本發明公開了一種功率型鋰離子電池用煤基石墨/碳復合負極材料的制備方法,包括潤濕混合?升溫增壓?泄壓處理?包覆改性?碳化處理等步驟。本發明以石墨化無煙煤微粉為原料,采用環保的固相、低溫低壓可控微膨脹技術以及包覆和碳化等工藝,制備的負極材料在微觀上具有多孔結構和微晶顆粒結構,且石墨片層間距擴大,在宏觀上又表現為微米尺度的粒子,比表面積大大減小,容易為鋰離子擴散提供短而發達的擴散通道,加快了鋰離子的擴散,適宜鋰離子在高功率和低溫條件下充放電過程中嵌入嵌出,同時無定形碳殼保護層使得微晶結構具有結構穩定性,可以滿足長循環條件下的充放電。材料具有優異的倍率、低溫和循環性能,適合用作功率型鋰離子電池負極材料。
本發明涉及鋰離子二次電池電極材料的相關技術領域,更具體地,本發明提供了一種石墨烯包覆鋰離子電池三元正極材料。本發明第一方面提供一種石墨烯包覆的鋰離子電池三元正極材料,其制備原料包括溶劑?1、正極活性物質以及含石墨烯的漿料;其中,含石墨烯的漿料與正極活性物質的重量比為(0.01~8):1。本發明通過石墨烯均勻分散于三元正極材料顆粒之間,三元正極表面的石墨烯對材料表面的O原子起到“固定”作用,從而穩定材料結構,抑制電解液在三元正極表面的分解,改善材料的循環性能,尤其是高溫循環性能。
本發明公開了一種包覆三元磷酸錳鐵鋰復合材料及其制備方法,包括包覆材料、三元材料、磷酸錳鐵鋰、分散劑、去離子水,所述包覆材料為石墨烯及金屬元素,所述金屬元素為AL、Mg、Ti、V、Nb、Sr、Y、Ru、Zn、Mo、Zr的氧化物中的至少一種;所述三元材料為LiNiXCoYMn1?x?yO2,0.3≤x≤0.9,0.3≤x+y≤0.9;所述磷酸錳鐵鋰為LiMnzFe1?zPO4,0.1≤z≤0.9;所述分散劑為十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨聚乙二醇、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、丙二醇、聚苯乙烯磺酸鈉、乙醇中的至少一種。本發明涉及鋰離子電池正極材料技術領域,具體是提供了一種包覆三元磷酸錳鐵鋰復合材料及其制備方法,降低三元材料成本,提高安全性能,同時提高磷酸錳鐵鋰材料導電性。
本發明公開了一種鋰電子電池的負極制備方法,該鋰電子電池的負極制備方法包括以下步驟:將高電壓型活性材料、導電劑材料、聚偏氟乙烯、硫代硫酸鈉溶液與還原石墨烯分散液混合,并進行超聲分散處理;稱取硫代硫酸鈉溶于去離子水中,配成硫代硫酸鈉溶液,向硫代硫酸鈉溶液中添加氨水,配制成硫氨溶液,以還原劑為底液;本發明鋰電子電池的負極制備方法,分散質量高,分散成本低,可以不用或少用分散劑就產生穩定的分散液,耗能小,生產效率高,成本低,能夠將大量的能量直接輸送到反應介質,有效的使電能轉化為機械能,并且可以通過改變輸送到換能器的幅度加以控制超聲波能量的大小。
本發明涉及鋰離子二次電池正極材料領域,更具體地,本發明涉及一種鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法及其應用,鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法,包括:將2種不同粒徑的鎳鈷錳酸鋰前驅體和鋰鹽混合后,進行一次燒結得到混摻型鎳鈷錳酸鋰正極材料半成品,后包覆納米氧化物后二次燒結,過篩后,即得。本申請采用間歇法制備前驅體,同時先后采用兩次燒結,并通過控制燒結成型體的尺寸、燒結溫度以及燒結時間,在不對前驅體特定處理的前提下,燒結后的較小粒徑的前驅體燒結晶型穩定,避免多晶團聚,同時能夠得到較大壓實密度的正極材料,能夠有效降低電池的體積,同時保證了優異的電性能,對電池的進一步發展非常有利。
