本發明涉及酸式鹽處理摻二價陽離子的尖晶石富鋰錳酸鋰的方法,其特征在于將摻雜二價陽離子(Mg2+、Zn2+、Ca2+、Co2+、Ni2+或Cu2+)的尖晶石富鋰錳酸鋰正極材料粉末與酸式鹽按照摩爾比1:0.0010~0.090混合,加入濕磨介質制得前驅物1,經過濕磨、洗滌、干燥步驟制得前驅物3。將前驅物3燒結制得改性尖晶石型富鋰錳酸鋰。本發明的原料成本較低,使樣品的大電流放電性能有明顯的改善,為產業化打下良好的基礎。
本發明涉及一種從沉鋰母液中回收鋰的方法,在沉鋰前預先除去鹽田蒸發濃縮后的濃縮鹵水中的硼、鈣和鎂等雜質,它包括以下工藝步驟與條件:A.沉鋰:向沉鋰母液中加入磷酸鈉,攪拌反應,反應溫度為20~80℃,磷酸鈉的用量為理論用量的0.8~1.0倍,反應時間30~90分鐘,得到沉鋰渣漿,將沉鋰渣漿進行常規固液分離,得到磷酸鋰和濾液;B.轉型:利用除硼鹵水對磷酸鋰進行調漿,液固比為6~12:1,利用鹽酸調節pH值到0~5,轉型反應為溫度20~80℃,轉型反應時間為60~120分鐘,轉型得到氯化鋰和渣漿。它具有鋰的回收率高、工藝流程簡單、對環境友好、與主工藝流程的匹配性好、生產成本低等優點,適于鹽湖提鋰應用。
一種控制磷化鐵的硅酸亞鐵鋰正極材料的制備方法。其技術方案是:按照反應物中鋰離子∶亞鐵離子∶硅原子∶亞磷酸的摩爾比=0.95~1.10∶0.95~1.10∶0.70~0.999∶0.001~0.429稱量鋰鹽或鋰鹽水合物、亞鐵鹽或亞鐵鹽水合物、硅化合物、亞磷酸或亞磷酸水溶液,混合這幾種反應物,再加入無水狀態反應物合計重量的1%~20%的含碳化合物,以及無水狀態反應物合計體積的0.10倍~10倍體積的濕磨介質,球磨混合,水浴加熱后再球磨混合,在真空中加熱干燥,然后在惰性氣氛或弱還原氣氛中,采用兩段燒結法或程序升溫兩段燒結法制備含可控磷化鐵的硅酸亞鐵鋰。本發明制備的材料具有較好的放電性能,在位于2.9V區的放電容量明顯增加,在0.3C倍率電流下循環性能佳。
納米棒的制備方法及其在鋰電池中的應用。制備方法:將二氧化鈦粉末和燒堿溶液混合,在160℃-200℃反應48-96h,反應物再經稀鹽酸洗滌后,與碳酸鋰和醋納米棒用于鋰離子電池中焙燒得到。該Li2,可以作為儲納米棒的制備方法,其操作一種高純度Li2簡便、成本低、純度納米棒的鋰離子電池大量合成;采用該Li2具有儲鋰材料電容量大,循環性能好等優異性能。
本發明涉及摻鎳制備尖晶石型富鋰錳酸鋰正極材料的方法,其特征在于按照鋰、錳、鎳離子摩爾比為(0.95≤x≤1.06):(1.05≤y≤1.25):(0.05≤z≤0.25)分別稱取鋰、錳、鎳的化合物。將稱取的化合物混合,加入濕磨介質制得前驅物1,再經過干燥、兩段燒結等步驟法制備尖晶石型摻鎳富鋰錳酸鋰正極材料。本發明的原料成本較低,摻雜改善了樣品的低溫及大電流放電條件下的放電性能,為產業化打下良好的基礎。
可充鋰電池用硅酸錳鐵鋰/碳復合正極材料及其 制備方法,涉及一種可充鋰電池正極材料,尤其是涉及一種可 充鋰電池用的硅酸錳鐵鋰/碳復合正極材料及其制備方法。提供 一種在較大電流條件下能提供高比容量和高比功率的可充鋰 電池用硅酸錳鐵鋰/碳復合正極材料及其制備方法。復合正極材 料表示為 Li2MSiO4 (M=Mn1- xFex,0≤x≤ 1)/C。硅酸鹽97%~84%,碳3%~16%。制備時將鋰鹽、錳 鹽、亞鐵鹽和正硅酸酯在水—乙醇體系中混合,加熱后烘干得 混合前驅體,再與糖一起球磨混合后在氮氣下高溫熱處理???用于可充鋰電池的正極。以廉價的糖為碳原料,實現原位碳化 復合,工藝簡單,操作容易,具有較高的性價比。
