本發明公開了一種鋰離子電容器負極的預嵌鋰方法,先制備具有可嵌鋰活性物質層和集流體層的負極極片,然后在水分含量小于2‰的氣氛環境中,將粒徑分布D99不大于200μm的金屬鋰粉與0.1—1M的鋰鹽非質子有機溶液均勻混合,配制成混合漿液,然后烘干S10中所述負極極片,并在水分含量小于2‰的氣氛環境中,將S20中所述混合漿液至少一次均勻噴涂于負極極片,每次噴涂后靜置10min—24h,最后真空烘干或在氮氣或氬氣保護下烘干S30中噴涂、靜置后的負極極片;還公開了其噴涂裝置,本發明通過控制混合漿液的噴涂速率及控制混合懸濁液中鋰粉含量及電解液濃度的方式控制嵌鋰速率,從而提升嵌鋰工藝的安全性。
本發明屬于鋰離子電池正極材料綜合利用技術領域,具體涉及一種鋰電池正極回收材料的干法純化分離與再生方法及得到的鋰電池正極回收材料。本發明提供了低溫干法熱處理、水熱除雜/補鋰與高溫固相重生結合的技術方案。獲得的鋰電池正極修復材料形貌和晶型得到恢復,材料性能優異,純度高,可直接用于鋰電池生產,得到的鋰電池性能良好。
本發明涉及電池制造技術領域,公開了一種軟包鋰離子電池的制備方法及軟包鋰離子電池,其中軟包鋰離子電池的制備方法包括如下步驟:S1.將電芯從軟包外殼的開口處放入軟包外殼中;S2.在軟包外殼的開口上布置至少一個氣體管道,氣體管道的一端插入軟包外殼內;S3.將氣體管道的另一端與氣體收集器連通;S4.通過軟包外殼的開口向軟包外殼內注入電解液;S5.密封軟包外殼的開口,并將氣體管道的一端密封安裝于軟包外殼的開口上;S6.對軟包鋰離子電池進行充電,并利用氣體收集器對軟包外殼的內腔進行抽氣。通過上述方法,該軟包鋰離子電池的制備方法在使軟包鋰離子電池內產生的氣體順利排出的基礎上,還能提高電解液的浸潤性。
本發明公開了一種鋰電池電芯及鋰電池電芯包絕緣膜方法,所述鋰電池電芯包括蓋板、極柱、連接片和至少一個卷芯,所述極柱設置于所述蓋板上表面,所述連接片位于所述蓋板和卷芯之間;所述連接片一端連接所述卷芯的極耳,另一端連接所述極柱;所述鋰電池電芯還包括絕緣膜,所述絕緣膜包裹在所述卷芯的外面;所述絕緣膜包括固定部和包裹部,所述固定部位于所述絕緣膜的中間,所述包裹部為絕緣膜除固定部之外的其它部分;所述固定部固定于所述蓋板的底端,所述包裹部從所述蓋板的底端向下將所述卷芯包裹,所述蓋板固定在所述卷芯上方。本發明的鋰電池電芯及鋰電池電芯包絕緣膜方法,既有高的生產效率,也能避免極耳外竄和燙傷卷芯內部隔膜的問題。
本發明公開了一種鋰空氣電池的制備方法,包括:(1)無水無氧環境中,在負極集流體上放置一層鋰箔;(2)在鋰箔上放置一層多孔隔膜,并用離子液體電解質浸潤隔膜;(3)在所述隔膜上方放置一層LiSICON陶瓷電解質膜;(4)在步驟(3)處理后的器件的邊緣進行封裝,保證金屬鋰負極以及被浸潤的隔膜處于無水無氧環境中;(5)用離子液體電解質浸潤多孔導電材料,然后涂布于LiSICON膜上方,然后在多孔導電材料上放置一層鎳網作為集流體,作為正極部分。本發明還公開了采用LiPON來隔開LiSICON與金屬鋰的制備方法。本發明避免了電解液揮發而導致電池失效的問題,且可以有效避免電解液在充放電過程中生成碳酸鋰的反應。
