵源,磷源攪拌形成溶液;在惰性氣氛保護下向溶液中加入堿性物質,過濾、洗滌脫鈉,獲得摻釩磷酸亞鐵銨;將摻釩磷酸亞鐵銨一次煅燒成摻釩磷酸鐵;將摻釩磷酸鐵與碳源、鋰源混合球磨后,二次煅燒獲得包覆碳的釩磷酸鐵鋰;向濾液中加入氫氧化鈉,并蒸餾脫銨,獲得硫酸鈉液體,將硫酸鈉溶液蒸發結晶獲得硫酸鈉晶體。本發明將含釩工業廢水的脫銨、提釩與磷酸鐵鋰的摻釩結合在一起,解決了廢水處理工藝復雜、成本高的問題,同時獲得了均勻的釩摻雜LFP前驅體。
一種鋰·空氣或鋰氧電池正極用多孔碳材料,碳材料顆粒粒徑為1-30um,顆粒本身呈由碳片層構成的類蜂窩狀多孔結構,孔容為0.5~5cm3/g,其內部包括二種孔,一種是由碳片層作為孔壁而構成的交錯貫通孔,另一種孔是均勻分布于孔壁內的孔;交錯貫通孔主要為二類孔徑范圍分別為5~90nm和100~500nm的孔,二者占貫通孔孔體積的80%以上,二者孔體積比例為1:10~10:1,碳片層厚度為2-50nm;孔壁內的孔主要為孔徑范圍為1~10nm的孔,占孔壁內孔體積的90%以上。該碳材料可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。
一種采用溶膠-凝膠制備鋰離子電池材料磷酸錳鋰/碳的方法,屬于能源新材料技術領域。該制備方法將鋰源化合物、錳源化合物、磷源化合物和絡合劑化合物以摩爾比為1.025∶1∶1∶0-2,溶于溶劑或分散到溶劑中得到混合材料,采用濃硝酸或者濃氨水調節溶液pH值為0.5-3.7,制得溶膠液。將溶膠液在水浴鍋中蒸干,得干凝膠,再經干燥和焙燒處理,得到碳包覆的粒度為50~150nm的磷酸錳鋰。通過該方法合成的材料具有納米級尺寸、且分散均勻,磷酸錳鋰基體外包覆碳材料,有效阻止了顆粒的團聚,同時提高了顆粒的電子導電性。電化學測試表明:電極在4V左右具有明顯的放電平臺,放電容量高,循環穩定性能好。
本實用新型提供一種用于鋰硫電池的鋰片裁切治具,包括C型支架,所述C型支架上端面固定設置有氣缸,所述氣缸的缸體固定在C型支架上端面上,所述氣缸的活塞桿自上而下穿過C型支架上端面,所述活塞桿下端部通過剛性墊片與尼龍板中心固定;所述C型支架下端面上與尼龍板相對位置設置有激光刀模,所述尼龍板與激光刀模形狀、尺寸相匹配;所述C型支架下端面上設置有激光刀模限位裝置;所述C型支架下端面面積大于C型支架上端面,或所述C型支架下端面固定在工作平臺上。本實用新型用于鋰硫電池的鋰片裁切治具結構簡單、合理、緊湊,能實現薄鋰片的自動化加工,采用該治具裁切的薄鋰片一致性佳,能適用于鋰硫電池的負極材料。
本發明涉及一種鉬摻雜的納米纖維素基硅酸錳鋰復合正極材料在鋰離子電池中的應用。本發明引入過渡金屬Mo,來改變Li2MnSiO4中錳離子周圍的電子環境,調節其電子電導率。同時,本發明引入納米纖維素作為碳源來改善Li2MnSiO4的電子電導率。本發明中的復合正極材料作為鋰離子電池正極材料用,具有較高的結構穩定性、較高的放電比容量以及較好的循環穩定性。