本發明提供一種電芯、鋰離子二次電池和包含鋰離子二次電池的電動大巴和儲能系統。所述電芯包括負極片、正極片以及隔離膜,所述負極片包括負極集流體以及設置在負極集流體的表面且含有負極活性物質的負極膜片,所述正極片包括正極集流體以及設置在正極集流體的表面且含有正極活性物質的正極膜片,所述隔離膜間隔于相鄰負極片和正極片之間。所述負極膜片的表面還設置有金屬鋰層,所述金屬鋰層的重量為所述負極膜片的總重量的0.5%~5%,單位面積負極容量/單位面積正極容量=1.2~2.1,單位面積負極容量/(單位面積正極容量+單位面積金屬鋰層容量×80%)≥1.10。本發明的電芯具有較好的循環性能和存儲性能。
本發明屬于鋰電池技術領域,提供了一種鋰電池用的石墨烯導電劑、鋰離子電池及其制備方法。該石墨烯導電劑的制備方法如下:向氧化石墨烯粉中加入聚合物表面活性劑水溶液,超聲剝離后過濾,水洗,干燥,得到預處理石墨烯;將預處理石墨烯與碳酸氫銨混合后研磨,微波剝離,得到分層石墨烯;將分層石墨烯與炭黑混合后熱解。鋰離子電池的制備方法包括:將石墨烯導電劑分散于正極活性材料中、或分散于負極活性材料中、或同時分散于正極活性材料和負極活性材料中。該石墨烯導電劑的制備高效,耗時短;制備得到的導電劑缺陷小,純度較大,不宜再團聚,穩定性好,導電性能好。該鋰離子電池具有更高的電化學性能且制備方法簡單,易于實現產業化生產。
本發明公開一種提升鋰利用效率的鋰金屬負極保護方法,涉及鋰電池領域。在鋰電池中,以在集流體上沉積鋰金屬為電池負極,將高分子聚合物做為添加劑添加到酯類電解液中;本發明的高分子聚合物由單體A為丙烯腈或其衍生物、單體B為全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯或其衍生物以及單體C為烷基醇二丙烯酸酯或其衍生物經過聚合反應制得。由于鋰金屬表面帶負電荷,所述高分子聚合物中的?CN、?CF3是較強的吸電子基團,促使電解液添加劑優先吸附于鋰金屬表面,減少電解液中的其它組分與鋰金屬的接觸,從而可以避免持續副反應的發生,且能使鋰沉積地更加細小,更加均勻,從而減緩鋰枝晶的生成,實現鋰金屬負極的高鋰利用效率。
本申請涉及一種三維復合金屬鋰負極和金屬鋰電池與裝置。所述復合金屬鋰負極包括金屬鋰顆粒和三維聚合物骨架,其中所述金屬鋰顆粒填充于所述三維聚合物骨架中,所述三維聚合物骨架包括親鋰片段、活性位點和含聚合物的部分。本申請改善了金屬鋰負極在充放電過程中的體積效應,能夠抑制金屬鋰與電解液的副反應;增大了金屬鋰負極的比表面積,引入了親鋰的納米位點,從而能夠引導金屬鋰均勻沉積,可有效抑制鋰枝晶生長;此外,三維骨架包覆活性鋰,可有效抑制傳統方案面臨的SEI膜較脆的風險。
本申請涉及鋰離子電池領域,具體講,涉及一種鋰離子電池封裝外殼,制備方法及含有該封裝外殼的鋰離子電池。本申請的封裝外殼包覆于鋰離子電池的裸電芯外,由內至外依次為密封殼層、金屬鍍膜層和塑料鍍膜層,密封殼層包覆于鋰離子電池的裸電芯并密封后,金屬鍍膜層和塑料鍍膜層依次設置于密封殼層的外表面。本申請的封裝外殼結構的各層材料是在產品制造或包裝過程中分別加工到產品外部,在其折邊處和折角處的厚度和強度保持不變,避免了在沖壓程序中帶來的封裝缺陷,從而大大提高了產品的封裝可靠性,外殼無拉伸變形和起皺,避免帶來的外觀缺陷,改善了產品的外觀,提升了電池能量密度。
本發明公開了一種正極極片、其制備方法及鋰離子二次電池,所述正極極片包括正極集流體及設置于正極集流體的至少一個表面上的正極膜片,所述正極膜片包括正極活性物質,所述正極活性物質為鋰錳基正極活性材料;其中,正極極片的體積電阻率ρsum、正極活性物質在20MPa壓力下的粉體體積電阻率ρ及正極膜片中正極活性物質的質量百分含量a之間滿足ρsum/ρ97.5?a≤3。本發明提供的正極極片使得鋰離子二次電池具有較高的倍率性能、循環性能及安全性能。
