本發明公開了一種鍺酸鋰、鍺酸鋰/石墨復合負極材料及其制備方法與在組裝鋰電池中的應用。該方法采用簡單的球磨和熱處理工藝,獲得鍺酸鋰和鍺酸鋰/石墨負極材料。該方法包括以下步驟:將鍺源、鋰金屬鹽(制備鍺酸鋰/石墨復合材料時加入碳源)放入球磨罐中球磨;將球磨產物進行熱處理后即可獲得鍺酸鋰和鍺酸鋰/石墨負極材料。本發明提供的制備方法,具有工藝簡單、操作便捷、制備過程無污染、原材料易得及產物儲鋰性能優異等優點,具有潛在的工業化生產價值。
本發明提供一種鋰離子電池用電極活性材料、鋰離子電池極片及其制備方法和含有此電池極片的鋰離子電池。該電極活性材料,包括活性物質及包覆在活性物質表面的聚合物鋰鹽保護層,聚合物鋰鹽為水溶性聚合物鋰鹽且不溶于電池的有機電解液,所述聚合物鋰鹽的聚合物主鏈段上含有極性基團,具有更優益的循環及儲存特性。
本申請提供一種負極片預嵌鋰的方法、預嵌鋰負極片及鋰離子電容器。所述負極片預嵌鋰的方法將負極活性物質、導電劑和粘接劑均勻混合,得到第一混合物。并將所述第一混合物中的所述粘接劑纖維化后,加入鋰粉得到第二混合物。之后將第二混合物碾壓、復合到集流體上得到預嵌鋰的負極片。所述負極片預嵌鋰的方法中所述集流體可以為無孔集流體,有效解決了穿孔集流體造成的成本過高的問題。所述負極片預嵌鋰的方法簡化了工藝流程,縮短了生產周期,適用于工業化生產。
本發明提供了一種鋰離子電池負極活性材料,包括碳材料與黑磷通過C?P鍵連接形成的復合物。鋰離子電池負極活性材料中黑磷和碳材料形成C?P鍵,這保證了充放電過程中黑磷和碳材料的緊密接觸,不會造成黑磷膨脹時與碳材料和集流體的接觸不良,同時碳材料柔性高,可在體積上緩解黑磷的膨脹作用。本發明還提供了一種鋰離子電池負極活性材料的制備方法,包括:將碳材料和黑磷混合后進行球磨,球磨速度為300r/min?700r/min,球磨時間為10h?20h,所述碳材料與所述黑磷通過C?P鍵連接形成復合物,即得所述鋰離子電池負極活性材料。所述制備方法簡單易操作。本發明還提供了一種鋰離子電池負極片和鋰離子電池。所述鋰離子電池具有極高的能量密度和較長的循環壽命。
本發明提供一種鋰離子電池負極極片補鋰裝置及補鋰方法,屬于鋰離子電池技術領域,具體方案如下:一種鋰離子電池負極極片補鋰裝置,包括放卷裝置、收卷裝置、盛放離子液體電解液的電解液槽和至少一個供鋰裝置,供鋰裝置設置在電解液槽內并浸潤在離子液體電解液中,待補鋰的負極極片的一端卷繞在放卷裝置上,另一端穿過供鋰裝置卷繞在收卷裝置上,供鋰裝置包括金屬鋰源、鋰離子導體片和集流板,金屬鋰源設置在鋰離子導體片和集流板之間并與鋰離子導體片和集流板面接觸,待補鋰的負極極片位于鋰離子導體片遠離金屬鋰源的一側,集流板電連接電源正極,待補鋰的負極極片電連接電源負極。所述補鋰裝置簡單有效、補鋰均勻且安全可靠。
本申請提供一種鋰離子電池負極材料、鋰離子電池及鋰離子電池制備方法。上述的鋰離子電池負極材料包括如下質量份的各組分:石墨35份~50份;鈦酸鋰5份~10份;釩酸鋰10份~15份;氟化鋰2份~7份;粘結劑5份~13份;分散劑40份~50份。鋰離子電池負極材料中含有釩酸鋰、碳酸鋰和石墨,可以使負極的嵌鋰電位達到0.6V~1.0V,避免過充生成鋰枝晶刺穿隔膜。上述的鋰離子電池制備方法中負極材料使用釩酸鋰、鈦酸鋰和石墨配合,可以達到0.6V~1.0V的嵌鋰電位,有利于負極材料表面的固體電解質界面膜的形成,并且形成的固體電解質界面膜較穩定,提高了鋰離子電池的循環性能和使用壽命。