本發明屬于鋰提取技術領域,主要公開了一種從黏土型鋰礦中選擇性提鋰的方法,包括以下步驟:S1:將黏土型鋰礦石破碎后進行球磨處理,得到富鋰黏土粉末;S2:將所述富鋰黏土粉末與鋰離子交換溶液混合制備成漿料;S3:對所述漿料進行超聲強化浸出反應,分離得到鋰提取液和濾渣;S4:采用鋰萃取劑對所述鋰提取液進行萃取,分離得到鋰負載有機相和萃余液;S5:采用反萃劑對所述鋰負載有機相進行反萃,分離得到富鋰溶液和反萃有機相;S6:對所述富鋰溶液進行除油凈化操作,得到氯化鋰精制溶液。該方法工藝簡單、環保且成本較低,適于工業應用,尤其適用于從碳酸鹽黏土型鋰礦中選擇性提取鋰。
本發明提供一種含有摻雜多孔石墨烯和有機鋰鹽的復合鋰離子電池正極補鋰材料,其特征在于,所述摻雜多孔石墨烯用作催化劑,所述摻雜多孔石墨烯中的摻雜原子為N原子、B原子、S原子、N原子、F原子、Fe原子、Cu原子、Co原子、Ni原子及Zn原子中的一種或多種。本發明提供的復合補鋰材料,由于采用摻雜多孔石墨烯作為催化劑,應用在鋰離子電池體系中,能夠降低補鋰添加劑有機鋰鹽的分解電位、補鋰容量更高、電池循環性能更好。
本發明提供了一種以介孔碳CMK-3為碳源的碳包覆磷酸鐵鋰材料的制備方法,碳包覆磷酸鐵鋰是由硝酸鐵、磷酸二氫銨、檸檬酸按一定比例混合形成混合物,在攪拌作用下,向混合物中緩慢滴加醋酸鋰溶液,形成混合物料,在一定溫度下將介孔碳CMK-3浸漬到溶液中,攪拌、超聲得到泥漿狀的溶液,所得泥漿狀物料恒溫干燥、研磨、煅燒處理后得到碳包覆磷酸鐵鋰粉體材料。本發明制備的碳包覆磷酸鐵鋰的粒徑為200-400nm,顆粒細小、均勻、純度高,增強了電子導電率和離子擴散率。本發明簡單易行,快速,制備過程無污染;在一般化學實驗室即可完成,并可進行大規模工業化生產。用本發明制備的碳包覆磷酸鐵鋰,可用作鋰離子電池正極材料。
本發明屬于鋰離子固體電解質領域,并具體公開了一種新型鋰離子傳導氧化物固體電解質及其制備方法,其具體是:按設計的化學計量比稱取原料并進行濕法球磨混合;將混合后的原料進行分步煅燒制備獲得固體電解質粉體;將固體電解質粉體在合適壓力條件下保壓30~60min,然后將坯體埋于相同成分的粉體中,以1℃/min~2℃/min升溫至1100℃~1200℃,并保溫12h~24h,制備獲得所需的固體電解質。本發明具有工藝流程簡單及成本低的優勢,制備的固體電解質具有較高的鋰離子電導率,且化學穩定性優異,可作為鋰離子電池用固體電解質。
本發明屬于鋰電池技術領域,主要公開了一種鋰電池電解液及鋰電池,其中所述鋰電池電解液包括以下組分:鋰鹽,有機溶劑及添加劑;其中,所述添加劑為包括碳酸亞乙烯酯、1,3?丙烷磺內酯、氟代碳酸乙烯酯、二氟磷酸鋰、硫酸乙烯酯及三(三甲基硅烷)亞磷酸酯的混合添加劑。本發明的鋰電池電解液通過優化電解液配方,提升低溫環境下鋰離子的遷移速率,使鋰離子電池在?25℃低溫條件時具有良好的循環性能。
本發明提供了一種負極極片覆鋰系統裝置及其覆鋰方法,所述的系統裝置包括覆鋰裝置和清洗裝置,所述的覆鋰裝置包括注入有電解液的殼體,所述殼體內設置至少一個導向輥,所述殼體內還設置浸入電解液的鋰源,所述殼體的進料端設置有進料導電輥,所述進料導電輥與鋰源電性連接,所述進料導電輥與鋰源電性連接的線路上設置電流調節器,負極極片繞過所述進料導電輥與導向輥,浸入電解液中,負極極片經所述進料導電輥與鋰源電性連接進行覆鋰;所述清洗裝置內設置有超聲發生器,覆鋰后的負極極片進入清洗裝置清洗。本發明使覆鋰后的負極極片覆鋰均勻和覆鋰穩定,具有結構簡單、覆鋰厚度可調節和易于工業化等特點。
