本發明公開了一種溶膠-凝膠法制備硅摻雜的磷酸錳鋰鋰離子電池正極材料。將鋰鹽、錳鹽、磷酸鹽和硅烷偶聯劑按摩爾比為1∶1∶1∶0.2-0.5混合均勻后,在惰性氣體的保護下于500℃-800℃燒結10-30h,冷卻后即為LiMnPO4;所述鋰鹽為醋酸鋰、硝酸鋰和氟化鋰中的一種;所述錳鹽為碳酸錳、乙酸錳和硝酸錳中的一種;所述磷酸鹽為磷酸二氫銨、磷酸氫二銨和磷酸銨中的一種;所述硅烷偶聯劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一種;所述的惰性氣體為氮氣和氬氣中的一種。本發明燒結溫度低,方法簡單方便、易于控制;LiMnPO4的充放電性能和循環性能提高,降低了成本。
本發明公開了一種溶膠-凝膠法制備鋰離子電池正極材料磷酸錳鋰的方法。將摩爾比分別為1.9-2.1∶1.9-2.1∶0.95-1.1∶1.9-2.1錳鹽、鋰鹽、螯合劑和磷酸鹽溶于水后混合均勻,加入聚乙二醇(PEG),用質量百分比濃度為15%的氨水調節pH在9-11,攪拌至粘稠,干燥后將其在非氧化性氣氛下于400℃-600℃燒結5-15小時,冷卻得到磷酸錳鋰。本發明可以在溶膠步驟將原料混合到分子級,降低煅燒溫度,磷酸錳鋰的粒徑分布均勻、細小、電導率提高、降低成本,提高了磷酸錳鋰的電化學性能。
本發明提供自組裝5V鎳錳酸鋰鋰離子電池陰極界面膜功能電解液的制備方法,屬于鋰離子電池技術領域。步驟為:(1)將碳酸乙烯酯分別與碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙烯酯中的一種或多種物質混合作為電解質溶劑;(2)將溶劑穩定劑加入電解質溶劑中;(3)將六氟磷酸鋰加入混合溶劑中,混勻后再加入雙氟代磺酰亞胺鋰;(4)在電解液使用前45~80min內,加入一元酸酐成膜引發劑混合均勻即得電解液。本發明有效解決鎳錳酸鋰5V鋰離子電池陰極材料過渡金屬溶解的問題,保證陰極材料在高電壓下尖晶石結構的循環的穩定性,提高鎳錳酸鋰鋰離子電池的循環穩定性,對于5V高電壓鋰離子電池實現產業化具有重要意義。
本發明公開了一種分離廢舊鋰離子電池正極中鋰和其他金屬的方法,具體是以廢舊鋰離子電池正極活性材料的酸性浸出液為電解液,向其中插入陽極和陰極,然后將陽極和陰極通電進行電解,電解完成后,對電解所得物料進行固液分離,液體為含鋰的溶液,固體則為其他金屬的混合物或沉積物。本發明所述方法工藝簡單、可實現鋰和其他金屬的快速分離且鋰的損失少。
本發明提供一種碳/硅酸鐵鋰/磷酸鐵鋰復合材料及其制備方法,屬于鋰離子電池正極材料技術領域。所述方法包括如下步驟:將碳/硅酸鐵鋰與碳/磷酸鐵鋰混合加入去離子水制備成漿料,在噴霧干燥器中進行噴霧,得到混合物,將此混合物在惰性氣體保護下高溫燒結,保溫處理后,自然冷卻至室溫,即可得到球形結構碳/硅酸鐵鋰/磷酸鐵鋰復合材料。本發明的制備方法所用原料成本低廉、工藝過程簡單、經濟環保,適合規模產業化生產和應用,促進電動汽車的發展。本發明制備所得的球形結構碳/硅酸鐵鋰/磷酸鐵鋰復合材料循環性能好,倍率性能好,放電曲線斜坡化,實現通過簡單地測量電壓就可以準確測算磷酸鐵鋰鋰離子電池的SOC的目標。