本發明提供了一種用于鋰離子電池的鈦酸鋰材料的制備方法及得到的鈦酸鋰材料,包括下列步驟:1)將有機鈦源、部分有機溶劑、水混合形成含鈦溶液,40-80°下水解反應;將鋰鹽與另一部分有機溶劑混合形成含鋰溶液;將含鋰溶液與發生水解反應后的含鈦溶液接觸反應,生成鈦酸鋰前軀體;Li/Ti摩爾比為0.8-0.84,2)將步驟1)得到的鈦酸鋰前軀體在含有氫氣的惰性氣氛下進行第一次煅燒,所述惰性氣氛中煅燒5-60min,氫氣的體積百分比為1-10%;第一次煅燒后,氫氣氣氛下進行第二次煅燒6-24h,第二次煅燒溫度比第一次煅燒溫度高至少400度。得到的鈦酸鋰材料同時具備優異的高倍率放電性能及循環性能。
本發明實施例提供一種鋰負極預處理保護劑,所述鋰負極預處理保護劑包括如式(1)所示的含有磺酰氟結構的化合物,
本發明公開了一種鋰離子電池的補鋰正極片和鋰離子電池,所述鋰離子電池的補鋰正極片包括:集流體;正極活性物質層,所述正極活性物質層設于所述集流體的表面;補鋰層,所述補鋰層設于所述集流體的表面且與所述正極活性物質層間隔設置。根據本發明的鋰離子電池的補鋰正極片,不僅能夠實現負極補鋰、提升能量密度,而且能夠避免補鋰后電池阻抗增加,保證電池容量及倍率性能和循環性能。
本發明公開了一種鋰金屬電池鋰負極的表面修飾改性方法及鋰金屬電池。該改性方法包括如下步驟:在干燥的保護氣體氣氛中,將金屬鋰負極浸漬在含氟離子液體中,或者將含氟離子液體涂抹在金屬鋰負極的表面,經氟化作用后,取出,在金屬鋰負極的表面形成一層富含氟化鋰的保護層,得到氟化鋰包覆的金屬鋰負極。本發明經過表面氟化作用得到的氟化鋰保護層十分均勻且密集,能夠減少金屬鋰與電解液的消耗,抑制鋰枝晶的形成,使金屬鋰負極具有放電比容量更高、循環壽命更長和安全性能更佳等優點,實現了鋰金屬電池在長循環過程中的穩定與高效,能夠達到高能量高功率動力電池的使用要求,有利于推進鋰金屬電池的產業化進程,具有廣闊的應用前景。
公開了一種制備高純度氯化鋰、高純度甲酸鋰及高純度碳酸鋰的方法,制備高純度氯化鋰的方法包括:S1將粗制氯化鋰和有機溶劑混合,加熱至沸騰并脫除回流液中的水分后,將有機溶劑回流,直到檢測到回流液和混合液中的含水量均≤0.5wt%,停止加熱并冷卻至室溫,得到懸濁液;S2在攪拌下,往懸濁液中通入氨氣,并維持攪拌一段時間,使懸浮在有機溶劑中的氯化鋰全部溶解,過濾不溶物雜質,得到過濾液;S3過濾液中加入純水,攪拌均勻后,滴加精制除雜預配液,經過充分攪拌后過濾,再往濾液中加入草酸、草酸鹽或草酸酯中的至少一種,攪拌后,將溫度降至?5℃以下保冷濾除溶液中的不溶物,得到精制氯化鋰的有機溶液,其中氯化鋰的純度(干基)≥99.9wt%。
本發明涉及一種稀土氧化物包覆的鈦酸鋰負極材料,其是由鈦酸鋰以及稀土氧化物制備而成,稀土氧化物均勻地包覆在鈦酸鋰表面。利用本發明的稀土氧化物包覆鈦酸鋰負極材料的制備方法可制備出粒徑分布均勻的稀土氧化物包覆的鈦酸鋰電極材料,抑制了鈦酸鋰負極與電解液反應,從而阻止電解液有機溶劑分解,有效解決了鈦酸鋰電池的脹氣問題,鈦酸鋰電池的循環性和倍率性得到明顯的提高。
本發明屬于鋰離子電池領域,公開了一種鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法,包括如下步驟:步驟1:將粉末狀的含鋰的電解鋁廢渣、含可溶性鈣鹽的溶液、粉末狀且過量的氧化鈣或氫氧化鈣混合,以使反應體系的pH值在反應過程中持續穩定在9~11;攪拌反應,過濾得到沉淀和濾液;步驟2:將濾液和可溶性碳酸鹽或可溶性磷酸鹽反應,得到碳酸鋰或磷酸鋰沉淀以及母液;步驟3:將碳酸鋰或磷酸鋰沉淀洗滌后作為鋰離子電池的電解液中鋰鹽或正極材料的原材料制備得到鋰鹽或正極材料。該方法的優勢為:工藝流程短、碳酸鋰或磷酸鋰純度高、無腐蝕性氣體產生、收率高。同時,本發明還公開了一種鋰離子電池。
