本發明屬于金屬鋰電池技術領域,尤其涉及一種錫復合鋰電極及其制備方法及包含該電極的電池,其中,錫復合鋰電極包括金屬鋰片以及噴涂于所述金屬鋰片上的錫粉層,所述金屬鋰片的厚度為10~100μm,所述錫粉層的厚度小于10μm;錫復合鋰電極的制備方法是在干燥環境下將烘烤干燥的錫粉噴涂于金屬鋰片上并進行輥壓;電池以錫復合鋰電極作為負極。相比于現有技術,本發明提高了鋰離子的傳導速率,抑制鋰枝晶生長,提高了電池的循環性能和安全性能。
一種鋰鈷復合氧化物正極材料及其制備方法,正極材料的化學通式為Li1+yCo1-xMxO2,M為摻雜元素Mg、Al、Sc等元素中的一種或多種,M元素在鋰鈷復合氧化物正極材料顆粒內部均勻分布,不存在濃度梯度,鋰鈷復合氧化物正極材料中不含摻雜元素M的氧化物偏析相或M酸鋰的偏析相。正極材料的制備方法包括:先進行初次結晶反應:再進行結晶生長反應;重復結晶生長反應至少一次,清洗,過濾,得到前驅物;將前驅物進行預燒結,得到氧化物前驅體;將鋰源和氧化物前驅體按比例干法混合,將所得的混合物于空氣氣氛爐中進行燒結,得到鋰鈷復合氧化物正極材料。本發明的產品循環性能、高溫性能以及熱穩定性均較好。
本發明公開了一種含鋰熔融鹽的閉環回收方法,配置含鋰熔融鹽體系,含鋰熔融鹽體系為第一鋰鹽和第二鋰鹽的混合體系;將鋰電池電極材料前驅體與含鋰熔融鹽體系混合,獲得混合物,將混合物轉入高溫窯爐中,先預熱,再加熱燒結,燒結后冷卻,水洗,收集濾液和沉淀物;將沉淀物加熱干燥,獲得鋰電池電極材料,命名為NCM?P;在濾液中補加第二鋰鹽至制備NCM?P所需的物質的量,并加入制備NCM?P相同物質的量的鋰電池電極材料前驅體,混合均勻后烘干獲得混合物,重復上述制備方法,獲得NCM?1、……、NCM?n。上述含鋰熔融鹽的閉環回收方法,無需分離出殘余的含鋰熔融鹽或滴定分析濾液組分即可實現閉環式重復利用。
本發明公開了一種利用廢舊磷酸鐵鋰正極材料綜合利用的方法,該方法為將廢舊磷酸鐵鋰正極材料采用酸液浸出,浸出液經過調節鐵磷比以及調節pH值至強酸性后,通過氧化反應使亞鐵離子轉化成鐵離子,生成磷酸鐵沉淀,液固分離,得到水合磷酸鐵和含鋰溶液;將含鋰溶液通過沉淀法去除重金屬離子后,液固分離,得到重金屬沉淀渣和含鋰凈化液;在含鋰凈化液中加入鋰離子沉淀劑,并調節pH值為弱酸性或堿性進行鋰離子沉淀反應后,液固分離,得到鋰鹽產品。該方法可以高回收率回收廢舊磷酸鐵鋰正極材料中的鐵、磷和鋰,同時獲得高純和高振實密度的磷酸鐵及鋰鹽產品,且回收過程簡單,條件溫和,成本低,滿足工業生產要求。
本發明公開了一種鋰空氣電池及其制備方法,該鋰空氣電池包括電芯、內鋁塑殼體和外鋁塑殼體,所述電芯封裝于所述內鋁塑殼體中,所述內鋁塑殼體上開設有與所述電芯對應的進氣窗口;所述內鋁塑殼體封裝于所述外鋁塑殼體中,所述內鋁塑殼體和外鋁塑殼體之間充有氧氣;所述電芯上設有極耳,所述極耳延伸至外鋁塑殼體之外,所述極耳上設有用于與所述內鋁塑殼體密封粘合的內極耳膠,所述電芯的極耳上還設有用于與所述外鋁塑殼體密封粘合的外極耳膠。該制備方法包括:(1)鋰空氣電池半成品制備;(2)鋰空氣電池制備。該鋰空氣電池具有密封及引線結構簡單且密封性好,能保證電池內部純氧環境、攜帶方便、壽命長等優點。