本發明公開了一種納米MoO2-MoSe2@SFC鋰離子電池負極材料及其制備方法。納米MoO2-MoSe2@SFC復合材料以具有多級孔狀結構的劍麻纖維炭(SFC)作為基體材料,MoO2和MoSe2均勻分散在其表面及孔內。以四水合鉬酸銨、二水合鉬酸銨或二氧化鉬為鉬源,以二氧化硒、亞硒酸鈉或硒粉為硒源,以經過炭化、球磨、過篩后的劍麻纖維炭作為基體材料,同時以水合肼和聚乙二醇400分別做還原劑和分散劑,利用高壓反應釜進行水熱反應,通過改變不同的反應條件可以得到粒徑不同的分散體材料。本發明得到的納米MoO2-MoSe2@SFC復合物粉體在用作鋰離子電池負極材料時可逆容量較高、循環性能較穩定,充放電倍率性能較好,具有較好的應用前景。
本發明公開了一種添加鋰錫合金和銀鹵族化合物的硫化鋰系固體電解質材料及其制備方法。所述的制備方法包括以下步驟:1)在氣氛保護條件下,按2.5?4.0:0.5?1.0:0.02?0.1:0.01?0.05的摩爾比稱取硫化鋰、硫化磷、鋰錫合金粉末和硫磺,混合均勻,得到鋰硫磷錫混合物;2)在氣氛保護及安全紅光條件下,取鋰硫磷錫混合物、碘化銀、溴化銀和氯化銀,置于球磨罐中球磨,得到含碘化銀、溴化銀和氯化銀的非晶態鋰硫磷錫混合物;3)將步驟2)所得混合物在氣氛保護條件下密封,之后于真空條件下升溫至60?180℃進行熱處理,即得。本發明通過添加鋰錫合金和銀鹵族化合物以提升所得固體電解質材料的鋰離子傳導率。
本發明公開了一種溶膠-凝膠法制備鋰離子電池正極材料氟磷酸釩鋰的方法。向五氧化二釩粉末中加入體積比為10-25%的H2O2,攪拌反應4-16h形成棕紅色溶液,然后往溶液中加入磷酸鹽、有機酸、鋰鹽和氟鹽混合均勻后,在惰性氣體的保護下于400℃-700℃燒結4-16h,冷卻后即為成品LiVPO4F;本發明簡單方便、易于控制、成本低;降低了合成溫度,提高了樣品的充放電性能和循環性能。
本發明公開了一種溶膠-凝膠法制備鋰離子電池正極材料磷酸釩鋰的方法。將五氧化二釩粉末加熱到600-900℃,并恒溫1-4h使其熔融后迅速倒入裝有水的容器中形成棕紅色溶液,然后往溶液中加入鋰鹽、磷酸鹽和有機酸,混合均勻后,在惰性氣體的保護下于400℃-700℃燒結5-20h,冷卻后即為成品Li3V2(PO4)3。本發明解決了釩離子容易氧化問題,降低了燒結溫度,降低了成本,提高了樣品的充放電性能和循環性能。
本發明公開了一種制備鈉摻雜鋰離子電池正極材料磷酸釩鋰的流變相方法。以過氧化氫水溶液與五氧化二釩混合反應得到五氧化二釩水凝,以五氧化二釩水凝膠、磷酸氫二銨、一水氫氧化鋰、鈉鹽和聚乙二醇為原料一步合成了鋰離子電池正極材料Li3-xNaxV2(PO4)3的前驅體。將前驅體在惰性氣體氣氛保護下焙燒,使V5+完全還原成V3+并且同時生成產物Li3-xNaxV2(PO4)3。本發明簡單方便、易于控制、成本低;簡化了合成工藝,鈉摻雜Li3V2(PO4)3具有更大的鋰離子運輸通道,能提高Li3V2(PO4)3的本體電導率,從而提高了樣品的充放電性能和倍率性能。
本發明公開了一種微波快速反應制備鋰離子電池正極材料氟磷酸釩鋰的 方法。將摩爾比分別為0.95-1.1∶1.9-2.1∶0.95-1.1∶1.9-2.1∶1.9-2.1的五氧化二釩粉 末、磷酸鹽、有機酸、鋰鹽和氟鹽混合均勻后,在惰性氣體的保護下于微波反 應器中450℃-750℃燒結10-40min,冷卻后即為成品LiVPO4F;本發明簡單方便、 易于控制、成本低;簡化了合成工藝,提高了樣品的充放電性能和循環性能。