本發明適用于鋰電補鋰技術領域,提供了鋰電池負極集流體及其制造方法和鋰電池負極、鋰電池。鋰電池集負極流體包括集流導電層和鋰帶,集流導電層沿第一方向間隔設置有多個凹槽,鋰帶設置于凹槽中,凹槽的尺寸與集流導電層的尺寸滿足:1≤(d?h)/2*y/(x+y)≤2。鋰電池負極、鋰電池具有上述鋰電池集流體。制造方法包括以下步驟:制備鋰帶和具有凹槽的集流導電層,凹槽的尺寸與集流導電層的尺寸滿足:1≤(d?h)/2*y/(x+y)≤2。本發明充分利用凹槽的空間將補鋰劑添加其中從而實現集流體補鋰,且鋰帶可以較好地參與形成固體電解質界面膜,加強了集流導電層和負極材料之間可以保持有效粘結,補鋰效果好,電池快充、倍率特性以及低溫性能明顯改善,電池的可靠性提升。
本發明涉及鋰電池技術領域,公開了一種復合型鋰電池正極材料及其制備方法和鋰電池正極、鋰電池,所述復合型鋰電池正極材料的制備方法,包括以下步驟:(1)將金屬陽離子與配體反應生成金屬絡合物,再將金屬絡合物與凝膠因子在溶劑中混合均勻,陳化,得到復合凝膠;(2)將復合凝膠在惰性氣體中煅燒,得到煅燒產物;(3)將鋰源、磷鐵源與煅燒產物在含水條件下進行水熱反應,得到復合型鋰電池正極材料;其中,所述金屬陽離子為Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、Mo2+中的至少一種;本發明中的復合型鋰電池正極材料中含有多孔結構的復合骨架,能夠有效改善電極材料在充放電過程產生的體積膨脹,同時改善電池的庫倫效率和循環穩定性。
本發明公開了一種鈦酸鋰與鎳鈷錳酸鋰體系鋰離子電池,其正極材料由鎳鈷錳酸鋰85~95%、水性粘合劑1~10%、導電劑3~10%組成,其負極材料由鈦酸鋰85~95%、水性粘合劑1~10%、導電劑2~10%組成;其中,百分數均為質量百分數。本發明涉及的正負極漿料制作均使用純水作溶劑,并在后續工藝過程中嚴格地祛除水分。本發明成本低廉,加工性能優良,操作方便,涉及的電池性能安全可靠,循環壽命長,較適合于混合電動汽車、快速充電增程式純電動公交系統、大型儲能系統、家庭儲能電站、高性能要求的軍品等領域。
本發明公開了一種帶夾層鋰電池隔膜、鋰電池及鋰電池隔膜制造方法,鋰電池隔膜包括上層隔膜、下層隔膜及陶瓷漿料層;陶瓷漿料層兩面分別貼合上層隔膜及下層隔膜。制造方法包括如下步驟:在上層隔膜或下層隔膜的其中一面涂刷陶瓷漿料層;在陶瓷漿料層上對應貼合下層隔膜或上層隔膜;將貼合有上層隔膜及下層隔膜的陶瓷漿料層烘干。本發明在陶瓷漿料層兩面分別貼合上層隔膜及下層隔膜,使隔膜厚度增加,陶瓷漿料層被夾在內層,大大增加隔膜的安全性,大幅度降低鋰電池制造過程和使用過程中產生的短路現象,改善特別是動力型鋰電池的自放電現象。
本發明公開了一種鋰離子電池正極補鋰添加劑及其制備方法和鋰離子電池,要解決的問題是提高Li2NiO2純度,降低成本。本發明的鋰離子電池正極補鋰添加劑,Li2NiO2純度>95%,殘堿總量<3%,首次充電克容量為420~465mAh/g,不可逆容量為260~340mAh/g。本發明的制備方法,包括以下步驟:復合鋰鹽的制備,復合鋰鹽與鎳源混合,燒結,破碎,得到鋰離子電池正極補鋰添加劑。本發明的鋰離子電池,在正極的正極活性材料中添加有本發明的鋰離子電池正極補鋰添加劑。本發明與現有技術相比,鋰原料采用復合鋰鹽,包含混合、燒結和破碎,得到的Li2NiO2純度>95%,殘堿總量<3%,首次充電克容量為420~465mAh/g,不可逆容量為260~340mAh/g,制備方法簡單,容易控制,成本低,環保,有利于工業化生產。