本發明公開了一種全固態薄膜鋰電池的預鋰化方法,以金屬、硅、玻璃、或柔性材料為襯底,使用物理氣相法制備全固態薄膜鋰電池用無鋰正負薄膜電極后,分別對其使用金屬鋰進行“干法”(無電解液)或“濕法”(有電解液)預鋰化:將鋰箔貼在薄膜材料上,在鋰箔上施加一定壓力并持續一段時間后,完成預鋰化。該預鋰化技術能對薄膜材料進行完全預鋰化,預鋰化后的薄膜容量高,且不破壞薄膜結構完整性,大大降低了預鋰化難度,具有成本低、簡單、易于大規模制備等優點。
本發明涉及電池技術領域,特別是涉及一種補鋰劑、正極極片、隔離膜及鋰離子電池。所述補鋰劑包括內核和有機?無機復合保護層,所述內核包括富鋰化合物,所述有機?無機復合保護層包括聚合物和含硅氧鍵的無機化合物。本發明提供的補鋰劑的內核表面包覆有機?無機復合保護層,既可起到較好的包覆效果,也可以使內核與空氣/氧氣隔離,又可在注液后釋放內核參與負極成膜反應,在負極表面形成SEI膜,減小了正極的不可逆鋰消耗,故初始放電容量得以提高。同時,補充的內核也可成為活性鋰,當循環過程中活性鋰不足時,這些儲存到負極中的活性鋰能夠及時參與到電化學反應中,減少容量的衰減,從而延長電池壽命。
納米級鋰離子電池正極材料巖鹽型錳酸鋰及其制備方法,涉及一種鋰離子電池正極材料,尤其是涉及一種納米級鋰離子電池正極材料巖鹽型錳酸鋰及其制備方法。提供一種高活性、高放電容量,可采用水熱法制備的納米級鋰離子電池正極材料巖鹽型錳酸鋰及其制備方法。納米級鋰離子電池正極材料巖鹽型錳酸鋰為Li2-XHXMnO3(0<X≤0.5)。采用氧化劑氧化錳鹽,將得到的沉淀轉移至含有氫氧化鋰(LiOH)溶液水熱釜中;或者直接將氧化劑、錳鹽及LiOH溶液混合并攪拌,轉移至水熱釜中;將上述水熱釜在140~250℃處理,將得到的沉淀物過濾并洗滌后干燥,即得到納米級鋰離子電池正極材料巖鹽型錳酸鋰。
本發明公開了一種脫鋰材料及其制備方法,該脫鋰材料的化學式為Li(9x+2y+z)MnyMezO(3y+z)N2xX3x(xLi9N2X3·yLi2MnO3·zA),具有性能穩定易儲存、材料表面殘存少、脫鋰容量高等特點;本發明還公開一種脫鋰材料的制備方法,將金屬鹽和錳的化合物通過化學共沉淀法合成前驅體,依次經熱處理、破碎,再經多次配鋰多段位燒結形成脫鋰材料,該方法具有工藝簡便,通過多次配鋰燒結,使Li3N嵌入材料晶格內部,Li9N2X3與基底材料形成共熔體,進一步減少表面殘存,提升材料儲存及循環性能,使組分性能互補、協同共存,使制備出的脫鋰材料具有脫鋰容量高、容量損失小等優點。
本發明公開了一種沉鋰母液冷凍除芒硝回收碳酸鋰的方法,包括以下步驟:1.閃蒸降溫、2.碳化冷凍析晶、3.熱解析鋰。本發明的有益效果為:通過向沉鋰母液中加入二氧化碳與硫酸鈉,使沉鋰母液中的碳酸根離子碳化后確保閃蒸與冷凍過程中由于溶液中鋰濃度提高導致形成碳酸鋰沉淀造成鋰離子損失的現象不會發生,而且回收碳酸鋰的過程僅加入了廉價的二氧化碳,回收碳酸鋰過程成本低,過程簡單,經濟效益可觀,適合工業生產。
本發明屬于鋰離子電池生產設備技術領域,涉及向鋰離子電池負極片補充鋰粉的裝置,包括用于放置和牽引負極片的收放卷機構、絲網電極、轉印電極、用于放置鋰粉的喂料機構和用于帶動喂料機構移動的移動機構,絲網電極和轉印電極分別位于負極片的上方和下方,并且絲網電極和轉印電極分別與高壓直流電源電連接,移動機構位于絲網電極的上方,絲網電極連接有第一振動電機,絲網電極底部設置有絲網底板。相對于現有技術,本發明能夠使鋰粉均勻、定量、精確的分散在負極片表面,而且不會擠壓鋰粉,避免對鋰粉的破壞。高壓直流電源提供的靜電效應,可以控制鋰粉的加入量和鋰粉在極片的分散程度。此外,本發明還公開了一種采用該裝置向負極片補充鋰粉的方法。