一種硫化錳鐵固溶體的制備方法及在鋰離子電池負極材料中的應用,本發明選擇了一種類普魯士藍配位化合物六氰合鐵酸錳為前軀體,利用此配位化合物中氰根和六氰合鐵酸根易被調控的特點,將其在惰性氣體中按照一定升溫速率升溫至550~600℃硫化,得到硫化錳鐵固溶體。這種方法具有所需溫度低、時間短、耗能低、操作簡單、對儀器要求不高、成本低等優點。我們將硫化錳鐵固溶體作為鋰離子電池負極材料,組裝組裝成為模擬電池,測試其鋰電性能。研究發現,在1Ag?1高電流密度下,循環1000次后的容量仍保持在500mAhg?1,顯示出優異的循壞穩定性能。
一種鋰離子電池材料尾料二次成型設備,包括機械手升降轉動裝置(11)、機架(12)、液壓站(13)、升降油缸(14)、夾緊裝置(15)、坯體模具(16)、支撐托架(17)、加壓油缸(18)。該鋰離子電池材料尾料二次成型設備對鋰離子電池正、負極材料生產過程中產生的小粒度微粉進行二次成型加工,如此降低了微粉的比表面積,提高微粉的粒度、振實密度和壓實密度等物理性能,使微粉的電化學性能優勢得到發揮和提高,進而使之能夠用作鋰離子電池正、負極材料使用。
本發明屬于提取稀貴金屬技術領域,特別涉及一種海水或鹽湖水提鋰工藝。包括打開石墨烯太陽能電池發電與智能儲電管理系統電源開關,將海水或海水淡化廢水、鹽湖水、鹽廠廢水、氯化鉀廠廢水中的一種或二種以上經電動機抽水泵送進石墨烯陶瓷膜鋰離子吸收器系統內,提取金屬鋰產品;本發明采用石墨烯太陽能電池發電與智能儲電管理系統,同石墨烯陶瓷膜鋰離子吸收器系統相結合的方式進行海水或鹽湖水提鋰,具有工藝簡單,設備投資少,降低提鋰成本,適合在海上、湖上或陸地上大規模提鋰,并可以與海水淡化、鹽田提取氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂等形成聯產的產業鏈,提高經濟優勢。
本發明公開了一種包覆型三元氧化鎳鈷錳鋰正極材料的制備方法,包括以下步驟:(1)三元鎳鈷錳鋰前驅體制備;(2)氧化物包覆型三元鎳鈷錳鋰前驅體制備;(3)離子導體氧化物包覆型三元鎳鈷錳鋰正極材料制備。本發明的正極材料的制備方法使得鋰離子在材料表層更容易脫嵌,提升了材料的高溫循環性能;包覆層不與電解液反應,減少了主體材料與電解液的接觸而引發的界面副反應的發生,提升了材料的安全性能;改善了極片勻漿涂布過程中的加工性能,提升了材料組裝成電池后的高溫循環性能;制備的正極材料不需要進行兩次焙燒工藝,降低了能耗,節約了成本。
本發明公開了一種動力鋰離子電池用煤基復合負極材料及其制備方法,要解決的技術問題是降低生產成本,保護環境,適合大規模產業化生產。本發明的動力鋰離子電池用煤基復合負極材料,以石墨化度為75~90%的石墨化無煙煤為基體,基體外包覆有介孔碳,介孔碳包覆層質量為基體質量的2.0~7.5%。本發明的動力鋰離子電池用煤基復合負極材料的制備方法,包括以下步驟:粉碎,配料混合,壓坯,高溫石墨化,包覆固化,熱解。本發明與現有技術相比,動力鋰離子電池用煤基復合負極材料具有高容量,高倍率充放電性能,長循環壽命,對環境友好、制備方法簡單、工藝條件容易控制,生產成本低,適合大規模產業化生產。