本發明涉及電池回收技術領域,尤其涉及一種鋰電池回收裝置及鋰電池回收方法。本發明提供的鋰電池回收裝置包括負極烘烤箱、正極烘烤箱、負極分離組件以及正極分離組件,負極烘烤箱和正極烘烤箱獨立設置,負極烘烤箱內部設置有負極恒溫腔體,正極烘烤箱內部設置有正極恒溫腔體,負極分離組件能夠帶動極卷上的負極極片在負極恒溫腔體中移動,以使負極烘烤箱收集負極極片上的電解液以及黑粉,正極分離組件能夠帶動極卷上的正極極片和隔膜在正極恒溫腔體中移動,以使正極烘烤箱收集正極極片上的電解液以及黑粉。鋰電池回收方法應用上述鋰電池回收裝置對鋰電池進行回收處理,無需將極卷進行破碎,減少環境污染,并且提升了鋰電池中貴金屬的回收率。
本發明涉及鋰離子電池材料制備技術領域,公開了一種以混合鐵源和混合磷源為原料制備磷酸鐵鋰材料的方法以及由該方法制備的磷酸鐵鋰材料。該方法包括以下步驟:(1)將鐵源、磷源和鋰源加入分散劑中,并向分散劑中加入碳源和添加劑,球磨后得到漿料,其中,鐵源為磷酸鐵和氧化鐵的混合物,磷源由磷酸鐵、磷酸鋰以及可選地磷酸二氫銨和/或磷酸氫二銨提供,鋰源為磷酸鋰;(2)將步驟(1)中得到的漿料進行噴霧干燥,得到磷酸鐵鋰前驅體;(3)將步驟(2)中得到的磷酸鐵鋰前驅體在惰性氣氛下燒結,破碎后得到磷酸鐵鋰材料。該方法得到的磷酸鐵鋰材料具有較高的壓實密度,放電比容量得到明顯提升,而且具有巨大的制造成本優勢。
本發明提供一種補鋰隔膜及其制備方法與鋰離子電池,所述制備方法包括以下步驟:(1)將兩條隔膜對稱貼合,得到雙層隔膜;(2)將步驟(1)所得雙層隔膜的兩側表面分別貼合鋰帶,得到復合隔膜;(3)將步驟(2)所得復合隔膜進行輥壓并切割,得到補鋰隔膜。本發明提供的制備方法提升了操作的安全性,降低了生產成本,避免了鋁箔氧化與負極片在復合過程中的掉料現象。
本發明公開了一種層狀結構的鋰離子電池負極材料Ca9Co12O28及其制備方法,涉及鋰電池領域,該方法包括以下步驟:按摩爾份,將1份鈣源、1~2份鈷源與0.005~0.01份表面活性劑混合并溶解至水中,在35~45℃下反應1.5~3h;加入4~5份弱酸,升溫至47~55℃反應1.5~3h后,加入18~20份多元醇,升溫至70~85℃,反應1.5~3h,減壓蒸餾除去水分;在140~160℃下反應3~5h后,將樹脂在800~900℃下煅燒3~5h。本發明的Ca9Co12O28為層狀結構,粒徑為0.5~1.2μm,在電流密度為1800~2000mAh?g?1的條件下,充放電200次后放電比容量保持在236mAh?g?1。本發明的Ca9Co12O28尺寸均勻,能夠提高電極材料的倍率性能,實現快速充放電。
本發明涉及鋰離子電池電解質技術領域,具體而言,涉及一種雙氟磺酰亞胺鋰的制備方法、鋰離子電池。雙氟磺酰亞胺鋰的制備方法包括:將雙氯磺酰亞胺、氟鹽和非水溶劑混合并反應,反應完成后分離提純,得到雙氟磺酰亞胺溶液;將鋰源和所述雙氟磺酰亞胺溶液混合并反應,反應完成后分離提純,得到雙氟磺酰亞胺鋰;所述氟鹽包括氟化銨、氟化鈉和氟化鉀中的至少一種。該方法工藝流程短,反應過程中廢棄物少,并且該反應在非水體系中進行,能夠避免引入水汽。