本發明公開了一種復合鐵鋰材料,包括作為主體材料的磷酸鐵鋰以及摻雜在所述主體材料中的摻雜材料。這種復合鐵鋰材料包括摻雜材料以及作為主體材料的磷酸鐵鋰,并且摻雜材料的充放電特性滿足在10%到95%的荷電狀態變化區間內,摻雜材料的單位電壓差與單位荷電狀態差的比值較磷酸鐵鋰大,并且摻雜材料的充放電特性滿足在95%到100%的荷電狀態變化區間內,摻雜材料的單位電壓差與單位荷電狀態差的比值較磷酸鐵鋰小。通過摻雜這種摻雜材料,使得復合鐵鋰材料的充電特性曲線趨于平穩,相對于純的磷酸鐵鋰材料,這種復合鐵鋰材料可以通過電位變化來判斷荷電狀態。本發明還提供一種采用該復合鐵鋰材料的鋰離子電池。
本申請提供一種基于鋰濃度?應力耦合模型計算鋰離子電池活性物質顆粒鋰濃度的算法。這一算法包括四個步驟,依次為取定計算所需的鋰濃度?應力耦合模型參數、計算鋰離子電池活性物質顆粒表面鋰通量、計算鋰離子電池活性物質顆粒中心鋰濃度、計算鋰離子電池活性物質顆粒非中心鋰濃度。利用這一算法,能夠高速、精確地計算鋰離子電池活性物質顆粒鋰濃度,從而使之能夠用于鋰離子電池仿真與電子設備、電動汽車、儲能電站中鋰離子電池荷電狀態估計。
本申請公開了一種鋰例子電池正極材料及其制備方法、鋰離子電池的正極和鋰離子電池,其中,鋰離子電池正極材料含有尖晶石相結構,尖晶石相結構含有孿晶晶界。本申請的鋰離子電池正極材料,通過在尖晶石相結構中引入一定量的孿晶晶界,孿晶晶界的存在顯著提高了鋰離子的遷移能力,進一步提升了尖晶石相錳酸鋰材料組裝的鋰離子電池的倍率性能。
本發明涉及鋰電池領域,具體涉及一種鋰電池正極片及其制備方法和全固態鋰電池以及預固態鋰電池。本發明涉及一種鋰電池正極片,該鋰電池正極片含有正極活性材料、硫化物固體電解質和添加劑,所述正極活性材料包括第一含鋰化合物,所述添加劑含有第二含鋰化合物和Li2Sx,其中,2≦x≦7。還涉及一種制備鋰電池正極片的方法和全固態鋰電池以及預固態鋰電池。本發明制得的全固態鋰電池或預固態鋰電池具有較高的庫倫效率,具有較高的電化學性能。
本發明公開了一種鈦酸鋰材料的制備方法、鈦酸鋰負極極片及鋰離子電池,所述制備方法包括以下步驟:(1)將鋰源和鈦源按照鋰與鈦摩爾比為0.82~0.89的比例,加入研磨裝置中,以去離子水或有機溶劑作為分散介質,研磨,得到A;(2)將A經過干燥得到B;(3)將B煅燒,冷卻至室溫后,得到C;(4)將C研磨,到得D;(5)將D加入銀氨溶液中,分散,再加入葡萄糖溶液,進行銀鏡反應;及(6)將步驟(5)制得的混合溶液過濾后進行干燥,再在爐中于350~450℃熱處理2~4h,冷卻至室溫,得到具有Ag包覆的鈦酸鋰材料。本發明的鈦酸鋰材料的制備方法,使得鈦酸鋰材料的電導率得到提高,倍率性能和循環穩定性得到顯著改善。
本發明公開一種改善鋰電池磷酸鐵鋰正極材料低溫性能的方法和鋰電池,該方法是向鋰電池磷酸鐵鋰正極材料的配方中加入鈷酸鋰。本發明利用鈷酸鋰低溫放電性能好的特點,改善了現有磷酸鐵鋰電池低溫性能差的問題,無需改變原有的生產工藝,即可得到低溫性能優良的磷酸鐵鋰電池。本發明還通過對鈷酸鋰的添加量進行優化篩選,不但低溫放電容量保持率上升,放電時間長,取得比較好的效果。