本申請涉及化工技術領域,尤其涉及一種火焰光度計的鋰內標液及其制備方法。所述火焰光度計的鋰內標液包括:氯化鋰、十六烷基三甲基溴化銨,余量為水。一方面,本申請提供的火焰光度計的鋰內標液由于添加了十六烷基三甲基溴化銨,降低了溶液的表面張力及粘度,使溶液的噴霧速率增加,液滴大小的平均分布偏向于較小的液滴直徑,進一步提高了火焰光度計的鋰內標液的表面活性和穩定性,并且能夠使鈉元素在較低濃度時的輻射強度增強;另一方面,配制的火焰光度計的鋰內標液為濃鋰內標液,使用時按比例稀釋即可使用,減少了稱量時的誤差,同時濃鋰內標液的穩定性較強,可長期保存。該火焰光度計的鋰內標液性能穩定,重現性好,響應值高。
本發明公開了硅碳負極補鋰極片的制備方法,所述方法包括將鋰粉、硅粉、碳源及導電劑在超臨界流體的氛圍中保護分散制備成補鋰混合物,負極活性物質、補鋰物質及導電劑的配比及分散工藝;在負極集流體上涂布負極漿料,得到負極極片。本發明制備方法中,補鋰混合物在超臨界流體氛圍中,減少了團聚發生,提高了漿料的加工穩定性,對比普通補鋰工藝制備的極片,電導率提高近兩倍。
本發明涉及鋰離子電池正極材料領域,更具體地,本發明涉及一種微米級鋰離子電池正極材料及其制備方法,所述微米級鋰離子電池正極材料,制備原料包括鋰源和鋰離子電池正極材料前驅體,其中鋰源的粒徑D50為4?12μm。本申請采用碳酸鋰和氫氧化鋰作為混合鋰源,經加熱能形成共熔體,降低了制備過程中的反應活化能,降低鋰離子電池正極材料合成時反應溫度以及反應時間,提高了電池的功率密度以及電容量,同時具有優異的循環穩定性,具有較高的循環容量保持率,延長了電池使用壽命。
本發明公開了一種低電壓富鋰錳基復合材料的制備方法,包括:富鋰錳基前驅體制備;富鋰錳基材料制備;富鋰錳基復合材料制備。本發明所述低電壓富鋰錳基復合材料的制備方法,通過采用兩段式燒結法,先升溫至500?600℃,保溫1?5h,然后升溫至900?1100℃,保溫8?12h,可以準確控制富鋰錳基顆粒的晶體大小,使之形成大小均勻,形狀穩定的顆粒,改善富鋰錳基材料的充放電循環性能。并且通過將富鋰錳基材料與三元材料結合,改善了富鋰錳基材料的壓實密度和直流電阻,提高了復合材料的充放電循環性能和高溫存儲性能。同時制備得到的富鋰錳基復合材料在低電壓下首次庫倫效率較高,首次放電克容量較高,充放電循環保持性能優異。
本發明屬于廢舊電子器件資源化利用與環境保護領域,具體涉及一種廢磷酸鐵鋰電池的回收再生方法;具體步驟包括:高溫煅燒、分離、配料研磨、再次煅燒;本發明通過對廢磷酸鐵鋰電池在密閉環境中進行高溫煅燒,便于尾氣處理,解決了廢鋰電池拆解過程的污染問題,并提高了生產效率,而且后續的生產過程不需要用酸和堿等管控物質,僅通過添加原料和添加劑再生得到磷酸鐵鋰正極材料,實現了廢舊磷酸鐵鋰正極材料的綜合利用及清潔生產。
本發明公開了一種磷酸鐵鋰的干法混合制備方法,包括以下步驟:1)將磷酸鐵分散,用鋯球砂磨至材料顆粒粒徑小于等于1um后,過濾烘干,高溫脫水得到脫除結晶水的納米級磷酸鐵;2)將步驟1)中得到的納米級磷酸鐵與鋰源、碳源、摻雜物用混合機初步混合,得到混合物A;3)將混合物A,用氣流粉碎二次混合,經壓制整形,在氣氛保護下通入有機化合物氣體,高溫燒制得到大顆粒的磷酸鐵鋰;4)將大顆粒磷酸鐵鋰氣流粉碎至材料顆粒粒徑小于等于4um,得到適用于水系鋰離子電池工藝的磷酸鐵鋰。本發明制備的磷酸鐵鋰對磷酸鐵進行納米砂磨處理,材料混合后能達到亞微米級的均勻混合,鋰離子能夠更快的鑲嵌入磷酸鐵中,對磷酸鐵鋰的后續碳包覆也更為完整。
本發明提供了一種氧化鋁復合鎳鈷錳酸鋰三元材料的制備方法,包括:(1)配制溶液A;(2)配制溶液B;(3)安裝配置反應燒瓶;(4)溶液A、B并加加入反應燒瓶,參與混合反應;(5)配制溶液C,加入燒瓶反應;(6)抽濾、洗滌及烘干獲取前驅體;(7)前驅體與鋰源混合煅燒,制取氧化鋁復合鎳鈷錳酸鋰三元正極材料。本發明的有益效果是:①采用液相包覆,生產制備周期短、效率高,包覆分散均勻;②三元材料表面包覆層氧化鋁為均勻無定形結構薄膜,減小了材料充放電電壓壓差,提高了材料的倍率性能和高溫性能:③氧化鋁薄膜包覆改變了正極材料、電解液、隔膜之間固液相界面的特性,提高了電化學反應的速率和效率。