本發明提供一種碳包覆氟磷酸釩鋰鋰離子電池正極材料及其制備方法,碳包覆氟磷酸釩鋰鋰離子電池正極材料的制備方法包括以下步驟:將釩源、磷源及碳源加入到水中形成溶液,持續攪拌至形成穩定的粘稠狀溶液或迅速固化;將步驟粘稠狀溶液或固體干燥,在非氧化氣氛下熱處理,然后粉碎研磨得到黑色碳包覆磷酸釩粉末;將碳包覆磷酸釩粉末、氟化鋰和氟源混合得到前驅體粉末,在非氧化氣氛下,550?750℃溫度下燒結0.5?10h得到碳包覆氟磷酸釩鋰材料。該方法工藝路線簡單、操作容易、生成成本低,能實現規?;a。該方法制備的碳包覆氟磷酸釩鋰鋰離子電池正極材料物相純度高、粒度均勻、具有優良電化學性能。
本發明提供一種鋰離子混合電容器柔性鈦酸鋰負極及其制備方法,利用靜電噴霧沉積法將鈦酸鋰沉積在不銹鋼網上,并且引入十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)對鈦酸鋰進行碳包覆改性。與傳統電極制備方式不同,本次電極制備無需使用粘結劑等添加劑,同時利用不銹鋼網的柔韌性配合薄活性物質層,最終獲得了高倍率性能的柔性鈦酸鋰。
鋰離子電池電解質鋰離子遷移數測試裝置,屬于鋰離子電池領域,為了解決現有電解質鋰離子遷移數測試裝置兩鋰片對稱性差、鋁塑膜密封方式復雜,而導致的測試重復性差和操作難度系數大成本高等問題,要點是包括隔膜、鋰片、電池外殼、集流板,極耳分體或一體成型在集流板,兩鋰片由隔膜分隔,限位于集流板上開設的位置對稱的定位槽內,并在集流板上開設槽定位線體實現電池的密封,效果是提升體系的操作可重復性和再現性,有效降低鋰片與集流體接觸電阻,結合控制電解液量使體系較短時間內到達穩定狀態。
本實用新型涉及鋰電池技術領域,提供一種鋰電池用外殼及鋰電池。鋰電池用外殼,包括用以與卷芯負極焊接的底板,所述底板的內側面上設有用以壓入所述卷芯負極的揉平處的凸臺,所述凸臺的凸出方向朝向所述鋰電池用外殼的內部。本實用新型實現卷芯負極與底板直接焊接,增加了卷芯與底板的焊接面積,提高焊接質量和強度,電池內阻小,可實現超大倍率的充放電,滿足大電流放電要求,制備工序簡單,易實現。
本發明涉及鋰離子電池技術領域,公開了一種鋰離子電池殼體及其制造方法以及鋰離子電池,包括:從上至下依次設置的緊固件、上絕緣膠圈、具有中心通孔的待拉伸鋁片、下絕緣膠圈以及卡環,所述緊固件依次穿過所述上絕緣膠圈、所述待拉伸鋁片、所述下絕緣膠圈以及所述卡環,以將所述上絕緣膠圈、所述待拉伸鋁片、所述下絕緣膠圈以及所述卡環緊密地連成一體,其中,以所述緊固件為中心對所述待拉伸鋁片進行拉伸以制成電池殼體。該鋰離子電池殼體具有減少一次激光焊接,避免電池殼體焊接漏氣的優點。
本發明涉及一種LiV2BO5在鋰離子電池正極中的應用。所述LiV2BO5化合物作為活性材料應用于鋰離子電池正極中。具有較好的鋰離子電池充放電性能,循環穩定性良好,工作電壓合適,可用作鋰離子電池正極材料。
本發明公開了一種使用預鋰化的碳族材料作為負極的鋰硫電池。針對鋰硫電池中金屬鋰負極存在的鋰枝晶生長問題、高活性問題,現設計合理的負極結構,并通過短路預鋰的方法將碳族材料預鋰化后作為鋰硫電池的負極,此外配合電解液中的添加劑,在負極材料表面形成穩定的固態電解質薄膜。該負極結構及預鋰化方法具有工藝簡單,可操作性強的優點。使用該結構進行預鋰的碳族材料作為鋰硫電池負極時,電池的循環穩定性和安全性能大大提高,并避免了鋰枝晶生長的問題。