本發明公開了一種微波快速反應制備鋰離子電池正極材料磷酸錳鋰的方法。將鋰鹽、錳鹽、磷酸鹽和有機碳源按摩爾比為1∶1∶1∶1混合均勻后,在惰性氣體的保護下于微波反應器中400℃-700℃燒結10-40min,冷卻后即為LiMnPO4;所述鋰鹽為醋酸鋰、硝酸鋰和氟化鋰中的一種;所述錳鹽為碳酸錳、乙酸錳和硝酸錳中的一種;所述磷酸鹽為磷酸二氫銨、磷酸氫二銨和磷酸銨中的一種;所述有機碳源為蘋果酸、丙二酸和檸檬酸中的一種;所述的惰性氣體為氮氣和氬氣中的一種。本發明簡單方便、易于控制、成本低;簡化了合成工藝,提高了LiMnPO4的充放電性能和循環性能。
本實用新型適用于鋰電池生產技術領域,提供了一種高導電鋰電池電極片、鋰電池及電子設備,其中一種高導電鋰電池電極片包括:集流體箔片;電極漿料層,所述電極漿料層涂敷于所述集流體箔片的上端;高導電沉積層,所述高導電沉積層鍍設于所述電極漿料層上端;所述電極漿料層的上端設有多個通孔,所述高導電沉積層通過多個所述通孔與所述集流體箔片連接。上述高導電鋰電池電極片,因高導電沉積層通過多個通孔與集流體箔片連接,使得多個通孔內部的高導電沉積層會使集流體箔片與高導電鋰電池電極片的表面連通,降低高導電鋰電池電極片的電阻,最終在鋰電池使用時減少發熱,提高首次效率和高導電鋰電池電極片的循環穩定性。
本發明公開了一種添加鋰錫合金粉末的硫化鋰系固體電解質材料及其制備方法。所述的制備方法包括以下步驟:1)在氣氛保護條件下,按2.5?4.0:0.5?1.0:0.02?0.1:0.01?0.05的摩爾比稱取硫化鋰、硫化磷、鋰錫合金粉末和硫磺,混合均勻,得到非晶態的鋰硫磷錫混合物;2)所得非晶態的鋰硫磷錫混合物在氣氛保護下密封,之后于真空或氣氛保護條件下升溫至120?260℃進行熱處理,即得。本發明通過添加含鋰量高且容易形成非晶態的鋰錫合金粉末來提升硫化鋰系固體電解質中可遷移的鋰離子濃度,從而提升鋰離子傳導率。
本發明公開了一種鋰離子電池用尖晶石型摻雜鋰錳氧化物的制備方法,它是將鋰鹽、硝 酸錳和含摻雜元素的硝酸鹽放入有機酸與有機溶劑溶解形成的透明溶液中螯合,螯合物經干 燥、燒結而成,用作充電電池的正極材料,本發明的積極效果是:用該方法制成的產品,不 僅能夠保持較好的尖晶石結構,有效的防止放電過程中相結構的變化,保持較高的充放電和 循環性能,而且還可以在制備的過程中降低約25%的能耗,節約15%~30%的成本。本產品 首次充放電量可達到122.6mAh·g-1,經過30個循環以后放電量還保持在113.1mAh·g-1,容量 保持率可達91.3%,可廣泛應用于扣式、方形、圓柱形鋰離子電池具有非常廣闊的工業化前 景。
本發明提供了一種添加鋰硅合金、碘化銀和氯化銀的硫化鋰系固體電解質材料及其制備方法。所述的制備方法,包括以下步驟:1)在氣氛保護條件下,按2.5?3.5:0.5?1.0:0.05?0.20:0.01?0.1的摩爾比稱取硫化鋰、硫化磷、鋰硅合金粉末和硫磺,混合均勻,得到鋰硫磷硅混合物;2)在氣氛保護及安全紅光條件下,取鋰硫磷硅混合物、碘化銀和氯化銀,置于球磨罐中球磨,得到含碘化銀和氯化銀的非晶態鋰硫磷硅混合物;3)步驟2)所得混合物在氣氛保護條件下密封,之后于真空條件下升溫至100?180℃進行熱處理,即得。本發明通過同時添加鋰硅合金、碘化銀和氯化銀以提升所得固體電解質材料的鋰離子傳導率。