本發明涉及一種生產鋰離子電池電解液的新方法, 其特征在于 : 在生產配制鋰離子電池電解液之前,先將EC和其它配制鋰離子電池電解液所需的至少一種有機溶劑按照50%?80%:20%?50%的質量分數比預先混合成熔點小于等于20℃的EC混合溶劑后,對EC混合溶劑進行常溫保存或運輸;當生產配制鋰離子電池電解液時,再將所述EC混合溶劑加入到反應容器中進行配制。本發明的含有EC的鋰離子電池電解液的混合溶劑的熔點小于20℃,即在常溫的狀態下,它就是液態的;在配制電解液的過程中,EC不用先保溫后降溫,不僅可以節省溶劑降溫時間,而且可以減少鋰鹽投入時間和溶劑單獨投料時間,提高生產效率,降低電解液整體成本,對電解液工業化生產具有巨大的意義。
本發明公開了一種沉鋰母液苛化冷凍除芒硝回收高純級碳酸鋰的方法,包括以下步驟:1.石灰苛化,2.蒸發濃縮,3.冷凍析晶,4.碳化沉鋰。本發明的有益效果為:加入氧化鈣去除沉鋰母液中碳酸根離子的影響,濃縮后利用硫酸鈉在低溫條件下形成的十水硫酸鈉除去硫酸根離子和鈉離子,再吸收二氧化碳碳化得到高純級碳酸鋰。本發明中通過廉價生石灰苛化去除碳酸根離子避免了傳統路線中加入硫酸酸化去除碳酸根離子,后續濃縮后還需要繼續補充碳酸鈉沉鋰的復雜路線,加入原料少且廉價、成本低,并且本發明最終回收制備得到高純級碳酸鋰,相較工業級、電池級碳酸鋰,高純級碳酸鋰應用效果更好且價格更高。
本申請提供一種鋰金屬負極、其制備方法及其相關的鋰金屬電池和裝置。鋰金屬負極包括:負極集流體;至少一個鋰基金屬層,設置于負極集流體的至少一個表面上;以及導離子的聚合物修飾層,聚合物修飾層位于至少一個鋰基金屬層的表面上,并包含至少催化量的路易斯酸,路易斯酸包含能與鋰形成合金系活性材料的金屬的陽離子。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種穩定化鋰金屬粉末,所述穩定化鋰金屬粉末具有核殼結構,所述核層為鋰金屬,所述殼層為電子良導體和鋰離子良導體組成的復合物。相對于現有技術,本發明的優點為:一方面,在采用該穩定化鋰金屬粉末對陽極活性物質進行預鋰化過程中,對于冷壓工序的壓力沒有了任何限制,不會產生無法進行鋰化反應的“死鋰”,提高了該鋰金屬粉末的鋰化效率;另一方面,由于預鋰化完成后殘留在電極表面的殼層同時具備良好的電子和鋰離子電導率,可以有效地改善陽極的電子和離子導電性,從而改善電池的電化學性能。此外,本發明還公開了一種采用該穩定化鋰金屬粉末進行預鋰化處理的陽極片,和包含該陽極片的鋰離子電池。
本發明提供一種聚合物保護膜、金屬鋰負極片、鋰離子電池。所述金屬鋰負極片的表面涂覆包含聚合物離子液體的聚合物保護膜,當用于鋰二次電池中時,能夠有效減緩甚至抑制鋰枝晶的生長,提高鋰二次電池的首次充放電庫侖效率,顯著改善鋰二次電池的循環穩定性能和安全性能。
本發明屬于鋰金屬電池材料領域,具體公開了一種3D鋰金屬負極;由3D金屬骨架和復合在所述骨架中的金屬鋰層組成;所述的3D金屬骨架的孔隙率為20~80%;厚度為25~800μm。本發明還提供了所述的3D鋰金屬負極的制備方法以及在鋰金屬電池中的應用方法。本發明的3D金屬骨架孔隙率可調、結構可控、機械強度大且制備工藝簡便。獲得的高的比表面積的3D鋰金屬負極可以顯著降低表觀電流密度。同時,可控的比表面積以及規整的成核位點可以有效實現均勻的鋰沉積和緩解鋰金屬電池的體積效應,最終獲得高庫倫效率和長循環壽命的鋰金屬電池。