本發明公開了一種鐵基氧化物/有序碳管鋰離子電池負極材料及制備,該復合材料由四氧化三鐵納米顆粒和直徑大約為5~10nm的有序碳納米管組成。本發明所制備的材料用于鋰離子電池負極時,具有優異的長循環穩定性和倍率性能:在200mA?g?1的電流下,其循環比容量可以達到925mAh?g?1;在2A?g?1的電流下,1000次循環后其容量仍然可以達到800mAh?g?1左右;在10A?g?1的電流下,16000次循環后其容量仍然可以達到400mAh?g?1。本發明涉及的鋰離子電池負極材料制備方法簡便可控,為大功率、長壽命型鋰離子電池提供了切實可行的方案,在動力電池領域具有廣闊的應用前景。
本發明公開了一種低電壓高容量型富鋰錳基正極材料的制備方法,包括富鋰錳基前驅體制備和富鋰錳基材料制備,本發明通過硫酸鎳鹽和硫酸錳鹽采用(35?48):(65?52)的摩爾比,使電池在低于4.5V的電壓下具有高的放電比容量,并且維持優良的充放電循環性能,并且去掉了鈷元素,避免了因鈷元素的價格波動對低電壓高容量型富鋰錳基材料前驅體價格和供應的影響。并且制備得到的富鋰錳基正極材料,在低電壓下,可以與三元材料混摻,顯著改善材料的循環性能,與錳酸鋰的混摻顯著提升材料的克容量,和磷酸鐵鋰混摻顯著改善材料的高溫循環性能。
本發明涉及鋰離子電池電極領域,具體涉及到一種含石墨烯包覆單晶正極材料的鋰離子電池電極的制備方法。一種含石墨烯包覆單晶正極材料的鋰離子電池電極的制備方法,步驟包括將含石墨烯包覆單晶正極材料與導電劑和粘結劑混合后再加入N?甲基吡咯烷酮調節固含量后涂布在集流體上制備得到。本發明提供一種含石墨烯包覆單晶正極材料的鋰離子電池電極的制備方法,通過該制備方法得到鋰離子電池電極,由于包含特殊正極材料,其表面覆蓋有特定形貌的石墨烯,這種形貌覆蓋的石墨烯不會改變單晶正極材料原有的晶相結構與尺寸,有利于所制備得到的鋰離子電池的阻抗更小、45℃循環容量保持率更高、高倍率放電和充電容量保持率更高,優化鋰離子電池的綜合性能。
本發明公開了一種廢錳酸鋰電池的回收再生方法,通過將廢舊錳酸鋰電池在密閉式惰性氣氛中進行高溫煅燒,冷卻后取出剩余物,剩余物通過粉碎篩分和磁選后得到錳酸鋰粗粉,錳酸鋰粗粉通過氣流分選裝置得到碳粉和錳酸鋰精粉,在錳酸鋰精粉中加入錳源、鋰源和添加劑,按錳元素:鋰元素:摻雜離子摩爾比2:1~1.08:0~0.1進行配比混合,將混合物置于氧氣氣氛中高溫燒結得到錳酸鋰材料。本發明通過對廢錳酸鋰電池在密閉環境中進行高溫煅燒,方便了尾氣處理,解決了廢鋰電池拆解過程的污染問題,提高生產效率,且后續的生產過程不需要用酸和堿等管控物質,僅通過添加原料和添加劑便可再生得到錳酸鋰正極材料,實現了廢舊錳酸鋰正極材料的綜合利用及清潔生產。
本發明屬于鋰離子電池正極材料的技術領域,更具體地,本發明提供一種石墨烯包覆鋰離子電池正極材料。本發明第一方面提供一種石墨烯包覆的鋰離子電池正極材料,制備原料包括石墨烯、鋰源以及金屬氫氧化物的前驅體;其中,金屬氫氧化物的前驅體為鎳鈷錳氫氧化物的前驅體和/或氫氧化鈷前驅體。本發明提供的石墨烯包覆正極材料制得的扣式電池,相比于普通的正極材料,直流內阻降低,其放電比容量、倍率性能以及循環性能均有一定程度上的提升,表現出更優異的電化學性能。