本發明公開了一種多孔立方體鋰電池正極材料鎳錳酸鋰及其制備方法。所述的制備方法包括:在水中加入草酸、鋰源、鎳源和錳源,攪拌溶解,然后向其中加入可溶性淀粉,攪拌均勻,得到混合溶液;所得混合溶液于75?95℃條件下除去水分,之后置于真空條件下干燥,得到前驅體;所得前驅體在含氧氣氛中于700?800℃條件下煅燒,即得到多孔立方體鋰電池正極材料鎳錳酸鋰;其中:所述草酸的加入量為控制草酸根的摩爾量為鎳源中鎳元素和錳源中錳元素的總摩爾量的1.5?2.0倍;所述可溶性淀粉在體系中的濃度為15?20wt%。按本發明所述方法制得的鎳錳酸鋰具有優異的循環穩定性,特別是具有優異高倍率性能,且制備工藝簡單易行。
本發明公開了一種氟化鋰改性納米硅鋰離子電池負極材料及其制備方法和應用,利用氟化鋰溶液浸泡納米硅,經過刻蝕,實現對納米硅提前嵌鋰,并在納米硅表面形成一層氟化鋰包覆層,減緩納米硅在充放電過程中因體積膨脹導致的SEI膜破碎重組及其對鋰源的消耗,提高鋰離子電池硅基負極的循環穩定性,再通過凝膠包覆碳化,實現在納米硅外層包覆一層碳層來緩解納米硅在充放電過程的體積膨脹,提高硅基負極材料的使用壽命。
本發明提供了一種添加鋰硅合金、碘化銀和溴化銀的硫化鋰系固體電解質材料及其制備方法。所述的制備方法,包括以下步驟:1)在氣氛保護條件下,按2.5?3.5:0.5?1.0:0.05?0.20:0.01?0.1的摩爾比稱取硫化鋰、硫化磷、鋰硅合金粉末和硫磺,混合均勻,得到鋰硫磷硅混合物;2)在氣氛保護及安全紅光條件下,取鋰硫磷硅混合物、碘化銀和溴化銀,置于球磨罐中球磨,得到含碘化銀和溴化銀的非晶態鋰硫磷硅混合物;3)步驟2)所得混合物在氣氛保護條件下密封,之后于真空條件下升溫至100?180℃進行熱處理,即得。本發明通過同時添加鋰硅合金、碘化銀和溴化銀以提升所得固體電解質材料的鋰離子傳導率。
本發明公開了一種多孔空心球形鋰離子電池正極材料碳包覆磷酸釩鋰及其制備方法,該正極材料的制備方法為:取粘結劑、鋰源、釩源和磷源置于水中,攪拌溶解,所得混合液進行噴霧干燥,得到前驅體;所得前驅體與碳源混合,在保護氣氛條件下煅燒,即得;其中:粘結劑在水中的濃度為0.3?0.5wt%;鋰源中鋰元素在水中的濃度為0.1?1mol/L;釩源中釩元素在水中的濃度為0.06?0.6mol/L;磷源中磷元素在水中的濃度為0.09?0.9mol/L;碳源的加入量為前驅體的4?20wt%。采用本發明所述方法制得的正極材料呈多孔空心球形形貌,具有較高的比表面積,能夠有效改善所得產品的循環倍率性能。
本發明公開一種具有電量耗盡預警功能的磷酸鐵鋰鋰離子電池,包括正極材料、負極材料、導電劑、粘結劑、正極片、負極片、隔膜、電解液和殼體,所述正極材料是以磷酸鐵鋰為主的正極活性物質以及釩酸鋰為預警功能的輔助正極活性物質,其中磷酸鐵鋰的重量比含量是50%-80%,釩酸鋰的重量比含量是15%-45%;本發明電池比現有的磷酸鐵鋰離子電池多一個電量耗盡預警的電壓平臺,該電壓平臺比現有的磷酸鐵鋰鋰離子電池的放電平臺低,當放電電壓到達該預警平臺時,就可以在無需軟件支持的情況下,通過更簡單可靠的電子電路測量特征的預警平臺電壓,準確提供電量耗盡預警,而且能在預警后仍剩下一定的容量供應急使用。