本發明涉及電池領域,具體地,涉及一種鋰離子電池隔膜、鋰離子電池電極和鋰離子電池。該鋰離子電池隔膜包括至少兩個絕緣層及位于相鄰兩個絕緣層之間的抑鋰層,所述抑鋰層含有可嵌鋰物質、第一粘結劑及導電劑。該鋰離子電池電極,包括集流體及位于集流體上的活性材料層,所述活性材料層表面還設有絕緣層及位于絕緣層表面的抑鋰層,所述抑鋰層含有可嵌鋰物質、第一粘結劑及導電劑。本發明提供的鋰離子電池具有很好的安全性和耐過充性。
本發明涉及電化學技術領域,具體提供一種三維復合金屬鋰負極及制備方法和鋰金屬電池、鋰硫電池。所述三維復合金屬鋰負極包括具有三維多孔結構的導電體和金屬鋰;所述金屬鋰嵌入填充于所述導電體的三維多孔結構中。本發明的三維復合金屬鋰負極組裝成電池后可以抑制電池循環過程中鋰枝晶的產生和引起體積的變化,有利于金屬鋰負極的商業化應用。
本發明涉及一種用于鋰離子電池隔膜的涂料,該涂料包括核/殼結構的陶瓷/聚合物復合粒子,其中陶瓷粒子為核,熔融溫度為100?200℃的低熔點聚合物為殼包覆陶瓷粒子。本發明還涉及用該涂料涂覆的鋰離子電池隔膜和用該隔膜制作的鋰離子電池。采用該涂料涂覆在基膜上制成涂層的鋰離子電池隔膜后,陶瓷粒子可以為涂層和隔膜提供耐高溫性能,低熔點聚合物材料可以在電池發生過熱時熔融,關閉隔膜的孔隙,實現熱關閉性能。而且,所采用的聚合物為憎水型聚合物材料,因此包覆的涂層粒子水分含量極低。本發明的鋰離子電池隔膜的涂料可提升鋰離子電池隔膜在電池體系的電性能,提高電池的安全性能和循環性能。
本發明公開了含錳鈷鎳的鋰復合氧化物 Lia (NibCocMnd)M1-b-c-dO2(式中 M為至少一種選自Cr,Zn及Sn的金屬原子,a=0.97-1.07, 0<b<1,0<c<1,0<d<1,0.9≤b+c+d<1=。本發明還公 開了含錳鈷鎳的鋰復合氧化物的制備方法,包括以下步驟:(a) 在可控氣氛環境下,將M鹽(為至少一種選自Al,Mg,Cr, Zn,Ti及Sn金屬的金屬鹽)及錳、鎳、鈷鹽的混合水溶液加至 堿液中,共沉淀生成Ni-Co-Mn-M復合氫氧化物;(b)洗滌、 干燥(a)步驟制得的復合氫氧化物后與氫氧化鋰混磨,并于240 -550℃下熱處理此混合物;以及(c)于650-850℃下熱處 理步驟(b)中所得的產物。按此法制備的鋰復合氧化物粒度較均 勻,密度較大,結構穩定性及加工行為好,電化學充放電及循 環性能優異。本發明還公開了含錳鈷鎳的鋰復合氧化物作為鋰 離子二次電池的正極材料及在鋰離子二次電池中的應用。
本發明提供了一種鋰離子電池負極極片補鋰裝置。所述鋰離子電池負極極片補鋰裝置包括惰性氣氛室,所述惰性氣氛室內隔設有冷卻室,以及用于容納金屬液化池的容納室,所述容納室內設有所述金屬液化池,所述金屬液化池的內腔為用于收容熔融金屬鋰的收容腔,所述收容腔的上方設有微凹輥和刮刀,所述刮刀設于所述微凹輥的側部,所述刮刀與所述微凹輥之間的角度為80至100度,所述微凹輥的兩側設有兩個轉動輥。本發明的鋰離子電池負極極片補鋰裝置,補鋰裝置結構簡單,可以解決熔融鋰與基材和微凹輥的表面潤濕性不好,導致熔融鋰在涂覆輥或者基材上進行團聚,造成補鋰涂覆不均勻,影響鋰離子電池性能的問題,補鋰的一致好,產品優率和生產效率大幅提高。
本發明公開了一種鎳鈷錳酸鋰與鈦酸鋰體系鋰離子電池,其正極材料由鎳鈷錳酸鋰、粘合劑3、導電劑組成;其負極材料由鈦酸鋰、粘合劑、導電劑組成;其電解液含有電解質和溶劑,其中電解質為LiPF6或由LiPF6和雙草酸硼酸鋰組成。本發明的鎳鈷錳酸鋰與鈦酸鋰體系鋰離子電池,其電解液使用溫度范圍寬,化學穩定性好,適配于鎳鈷錳酸鋰與鈦酸鋰體系的鋰離子電池。本發明的鋰離子電池,安全性高,循環壽命長。
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