本發明提供一種中間液相方法制備碳復合磷酸釩鋰無粘結劑正極,具體步驟是稱取鋰源、釩源于小燒杯中,添加去離子水,攪拌20min至其完全溶解,將其轉移至水熱內膽中,添加去離子水至內膽體積的80%,在100~180℃的鼓風烘箱中水熱12~48h。稱取磷源及有機碳源于燒杯中,加入去離子水,攪拌20min至其完全溶解,之后將自然冷卻后的中間相液體緩慢滴加到溶有磷源和有機碳源的燒杯中,攪拌20min至溶液變成橙黃色,加熱濃縮至一定體積。之后將碳基體浸泡在液相前驅體中1?4小時,并在60℃的鼓風烘箱中于24~36h烘干。將烘干后的碳基體在氮氣氣氛下350℃預燒2~6h,在650~850℃下煅燒6~12h,自然冷卻后得到無粘結劑Li3V2(PO4)3/C電極,以其作為鋰離子電池正極顯示出較好的電化學性能。
本發明涉及鋰離子電池材料制備技術領域,公開了一種磷酸鐵鋰材料以及以混合鐵源與混合磷源制備磷酸鐵鋰材料的方法。該方法包括以下步驟:(1)將鐵源和磷源按照鐵元素與磷元素的摩爾比為1:1?1.05的比例加入分散劑中,同時加入碳源和添加劑,球磨,其中,鐵源為磷酸鐵和氧化鐵,磷源為磷酸鋰和磷酸;(2)將球磨漿料砂磨至漿料的固含量為30?45%,粒度為0.3?0.65um;(3)對砂磨漿料進行噴霧干燥,得到磷酸鐵鋰前驅體;(4)將磷酸鐵鋰前驅體燒結,然后水冷至室溫,其中,燒結溫度為750?790℃,燒結時間為6?14h;(5)將燒結材料粉碎。該方法既能極大的降低生產成本,又能使材料具有優異的電化學性能。
本發明涉及一種電池級磷酸二氫鋰的生產方法,屬于磷酸二氫鋰制造技術領域。市售工業級氫氧化鋰可溶性雜質較高,本發明針對現有工藝中可溶性雜質易富集的問題提供一種新的電池級磷酸鋰的生產方法。包括以下步驟:(1)重結晶氫氧化鋰制備;(2)中和反應:將磷酸與重結晶氫氧化鋰按摩爾比LiOH∶H3PO4=1∶1-1.1進行反應,調節pH值到1-3,得到磷酸二氫鋰溶液;(3)蒸發濃縮;(4)冷卻結晶分離;(5)烘干包裝得到磷酸二氫鋰產品。本發明工藝流程短,操作簡單,生產成本低,所得的電池級磷酸二氫鋰產品雜質低(產品中的Na、K、SO42-、Cl-均小于20ppm),質量穩定,適用于制備鋰離子電池的正極材料。
本發明涉及一種鋰離子動力電池正極材料尖晶石錳酸鋰的制備方法,包括有如下步驟:1)原料選擇:選取錳氧化物、鋰源材料和摻雜金屬元素氧化物進行混合;2)將步驟1)所得的混合物混合均勻后送入連續燒結爐中進行高溫梯度燒結處理,梯度燒結詳細步驟如下:第一步燒結,在1000~1200℃下燒結3~5小時;第二步燒結,在800~900℃下燒結4~6小時;第三步燒結,是在500~700℃下燒結5~8小時,同時通入壓縮空氣。燒結結束后自然冷卻,經過粉碎和分級處理即可。本發明具有以下優點:工藝簡單,通過超高溫燒結處理控制錳酸鋰的結晶度和表面狀態以降低錳溶解,此后通過低溫燒結處理控制或者消除氧缺陷。
本發明公開了一種鋰硫電池、鋰硫電池正級和負極材料及其制備方法。所述一種鋰硫電池正極和負極材料的制備方法,包括如下步驟:(1)在氮氣氣氛下,將氧化石墨烯加熱得到還原石墨烯;(2)在氮氣氣氛下,將步驟(1)所述的還原石墨烯分別與硫粉和鋰粉混合,然后分別在氮氣氣氛下加熱反應,反應結束后,分別得到所述鋰硫電池正極材料和鋰硫電池負極材料。將制備得到的鋰硫電池正級和負極材料用于制備鋰硫電池,鋰硫電池的容量達到400Wh/Kg,經過160次循環,充電效率仍達到98%。