本發明適用于化學電源技術領域,提供了一種富鋰錳基前驅體、正極材料制備方法,鋰離子電池及其制備方法,將過渡金屬鹽的水溶液和改性化合物的水溶液混勻后與沉淀劑水溶液反應形成富鋰錳基前驅體,通過溶劑熱法對前軀體進行預處理,利用預置入的離子來構建顆粒內部的氣體排出通道,方便前驅體轉化為電極材料過程中的氣體排出,同時有利于鋰離子和摻雜離子進入顆粒內部,存在在表面的摻雜離子則在后續燒結過程中形核生長,提高燒結后產物的密實度,提高電極壓實密度,進而提高電極循環過程的結構穩定性。本發明的富鋰正極材料比容量高、壓實密度高大,在循環過程中結構穩定。采用該正極材料制作的鋰離子電池能量密度高,電壓衰減小,安全性好。
本發明適用于化學電源技術領域,提供了一種類葡萄狀富鋰錳基陰極材料及其制作的鋰離子電池,采用類葡萄狀富鋰錳基材料碳酸鹽作為前驅體與鋰源混合燒結的方式制備類葡萄狀富鋰錳基陰極材料,然后利用該陰極材料制作鋰離子電池。前驅體是采用共沉淀反應制得,通過多次靜置去除共沉淀過程中上層清液以提高溶液中固含量,該共沉淀反應以碳酸鹽溶液作為沉淀劑;通過控制共沉淀反應過程中,混合鹽的金屬離子濃度、沉淀劑濃度、絡合劑濃度、反應物混合速度、攪拌速度、反應pH值和反應溫度。本發明的類葡萄狀富鋰陰極材料比容量高、庫倫效率高、比表面積大,在循環過程中結構穩定。采用該陰極材料制作的鋰離子電池能量密度高,電壓區間寬,安全性好。
本發明公開了一種添加鋰錫合金和氯化銀的硫化鋰系固體電解質材料及其制備方法。所述的制備方法包括以下步驟:1)在氣氛保護條件下,按2.5?4.0:0.5?1.0:0.02?0.1:0.01?0.05的摩爾比稱取硫化鋰、硫化磷、鋰錫合金粉末和硫磺,混合均勻,得到鋰硫磷錫混合物;2)在氣氛保護及安全紅光條件下,取鋰硫磷錫混合物及相當于其質量1?5%的氯化銀,置于球磨罐中球磨,得到含氯化銀的非晶態鋰硫磷錫混合物;3)所得含氯化銀的非晶態鋰硫磷錫混合物在氣氛保護條件下密封,之后于真空條件下升溫至80?150℃進行熱處理,即得。本發明通過同時添加鋰錫合金和氯化銀以提升所得固體電解質材料的鋰離子傳導率。
本發明提供了一種添加鋰硅合金和碘化銀的硫化鋰系固體電解質材料及其制備方法。所述的制備方法,包括以下步驟:1)在氣氛保護條件下,按2.5?3.5:0.5?1.0:0.05?0.20:0.01?0.1的摩爾比稱取硫化鋰、硫化磷、鋰硅合金粉末和硫磺,混合均勻,得到鋰硫磷硅混合物;2)在氣氛保護及安全紅光條件下,取鋰硫磷硅混合物及相當于其質量1?5%的碘化銀,置于球磨罐中球磨,得到含碘化銀的非晶態鋰硫磷硅混合物;3)所得含碘化銀的非晶態鋰硫磷硅混合物在氣氛保護條件下密封,之后于真空條件下升溫至120?200℃進行熱處理,即得。本發明通過同時添加鋰硅合金及碘化銀以提升所得固體電解質材料的鋰離子傳導率。