本發明涉及鋰離子電池材料技術領域,具體涉及一種團聚型類珊瑚狀富鋰錳基固溶體正極材料前驅體及其制備方法。制備方法包括:將錳鹽、鈷鹽、鎳鹽溶于水中獲得金屬鹽溶液,將沉淀劑和絡合劑分別溶于水中獲得沉淀劑溶液和絡合劑溶液;將所述金屬鹽溶液,沉淀劑溶液和絡合劑溶液混合,攪拌進行共沉淀反應,獲得沉淀物;將沉淀物進行清洗、真空干燥和預燒制獲得氧化物前驅體;將所述氧化物前驅體與鋰鹽混合均勻后進行燒結獲得團聚類珊瑚狀富鋰錳基固溶體正極材料前驅體。所述材料比表面積大,能夠與電解液充分接觸,縮短了鋰離子的擴散路徑,提高了材料倍率性能和大電流放電能力;且具有良好的循環性能、倍率性能及熱穩定性。
本發明提供了一種鈷酸鋰復合材料及其制備方法、正極材料。一種鈷酸鋰復合材料是在鈷酸鋰氧化物顆粒的表面包覆磷酸鈷鋰LiCoPO4而成的材料;所述鈷酸鋰氧化物顆粒的分子式為Li1+xCo1?yMyO2,M選自鎂、鋁、鋯、鈦、鑭、鋅、釩的一種或多種,所述磷酸鈷鋰的質量為所述鈷酸鋰氧化物顆粒的0.25%~10%。本發明解決了鈷酸鋰高溫或高壓下循環性能差,以及電容量低的問題。
本實用新型公開了一種帶有鋰電池保護的在線手套檢測儀,包括檢測儀本體以及安裝在檢測儀本體內的鋰電池、手套檢測組件,所述鋰電池為所述手套檢測組件供電,所述鋰電池與手套檢測組件之間設置有電池保護電路,所述電池保護電路用于無操作指令或者鋰電池電量低于設定安全電量值時切斷鋰電池對手套檢測組件的供電。通過電池保護電路,手套在線檢測儀實現無操作或電腦無信號發送給手套在線檢測儀時,5分鐘自動切斷鋰電池,最大限度的提供電池的供電能力。單片機控制板增加了電池電量檢測電路,當鋰電池電量低于需要保護的容量,自動切斷電源,以保護電池而增強鋰電池使用壽命。
本發明屬于鋰金屬電池領域,具體公開了一種鋰金屬活性前驅材料,包括多孔碳顆粒,以及包覆在多孔碳顆粒外表面的有機聚合物;所述的多孔碳顆粒為具有薄壁封閉孔和/或通孔結構的碳材料;且多孔碳顆粒的孔結構中復合有
本發明公開了一種混合膨脹石墨作為鋰離子電池負極材料的應用,采用混合膨脹石墨材料作為鋰離子負極材料制備鋰離子電池,負極材料:SBR(固含量50%):CMC:Super?p的重量比為95.5:2:1.5:1,然后加加適量去離子水調和成姜狀,涂布于銅箔上并于真空干燥箱內干燥12小時制成負極片,鋰離子電池的電解液采用1MLiPF6/EC+DEC+DMC=1:1:1,隔膜為聚丙烯微孔膜,對電極為鋰片,在密閉氬氣氛圍的手套箱中組裝成電池,該鋰離子電池在0.1C倍率下進行充放電和在5C倍率下進行充放電測試,在0.1C倍率下充放電時,首次充放電循環充電容量為2018?mAh/g,在5C倍率下充放電時,在循環500次以后,容量保持率為98.4%。
本發明涉及一種選擇性提取鋰的磷酸鐵離子篩及其應用,所述的磷酸鐵離子篩為FePO4、MexFeyPO4中的一種或幾種的混合物;Me為Mg、Al、Ti、Ni、Co、Mn、Mo、Nb中的一種或幾種的混合;0