本發明公開了一種金屬鋰表面原位鋰鋁合金層的筑構方法與應用,屬于鋰二次電池電極材料領域,包括:將混鹽在惰性氣氛下加熱熔融,并使溫度保持在鋰的熔點以下,得到熔鹽電解質;將鋰片置于熔鹽電解質中反應,并通過控制反應時間制備不同反應深度的鋰鋁合金層;其中,上述混鹽為熔點低于金屬鋰熔點的NaAlCl4或LiAlCl4。本發明所提供的制備方法所需的溫度較低,操作簡單,所制備的鋰鋁合金層成分可控,應用在鋰電池中時,能降低鋰負極與電解液接觸界面材料的活度,減少充放電過程中的副反應;同時,所構筑的合金層呈現一定的孔隙和梯度,有利于電解液的浸潤,增加了鋰沉積的形核位點,利于抑制鋰枝晶生長,從而提高了鋰金屬電池的循環穩定性和庫侖效率。
一種鋰離子電池NiCrxOy負極材料,所述的鋰離子電池NiCrxOy負極材料為NiCrO3及NiCr2O4,為尖晶石結構,該鋰離子電池NiCrxOy負極材料為顆粒狀,平均顆粒度為100-200nm。該鋰離子材料以乙酸鎳或硝酸鎳為鎳源,九水硝酸鉻為鉻源,在六次甲基四胺溶劑條件下,采用水熱法制得混合材料,將該混合材料烘干后經高溫燒結制得鋰離子電池NiCrO3及NiCr2O4負極材料。制得該產品具有如下有益效果:合成工藝簡單,易于操作,材料制備成本低;所得樣品純度較高,結晶性能良好;所制備樣品為顆粒狀,顆粒尺寸約100~200nm;所制備材料容量較高,循環性好。
本發明提供一種磷酸鐵鋰廢粉的處理方法及磷酸鐵鋰,包括如下步驟:采用堿液浸泡磷酸鐵鋰廢粉,過濾得到堿浸黑粉,而后加入酸浸泡,調節浸出液的pH至1.5~3.5,加入鐵粉反應,固液分離得海綿銅和浸出液,繼續除重金屬和鋁,再加入特定配比的磷源、鐵源和鋰源反應得漿料,干燥得磷酸鐵鋰前驅體粉末,加入碳源,在高溫惰性氛圍下燒結制備得到磷酸鐵鋰產品。本發明處理工藝可同時回收磷酸鐵鋰廢粉中的鋰鐵磷元素,直接制備得到高附加值的磷酸鐵鋰產品。
本發明提供高性能耐熱梯度納米線正級及親鋰性負極復合固態鋰電池,涉及電池技術領域。步驟一、電池正極材料制備、將過氧化氫溶液添加到的五氧化二釩中,并將混合物劇烈攪拌得到釩溶膠,將離子水和聚乙二醇分別添加到得到的釩溶膠中。具有正極內部結構的大面積接觸界面和穩定的結構強度的核?殼結構可以顯著增加循環期間的離子/電子傳輸和緩沖液體積變化,有效的界面工程使SSLB具有較低的界面電阻,高容量和良好的循環穩定性,對于負極界面發生的復雜反應,以及鋰枝晶生長與體積膨脹的問題,前者可以通過采用固態電解質的方法來避免,后者我們通過在負極添加一種銅鎳雙金屬層改性三維骨架材料,引導鋰離子沉積,促進鋰金屬負極的穩定循環。
本發明涉及一種高能量密度鋰電池磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法,該制備方法包括以下步驟:(1)含鋰鹽聚丙烯腈紡絲溶液配制;(2)含亞鐵鹽聚丙烯腈紡絲溶液配制;(3)納米纖維無紡布的靜電紡絲制備:將含鋰鹽聚丙烯腈紡絲溶液和鐵鹽聚丙烯腈紡絲溶液分別注入兩個紡絲注射器并擺放于紡絲設備內,靜電紡絲得納米纖維無紡布;(4)納米纖維無紡布的碳化得磷酸鐵鋰碳納米復合材料;(5)后處理:將磷酸鐵鋰碳納米復合材料加入到錳鹽水溶液中,分散后,進行后續一系列烘干處理,即得。有益效果為,分別配制鋰鹽和亞鐵鹽溶液,然后再通過靜電紡絲將其交錯均勻復合,可保證產品性能均一穩定,同時有利于原料回收;錳鹽后處理,有利于能量密度提升。