本發明提供了一種添加鋰硅合金和氯化銀的硫化鋰系固體電解質材料及其制備方法。所述的制備方法,包括以下步驟:1)在氣氛保護條件下,按2.5?3.5:0.5?1.0:0.05?0.20:0.01?0.1的摩爾比稱取硫化鋰、硫化磷、鋰硅合金粉末和硫磺,混合均勻,得到鋰硫磷硅混合物;2)在氣氛保護及安全紅光條件下,取鋰硫磷硅混合物及相當于其質量1?5%的氯化銀,置于球磨罐中球磨,得到含氯化銀的非晶態鋰硫磷硅混合物;3)所得含氯化銀的非晶態鋰硫磷硅混合物在氣氛保護條件下密封,之后于真空條件下升溫至100?180℃進行熱處理,即得。本發明通過同時添加鋰硅合金及氯化銀以提升所得固體電解質材料的鋰離子傳導率。
本發明公開了一種氟化鋰包覆層轉化提高鋰離子電池三元正極材料循環性能的方法。將氟化物乙醇溶液、鋰鹽乙醇溶液與鋰離子電池三元正極材料混合,恒溫反應,過濾、洗滌得到濾渣,烘干濾渣,低溫熱處理,復合包覆層將三元正極材料與電解液隔離,避免電解液中可能存在的HF對電極材料的腐蝕以及溶解,提高三元正極材料的循環性能。氟的摻雜增大三元材料的晶胞體積,為鋰離子的擴散提供更大的擴散通道,利于提高三元材料的倍率性能以及晶體結構穩定性,氟化鋰的轉化為三元材料提供了包覆和摻雜的兩種功能,提升三元正極材料的電化學性能。本發明制備工藝簡單、綠色環保,操作方法簡單,具有較大的應用價值。
本發明公開了一種新型金屬單質銅/磷酸鐵鋰/碳復合材料及其制備方法和應用,通過兩步法合成了不同質量比的金屬單質銅與磷酸鐵鋰復合材料,本發明制備的金屬單質銅/磷酸鐵鋰/碳復合材料的晶體物相結構分析表明出現明顯磷酸鐵鋰和金屬單質銅的主要峰型,無明顯雜質峰型。微觀形貌SEM分析表明復合材料顆粒性明顯、分散性較好,顆粒大小主要為400nm。室溫下測試磁滯回線表明銅的引入使得復合材料的磁化強度(Ms)、剩余磁化強度(Mr)和磁滯回線面積(Area?of?hysteresis?loop)是隨著銅的增加而有所減小。
本發明公開了一種添加鋰錫合金、溴化銀和氯化銀的硫化鋰系固體電解質材料及其制備方法。所述的制備方法包括以下步驟:1)在氣氛保護條件下,按2.5?4.0:0.5?1.0:0.02?0.1:0.01?0.05的摩爾比稱取硫化鋰、硫化磷、鋰錫合金粉末和硫磺,混合均勻,得到鋰硫磷錫混合物;2)在氣氛保護及安全紅光條件下,取鋰硫磷錫混合物、溴化銀和氯化銀,置于球磨罐中球磨,得到含溴化銀和氯化銀的非晶態鋰硫磷錫混合物;3)將步驟2)所得混合物在氣氛保護條件下密封,之后于真空條件下升溫至60?150℃進行熱處理,即得。本發明通過同時添加鋰錫合金、溴化銀和氯化銀以提升所得固體電解質材料的鋰離子傳導率。
本發明提供了一種添加鋰硅合金和銀鹵族化合物的硫化鋰系固體電解質材料及其制備方法。所述的制備方法,包括以下步驟:1)在氣氛保護條件下,按2.5?3.5:0.5?1.0:0.05?0.20:0.01?0.1的摩爾比稱取硫化鋰、硫化磷、鋰硅合金粉末和硫磺,混合均勻,得到鋰硫磷硅混合物;2)在氣氛保護及安全紅光條件下,取鋰硫磷硅混合物、碘化銀、溴化銀和氯化銀,球磨,得到含碘化銀、溴化銀和氯化銀的非晶態鋰硫磷硅混合物;3)步驟2)所得混合物在氣氛保護條件下密封,之后于真空條件下升溫至100?180℃進行熱處理,即得。本發明通過同時添加鋰硅合金和銀鹵族化合物以提升所得固體電解質材料的鋰離子傳導率。
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