本發明公開了一種梯度摻雜型鋰離子正極材料及其制備方法,以解決現有錳酸鋰高溫循環衰減快的問題。該錳酸鋰的分子式為:LiMn2(3-x)/3M2x/3O4,其中0<x≤0.5,所述M是摻雜的金屬離子,M選自鎂、鎳、鐵、鈦、鋅、鈷、鋁、鈮、釩中的一種或幾種;所述梯度摻雜型鋰離子正極材料是一種沿半徑自內向外錳含量逐漸降低而M的含量逐漸升高的材料。本發明的制備方法工藝流程短、易于控制、容易實現工業化。所得到的梯度摻雜錳酸鋰具有比容量高、循環性能好、倍率性能優異等特點,適合于動力電池應用領域。
一種陰陽離子復合摻雜尖晶石錳酸鋰,其分子式表示為LiMn2?x(M)xO4?y(N)y,其中M、N分別表示摻雜的陽離子、陰離子,且陽離子和陰離子均進入到尖晶石錳酸鋰的尖晶石晶格中,形成穩定尖晶石單相化合物;其制備方法包括以下步驟:先將錳源、鋰源、陽離子原料、陰離子原料充分研磨、混合均勻后得到摻雜鋰錳氧的混合物;然后加入有機溶劑調成漿狀,使其充分混合,然后預燒數小時,冷卻、研磨,將預燒產物再次分階段逐步升溫進行分段燒結,將得到的煅燒產物緩慢降溫,最后經過粉碎,分篩,得到陰陽離子復合摻雜尖晶石錳酸鋰。本發明的產品既具有較高的初始放電比容量,又具有優良的充放電循環性能和高溫性能。
本發明公開了一種磷酸釩鋰正極材料,主要由磷酸釩鋰單晶納米線和磷酸釩鋰納米纖維交叉組成,所述磷酸釩鋰正極材料呈三維網絡結構。本發明的制備方法:先配制磷酸釩鋰溶膠紡絲液;然后在磷酸釩鋰溶膠紡絲液中加入硝酸鎳或醋酸鎳,攪拌至硝酸鎳或醋酸鎳溶解完全;最后向該溶液中逐滴加入聚丙烯腈?N, N?二甲基甲酰胺溶膠,并攪拌,得到澄清的溶膠;對該澄清的溶膠進行紡絲,得到前驅體纖維膜;最后將前驅體纖維膜經預氧化處理后,置于N2氣氛爐中熱處理,即得到所述磷酸釩鋰正極材料。本發明利用磷酸釩鋰納米線與磷酸釩鋰納米纖維結合形成三維網絡結構,提高了電子電導性與鋰離子擴散能力,以及材料的高倍率性能和循環穩定性。
本發明公開了一種鋰電池用復合負極材料,涉及鋰電池技術領域,所述鋰電池用復合負極材料包括以下的原料:納米硅、軟碳、乙炔炭黑、石墨烯、N?甲基吡咯烷酮、鈦酸鋰、碳酸錳、鋰輝石、三氧化鉬。本發明還公開了所述鋰電池用復合負極材料的制備方法。為了解決目前的鋰離子電池負極材料的比容量較低的問題,本發明通過以納米硅、軟碳、乙炔炭黑、石墨烯、N?甲基吡咯烷酮、鈦酸鋰、碳酸錳、鋰輝石、三氧化鉬等為原料進行合理配伍,同時輔助多次煅燒處理,能夠有效提高材料的比容量,可用于制備鋰離子電池,具有廣闊的市場前景。
本發明涉及鋰電池銅箔領域,尤其涉及一種鋰電池銅箔雙向擴張式修整設備。本發明的技術問題:銅箔的邊緣處極易出現開裂、卷邊以及翻折等變形現象,現有對銅箔的處理過程中,步驟粗糙,無法將變形的銅箔進行修整。本發明的技術實施方案是:一種鋰電池銅箔雙向擴張式修整設備,包括有第一支撐板和承重臺等;兩個第一支撐板上部固接有承重臺。本發明實現了將鋰電池左右側彎曲變形的銅箔擴張式雙向展開,接著,再將鋰電池前后側彎曲變形的銅箔撫平,然后,再將左右兩側被擴張式雙向展開的銅箔再次向外擴張并將其切除,避免銅箔出現開裂、卷邊以及翻折等變形現象,極大的提高了銅箔的性能。