本發明提供一種納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質及其制備方法、鋰離子電池和用電設備。納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質的制備方法,包括:將包括鈦的化合物、有機溶劑、混合溶劑、鋰源化合物、鋁源化合物和磷源化合物在內的原料混合得到反應前驅液;將反應前驅液加熱反應得到沉淀物,然后將沉淀物加熱預分解、煅燒得到納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質;混合溶劑包括乙二醇和水。納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質,使用所述的制備方法制得。鋰離子電池,包括所述的納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質。用電設備,包括所述的鋰離子電池。本申請提供的納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質的制備方法,可大批量可控制備尺寸在20?100納米范圍內的納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質。
本發明屬于電池技術領域,更具體地涉及一種補鋰處理的負極極片及其鋰離子電池。本發明提供的補鋰的負極極片,包括負極集流體與設置在負極集流體至少一個表面上包含負極活性物質的負極活性物質層,在所述負極活性物質層遠離集流體的表面設置補鋰層,所述補鋰層包括補鋰區與間隙區,所述補鋰區與間隙區依次相互連接,所述補鋰區與間隙區滿足:3.3×10?3≤A/(A+B)<0.98,其中,A為補鋰區寬度,B為間隙區寬度,所述A和B均為沿補鋰區與間隙區連接的延伸方向的測量值。本技術方案提供的負極極片有效改善極片發熱問題,補鋰區與間隙區形成的通道可以使得鋰離子電池在注液后,電解液更加有效地浸潤負極極片,提高電池能量密度,同時還能提升電池循環壽命和動力學性能。
本發明提供了一種鋰輝石管道反應器溶出生產氫氧化鋰的方法,將煅燒晶型轉換獲得的β鋰輝石粉、氫氧化鈉、石灰與水調漿,用泵輸送到管道反應器中,利用漿料在管道內流動進行混合并在一定溫度壓力下反應;反應漿料在管道反應器中流出后,固液分離;將濾液通過濃縮、除雜、結晶和母液循環,獲得氫氧化鋰產品。本發明生產氫氧化鋰的流程簡單,投資少,不需要冷凍析出芒硝以及硫酸轉換,生產能耗低,鋰提取率高。
發明人提供了一種包含錳元素的正極活性材料的鋰離子二次電池及其電解液,包括:鋰鹽;非水有機溶劑;式Ⅰ所示的化合物,
本發明適用于化學合成技術領域,提供了一種基于石墨烯-石墨球復合材料的鋰電池電極片的制備方法,通過用立體式化學氣相沉積的方法,在高溫下通過多孔催化金屬裂解碳氫氣體,得到氣相的碳自由基,所述碳自由基沉積到石墨球的石墨化表面,原位地在石墨球表面生長出石墨烯,從而制備出石墨烯-石墨球復合材料;將得到的石墨烯-石墨球復合材料與PVDF粘合劑混合,調成漿液后直接涂敷或旋轉涂布至銅箔表面,再烘干、壓實和剪切,得到鋰電池電極片。本發明可以大量地制備基于石墨烯-石墨球復合材料的鋰電池電極片,極大地提高鋰電池負極材料的性能,解決目前鋰動力電池能量密度和功率密度不足的問題。
本實用新型提供用于鋰膜成形的機構以及用于極片補鋰的裝置。用于鋰膜成形的機構包括軋制機構及去除機構;軋制機構用于將鋰帶軋制成鋰箔并使鋰箔連續性地粘附在轉移膜上;去除機構用于將連續粘附在轉移膜上的鋰箔間斷性地去除。用于極片補鋰的裝置包括輥壓機構以及極片提供機構,輥壓機構包括兩個壓輥;極片提供機構用于向兩個壓輥之間提供極片,極片包括集流體以及活性物質層;用于極片補鋰的裝置還包括前述的用于鋰膜成形的機構,用于鋰膜成形的機構形成的鋰膜中的鋰箔間斷性地粘附在轉移膜上;輥壓機構用于在壓延時使鋰膜中的間斷性的鋰箔脫離轉移膜并粘附到活性物質層上。用于極片補鋰的裝置能夠消除在極片間歇補鋰時空白集流體區的拖尾現象。
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