本發明提供一種從鎂鋰混合溶液中提取鋰的方法,涉及碳酸鋰提取技術領域。包括以下步驟:(1)將含鎂鋰混合溶液配制成溶液,加入氧化鎂或氫氧化鎂,固液分離留澄清溶液;(2)溫度為30?110℃時加入有機胺,固液分離得到氫氧化鎂和混合溶液;(3)向混合溶液中加入碳酸根引入劑,固液分離后得到碳酸鋰和濾液;(4)濾液中加入氧化鈣或氫氧化鈣,分離得到有機胺和鈣鹽混合溶液;(5)加入萃取劑,得到溶有有機胺的萃取劑;(6)加入無機酸,將有機胺鹽至少重復步驟(4)、(5)、(6)一次,回收有機胺。本發明在提取碳酸鋰的同時制備出純度很高的氫氧化鎂,通入二氧化碳或加入碳酸鹽后可形成碳酸鋰沉淀;使用無機堿回收有機胺,降低了成本。
本發明公開一種鋰離子電容器,其正極電極物質層中的活性物質為雙電層型儲能炭材料,負極電極物質層中的活性物質為嵌鋰型儲能材料,電解液包括可溶鋰鹽和溶解有可溶鋰鹽的非質子有機溶劑;所述鋰離子電容器開路電壓處于最高工作電壓時電解液濃度為x,開路電壓處于最低工作電壓時電解液濃度為y,同體系電解液在?20?60℃的最大電導率濃度值為z,三個濃度值的關系為x≤z≤y。所述的鋰離子電容器,在最低工作電壓和最高工作電壓之間工作時,其電解液的濃度變化對應于電導率值較高的濃度范圍,較大限度利用了電解液離子導電能力最高的區間,因而鋰離子電容器具有較低的內阻和更為優異的功率特性。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,具體涉及一種鋰離子電池富鋰錳基正極材料穩定界面的構筑方法及應用,利用氟硅烷作為電解液的添加劑,清除電解液中的氫氟酸,改變鋰離子溶劑化結構,同時在充放電循環過程中原位形成一層富含LiF的CEI。本發明的富鋰錳基正極材料穩定界面的構筑方法通過向電解也中添加氟硅烷作為添加劑,在用于鋰離子電池體系時能夠清除氫氟酸(HF),改變鋰離子溶劑化結構,并且在富鋰錳基(LRMO)電極表面形成一層薄、堅固、致密且富含LiF的CEI,增加了電池的循環穩定性,能夠有效延長大容量可充電鋰離子電池的使用壽命。
本發明屬于電化學儲能新材料及其制備技術領域。本發明提供一種氟氧磷酸鹽鋰離子電池材料的制備方法及正極片與鋰離子電池。該方法包括如下步驟:1)、LiFe1?xVxPO4F1?δOδ(x=0、0.1、0.3、0.5、0.7和1,δ≤0.4)粉末的制備:按LiFe1?xVxPO4F1?δOδ計量比稱取磷酸鐵、磷酸釩和鋰源粉末,研磨,在惰性氣體中煅燒,得到LiFe1?xVxPO4F1?δOδ純相粉末。LiFe1?xVxPO4F1?δOδ正極片的制備:將LiFe1?xVxPO4F1?δOδ純相粉末與納米導電碳球磨,得到LiFe1?xVxPO4F1?δOδ/C碳包覆粉末,將LiFe1?xVxPO4F1?δOδ/C粉末與粘接劑按質量比混合,溶于有機溶劑中,攪拌后涂覆在鋁箔上,干燥,得到LiFe1?xVxPO4F1?δOδ正極片。本發明制備的電池材料在0.1C倍率下循環性能良好。
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