本發明提供了一種高功率型鈦酸鋰復合材料,其中包括多孔碳材料1~10%,余量為鈦酸鋰,其中,多孔碳材料為活性炭顆?;蚧钚蕴坷w維,當多孔碳材料為活性炭顆粒時,活性炭顆粒在復合材料中的質量百分比為5~10%,當多孔碳材料為活性炭纖維時,所述活性炭纖維在復合材料中的質量百分比為3~6%。本發明的高功率型鈦酸鋰復合材料,解決了現有技術中,鈦酸鋰作為負極材料首次不可逆容量損失大,高倍率性能受影響的問題,本發明的高功率型鈦酸鋰復合材料,制備方法簡單,利于生產成本的降低和推廣應用。
本發明公開了一種噴霧包覆改性制備無水氫氧化鋰的方法,包括以下步驟:(1)將液體包覆劑以噴霧的方式噴淋在一水氫氧化鋰的表面,同時攪拌混合,得到混合物;所述液體包覆劑為液態的烷烴、烷烴衍生物、烯烴、炔烴、醇、醚或酯中的一種或多種;(2)將步驟(1)后的混合物粉碎,然后干燥,得到包覆改性無水氫氧化鋰。本發明將液體包覆劑噴淋在一水氫氧化鋰表面,經混合、球磨、干燥,最終在無水氫氧化鋰表面形成了一層包覆劑,可以有效隔絕了空氣,具有吸水率低、顆粒流動性好、無粉塵現象的優點,密封儲存60天后無明顯吸水、結塊現象。
一種廢舊鋰離子電池的拆解方法,涉及一種廢舊鋰離子電池的回收處理工藝,特別是廢舊鋰離子電池的拆解方法。其特殊之處在于:廢舊鋰離子電池經去除外殼后的電池包或電芯,無需放電,直接帶水帶電撕裂,然后進行第一次濕法篩分,在回收電解液和磁選除鐵后無需干燥,直接濕法脫膠,接著第二次濕法篩分后,再進行第一次帶水粉碎、第三次濕法篩分和第二次帶水粉碎,最后跳汰分離得到銅粉、鋁粉、正負極材料、塑料粉和隔膜紙漿。本發明在廢舊鋰離子電池拆解過程中,無需放電和干燥,能使各組分分離徹底,解決了現有技術所存的在拆解過程中必須放電、必須干燥,以及拆解存在火災危險和分離不徹底的技術的難題。
本發明提供了一種陰陽離子共摻雜的富鋰錳基正極材料的制備方法和應用,將前驅體粉體、含鋰化合物粉末與一定量的含堿金屬M1的化合物粉體和含負價態M2的化合物的粉體混合均勻,之后于溫度至300~600℃下熱處理3~7小時,再升溫至700~1000℃熱處理8~20小時。其中元素M1取代Li,抑制過渡金屬離子向鋰層的遷移從而穩定結構;元素M2取代O,可以抑制氧氣的釋放。本發明的陰陽離子共摻雜的富鋰錳基正極材料,層間距擴大,鋰離子遷移速率增加,結構穩定,且平均工作電壓較高,擁有良好的倍率性能和循環性能。
本發明公開了一種鈰鉍復合氧化物摻雜鋰離子電池正極材料,所述鋰離子電池正極材料中摻雜有鈰鉍復合氧化物,其中,鈰鉍復合氧化物中鈰和鉍的摩爾比為(1.5?9):1。其制備方法:(1)將鈰源和鉍源按摩爾比混合后溶解于硝酸溶液中,然后加入氫氧化鈉溶液進行溶劑熱反應,反應完成后過濾、干燥,得到鈰鉍復合氧化物;(2)按照化學元素計量比,將步驟(1)得到的鈰鉍復合氧化物、正極材料前驅體、鋰鹽混合,置于氧氣氣氛爐中燒結;(3)將步驟(2)后的燒結產物洗滌、干燥后,進行二次燒結,得鈰鉍復合氧化物摻雜的鋰離子電池正極材料。本發明采用鈰鉍復合氧化物摻雜鋰離子電池三元正極材料,可以改善正極材料的倍率特性和循環性能。