本發明公開了一種廢舊磷酸鐵鋰電池多組分回收利用的方法,包括以下步驟:將放電處理后的廢舊磷酸鐵鋰電池破殼拆解、分離;將電池芯處理得到溶劑回收液;將電池芯粉碎、分選后得到磷酸鐵鋰粗粉、銅粉和鋁粉;磷酸鐵鋰粗粉加入到酸液中反應,過濾后得到酸浸液和碳渣,將碳渣進行水洗、烘干得到高碳石墨;酸浸液調節PH值,加入還原劑進行除銅,過濾后得到除銅液和銅渣;將除銅液加入氧化劑、適量磷源得到正磷酸鐵;將沉鐵液加入堿液得到除鋁液和鋁渣;將沉鋁液加入堿液得到堿化液和堿性渣;將堿化液進行蒸發濃縮得到富鋰溶液加入到碳酸鈉溶液中得到碳酸鋰。本發明涉及電池回收利用技術領域,具體是提供了一種廢舊磷酸鐵鋰電池多組分回收利用的方法。
本發明涉及一種鋰離子電池用負極材料及其制備方法和電池,公開了一種鋰離子電池用硅/硅氧化物/碳復合負極材料的制備方法和材料及電池,本發明采用原位氧化法?高溫熱解法制備的硅碳復合負極材具有核?殼結構,得到的殼層結構結構穩定牢固,本發明通過雙核殼結構在納米硅表面生成儲鋰活性相SiOx和無定形熱解碳包覆層,在不顯著降低容量的前提下能夠很好的緩沖納米硅充放電過程中的體積膨脹,熱解碳包覆層的高導電性和穩定性有助于增強Si@SiOx與電解液界面SEI膜的穩定性,從而使復合材料具有高的容量、優異的倍率性能和循環性能。
本發明提供了一種利用四氯化硅生產納米二氧化硅進而制備二氧化硅/石墨/碳復合鋰離子電池負極材料的方法。本發明采用四氯化硅、石墨為原料,并以葡萄糖、檸檬酸、聚乙二醇400等作為碳源,采用二次碳包覆工藝,制備出二氧化硅/石墨/碳復合鋰離子電池負極材料,與商業化的石墨基鋰離子電池負極材料比較,本發明的二氧化硅/石墨/碳復合鋰離子電池復合負極材料穩定比容量與石墨基鋰離子電池穩定比容量相比,比容量大約提高了24%,并且循環性能優異。
本發明涉及一種廢舊鋰離子電池正極材料的回收利用方法,將電池粉料在真空氣氛中加熱煅燒,利用負極碳作為還原劑,使得金屬離子被還原。然后向還原粉料中加入水并通入CO2進行氫化、過濾。水浸液經蒸發、洗滌、烘干得到高純碳酸鋰。水浸渣經過酸浸得到酸浸液,酸浸液經除銅及鐵鋁后再加入P204萃取得到鎳鈷錳凈化液。向凈化液中加入可溶鹽調整配比,然后進行共沉淀反應,過濾得到NixCoyMn1?x?y(OH)2。利用本方法處理鋰離子電池,鎳鈷錳的回收率均大于98%,鋰的回收率大于95%且得到碳酸鋰純度高,可直接用于三元電池正極材料的制備,實現資源循環利用。該方法工藝簡單,優先提取高純碳酸鋰,提高了鋰回收率,不需使用還原劑浸出,提高了有價金屬元素的回收率。
本發明公開了一種富鋰錳基正極材料的改性方法,包括以下步驟:制備富鋰錳基前驅體;制備富鋰錳基材料;改性富鋰錳基材料。通過采用納米金屬氧化物進行表面改性,可以減少富鋰錳基材料在首次充放電時的比容量損失情況,減少電極與電解液的副反應,改善富鋰錳基材料的充放電循環性能,并且采用金屬元素為富鋰錳基正極材料總質量的1000?6000ppm的改性料,可以使電極材料與電解液充分接觸,縮短鋰離子的擴散路徑,提高材料的倍率性能,降低電荷轉移阻抗,同時通過富鋰錳基材料與改性料在500?900℃下燒結4?10h,使其維持良好的首次放電比容量,使高溫循環保持率顯著提高,具有良好的電化學性能和加工性能。
本發明公開了一種富鋰枸杞及其生產方法,本發明在枸杞的現蕾期到開花初期采用葉面噴施碳酸鋰或氯化鋰溶液,通過植物的自身轉化功能獲得鋰含量為8.518ug/g~27.200ug/g的枸杞制品,然后通過日常膳食來補充微量元素鋰,從而增強人體免疫力,達到防病治病的功效。本發明的方法穩定可靠,簡便易行,易推廣普及,有很高的社會效益和經濟效益。
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