本發明提供了一種用同軸靜電紡絲制備新型鋰電池隔膜的方法,屬于鋰電池隔膜技術領域。該新型鋰電池隔膜是一種同軸靜電紡絲技術制備的核/殼結構的復合纖維膜,復合纖維膜的核殼兩層呈同心軸狀,核層由高熔點的聚芳醚砜酮納米纖維構成,殼層由低熔點的聚偏氟乙烯納米纖維構成,特別是該同軸復合膜在一定溫度和壓力下進行熱壓處理,殼層纖維產生微熔融或熔化而使纖維之間的粘結力增強,復合膜各個方向的拉伸強度均得到很大提高。該新型鋰電池隔膜孔隙率達到75%以上,電解液吸液率高達550%以上,可耐180℃高溫,因而該方法制備的隔膜兼具良好的電化學性能和熱、力學性能,在航空、航天和電動汽車等領域具有很高的應用價值。
本發明提供了一種鋰電池用電解液和具備其的鋰電池。該鋰電池用電解液包含有機溶劑,所述有機溶劑包含:至少一種鏈狀羧酸酯化合物,和至少一種亞磷酸酯化合物。本發明提供的鋰電池用電解液,即使在低溫環境下也能夠顯示出優異性能。
本發明公開了一種用廉價離子篩從廢舊鋰離子電池中分離回收鋰和鈷的方法,屬于環 境資源回收技術領域。其特征是對處理后的廢舊鋰離子電池酸解液用堿將鈷離子沉淀后,得 到氫氧化鈷,氫氧化鈷與醋酸反應生成醋酸鈷,降低了醋酸鈷的生產成本。用廉價的鋰鎂錳 酸洗后作為鋰離子吸附劑,與浸沒式超濾膜元件結合,對沉淀鈷的濾液 嵌入到離子篩晶格間隙中進行到最大吸附量后用酸對Li+ 洗脫,以達到分離和回收鋰的目的,酸洗后得到的離子篩仍可循環使用。該方法工藝簡單, 回收率高,對環境友好。
本發明為一種高性能鋰離子電池用硅酸亞鐵鋰正極材料及其制備方法,該正極材料以鋰源、鐵源、硅源和碳源為原料,且使Li∶Fe∶Si的摩爾比為(1.98~2.05)∶(0.98~1.02)∶1,碳源摻量為鋰源、鐵源、硅源三種物質混合物總質量的1~30%。其制備方法為1)按上述摩爾比和摻量比分別稱取鋰源、鐵源、硅源和碳源;2)將硅源粉碎并分散于水中,攪拌和超聲成懸浮液;3)將鐵源和鋰源溶于水,攪拌和超聲,加入還原劑,將溶液中Fe3+還原成Fe2+;4)把硅鹽的懸浮液倒入鐵源和鋰源溶液中,混勻后再加入碳源并混勻;5)在惰性氣體保護下,將上述溶液蒸餾至溶劑完全揮發,烘干即得前軀體粉末;6)將前軀體粉末壓制成模塊;7)焙燒模塊;8)將焙燒后模塊粉碎、研磨、過篩、烘干即成。
本發明涉及鋰離子電池技術領域,公開了一種鋰離子電池外殼結構及具有其的鋰離子電池,包括:上端電池殼體,在所述上端電池殼體的內部構造有第一腔體;以及下端電池殼體,在所述下端電池殼體的內部構造有第二腔體,所述第一腔體的內徑與所述第二腔體的內徑相同,且所述第一腔體和所述第二腔體共同構造成能容置電池芯的容納腔體,其中,所述下端電池殼體與所述上端電池殼體可拆卸式地密封對接。該鋰離子電池外殼結構具有拆卸省時、省力、節省工序和可重復利用的優點。
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