本發明屬于電池回收技術領域,公開了廢舊鋰離子電池浸出液的處理方法,包括:在廢舊鋰離子電池浸出液中加入絡合劑,和電解對電極構建電解槽;向電解槽交替施加不對稱的正向電壓和逆向電壓,直至廢舊鋰離子電池浸出液中的雜質金屬離子濃度達到預期。本發明提供的去除鋰離子電池浸出液中金屬雜質離子的方法可以解決現有技術中除雜效率不高,價值金屬鋰損失嚴重,環境污染大的問題。
三元電池廢料綜合回收中的錳鋰分離方法,涉及電池廢料的回收利用方法。步驟為:a廢三元電池料粉經酸浸,得到除雜液;b、用氫氧化鈉沉淀氫氧化鈷、鎳混合物;c、洗液和濾液用稀硫酸調節PH,沉淀硫化鈷和硫化鎳;d、將濾液和洗液用氫氧化鈉調節PH沉淀錳離子,得到氫氧化錳濾餅和含鋰濾液和洗液;e、含鋰濾液和洗液經蒸發結晶去除硫酸鈉后,得到濃縮鋰液;f、用飽和碳酸鈉溶液沉淀碳酸鋰,得到碳酸鋰濾餅和沉鋰母液。本發明解決了現有技術必須經萃取才能使錳、鋰離子的問題,用水解法除去錳離子,從而達到不經萃取操作,實現錳鋰分離、分別回收錳、鋰離子的目的,簡化了制備工藝,縮短了工藝流程,降低了物耗能耗,節約生產成本20%以上。
本發明公開了一種碳酸鋰生產中碳酸鈉溶液的凈化方法,包括以下步驟:1、配制Na2CO3質量百分比濃度為25%的碳酸鈉溶液;2、加入固體氫氧化鈉,使碳酸鈉溶液中的Ca、Mg離子與NaOH反應并沉淀完全得混合料液;3、將混合料進行初級壓濾得初級過濾液;4、將初級過濾液進行深度過濾,使濾液中Ca、Mg含量≦10ppm,得凈化后的碳酸鈉溶液成品;5、將碳酸鈉溶液成品用于與氯化鋰溶液進行反應的碳酸鋰生產工藝。本發明方法的特點是,在傳統的碳酸鋰生產工藝之前加入了深度凈化碳酸鈉溶液的工序,可以降低工業級碳酸鈉產品中Ca、Mg離子的含量,用于制備電池級標準的碳酸鋰品級。
本發明公開了一種表面改性的鋰離子電池高鎳正極活性材料,其基體物質為高鎳正極活性材料LiNixCoyMzO2,基體物質的表面均勻包覆鋰離子導體化合物,該導體化合物包括LiAlO2、Li4Ti5O24、Li2ZrO3中的至少一種;該正極活性材料中總雜質鋰的含量在0.085%以下。本發明還公開了該正極活性材料的制備方法,先將基體物質與含鋁有機溶液、含鈦有機溶液或含鋁/鈦/鋯的有機懸浮液混合,干燥;將干燥后的混合物再進行煅燒,最后在基體物質表面生成鋰離子導體化合物,得到表面改性的鋰離子電池高鎳正極活性材料。本發明的產品不僅堿性物質含量顯著降低、材料的加工性能得到改善,而且電化學穩定性得到提高。
本發明公開了一種高性能柔性鋰二次電池正極,正極材料為釩酸鈉納米帶/還原氧化石墨烯納米片Na5V12O32/RGO的復合膜,其中釩酸鈉納米帶長度為100?300μm,寬度為0.1?1μm,厚度為8?27nm,柔性復合膜不需負載在鋁箔集流體上,可與鋰箔組裝高能鋰二次電池,在多次折疊后和卷繞狀態下均可以正常工作。本發明還公開了一種高性能柔性鋰二次電池正極的制備方法,通過采用簡單的真空抽濾Na5V12O32納米帶和RGO納米片混合懸濁液的方法,制備了可以折疊和彎曲使用的柔性電極,工藝簡單,易于工業化生產。本發明制得的柔性電極具有優異的電化學性能,是組裝高能量密度柔性鋰二次電池的理想正極。
本發明提供了一種一步對錳酸鋰摻雜、包覆雙重改性的方法,通過本發明的方法得到的產物中,四氧化三錳表面的鋁源在熱處理的過程中部分鋁會進入外層錳酸鋰形成LiMn2-xAlxO4固溶體,其余的鋁以氧化物的形式存在,對錳酸鋰達到了包覆、摻雜雙功能改性。氧化鋁層可以有效地隔開錳酸鋰與電解液的直接接觸;LiMn2-xAlxO4固溶體在不阻礙鋰離子通過的條件下具有比LiMn2O4更穩定的結構。雙功能改性有效的抑制了二價錳的溶解,提高了錳酸鋰的循環性能和高溫性能。
本發明涉及鋰離子電池領域,具體涉及一種鋰離子電池用球形錳酸鋰正極材料及其制備方法和應用。所述錳酸鋰鋰離子正極材料化學式為LixMn2RaOb其中,R為至少含硼的摻雜元素,0.95<x<1.6,0.02<a<0.25,4<b<4.8;其制備方法包括下述步驟:將包括錳源前驅體、鋰源化合物、含或不含硼元素的摻雜元素化合物的原料按計量比混合后,經預燒脫水后制備出錳酸鋰半成品1,再經與含或不含硼元素的摻雜元素化合物,鋰鹽化合物混合后燒結、粉碎制備得到所述鋰離子電池正極材料。本發明有利于減少成品錳酸鋰的晶體棱角,制備出球形度較高的錳酸鋰,以及提升錳酸鋰材料的壓實密度。其制備方法經濟可行,適用性廣泛,效果明顯,具有較好的應用前景。
本申請公開了一種氟化鋰生產裝置,所述氟化鋰生產裝置包括的焙燒爐、冷凝系統、氫氟酸收集瓶、焙燒混合物過濾系統、及氟化鋰反應系統;所述冷凝系統連接所述焙燒爐及所述氫氟酸收集瓶;所述氫氟酸收集瓶連接所述冷凝系統及所述氟化鋰反應系統;所述焙燒混合物過濾系統連接所述焙燒爐及所述氟化鋰反應系統;其中,所述氟化鋰反應系統用于混合所述氫氟酸收集瓶中的氟化氫液體及混合物過濾系統生成的混合液。本申請依據郴州螢石尾礦中氟化鈣含量高的特點,濃硫酸焙燒反應后生成的氟化氫及焙燒反應的其他產物混合反應生成氟化鋰,制備轉用的氟化鋰生產裝置,能夠提高生產效率,降低成本并減少污染。
本發明屬于鋰二次電池負極材料領域,具體公開了一種二次電池用金屬鋰負極,包括集流體,復合在集流體上的鋰鉍合金基底層,以及復合在鋰鉍合金基底層表面的鋰化合物層。本發明還公開了所述的二次電池用金屬鋰負極的制備方法,將鉍的化合物、導電劑和粘結劑漿化后復合在集流體表面,隨后再將復合在集流體上的鉍的化合物和金屬鋰反應,制得所述的二次電池用金屬鋰負極。本發明獨創性地發現,通過所述鉍的化合物與金屬鋰的化學反應,生成有效的鋰鉍合金;促使金屬鋰在鉍骨架中均勻生長,同時生產有效的SEI膜,保護金屬鋰,避免鋰枝晶產生,從而提高金屬鋰負極的充放電庫倫效率及循環壽命。
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