本發明涉及一種鋰硫電池電極,其包括一碳納米管海綿和多個硫納米顆粒,所述該碳納米管海綿包括多個微孔,所述硫納米顆粒均勻分布于所述多個微孔中。此外,本發明還涉及所述鋰硫電池電極的制備方法及使用所述鋰硫電池電極的鋰硫電池。
本發明涉及一種含有富鋰錳基材料的鋰離子電池活化方法、及得到的鋰離子電池。本發明的活化方法可以有效激活富鋰錳的容量,同時可以緩解產氣問題。通過本發明的方法活化后,在合適的電壓進行充放電,可以有效發揮出富鋰錳基材料的性能,克服富鋰錳基材料不能實際使用的問題,從而將富鋰錳基材料進行產業化大規模應用。
本發明提供了一種粘土型鋰礦的提鋰方法及制備鋁酸鋰的方法,屬于提鋰技術領域,所述提鋰方法包括:將粘土型鋰礦、碳酸氫鈉和水進行混合,得到原礦漿;將所述原礦漿進行浸出,后固液分離,得到固相渣和含鋰浸出液;其中,在所述原礦漿中,所述碳酸氫鈉為過飽和狀態。本申請使用過飽和的碳酸氫鈉溶液浸出鋰礦時,不僅可實現較高的鋰浸出率(鋰浸出率最高可達92%),同時通過控制原礦漿pH值范圍使得溶液中鋁、硅、鐵和鎂等雜質含量都比較低,可實現黏土型鋰礦選擇性提取,有助于后續制備高品質鋁酸鋰產品。
本發明公開一種鋯酸鋰包覆鋰離子電池富鋰錳基層狀氧化物正極材料的制備方法,其包括以下步驟:草酸鹽前驅體的制備;氧化物包覆草酸鹽前驅體的制備;鋯酸鋰包覆富鋰錳基層狀氧化物正極材料的制備。本發明的有益之處在于:(1)能夠改善富鋰錳基層狀氧化物正極材料的倍率性能、循環穩定性能,并且能夠抑制富鋰錳基層狀氧化物正極材料的電壓衰減;(2)合成工藝簡單,生產效率高,適宜規?;a;(3)具有反應物所需原料易得、無毒、成本低廉,生產過程無需特殊防護,反應條件容易控制,所得到的產物具有產量大、結果重復性好等優點。
本發明涉及一種鋰離子導體包覆鋰離子電池鈷酸鋰高壓正極材料的制備方法,屬于新能源技術領域。本方法采用水熱法包覆或采用常溫攪拌法包覆,具體包括三個步驟:草酸鹽前驅體的制備、氧化物包覆草酸鹽前驅體的制備和鋰離子導體包覆鈷酸鋰材料的制備。該方法能夠改善包覆層與主相鈷酸鋰之間的結合強度,并且包覆層厚度均勻,使鋰離子電池的倍率性能和循環穩定性獲得顯著改善,尤其是倍率性能。本發明方法合成工藝簡單,生產效率高,適宜規?;a。并且本方法具有反應物所需原料易得、無毒、成本低廉,生產過程無需特殊防護,反應條件容易控制,所得到的產物具有產量大、結果重復性好等優點。
本發明公開了鋰電池負極穩定結構、鋰電池負極及其制備方法和鋰電池,該鋰電池負極穩定結構包括按照重量百分比計的硅/錫基負極材料44%~71%、氧化石墨5%~10%、聚丙烯腈15%~28%和粘結劑9%~27%。本發明通過各種成分按照特定配比制得了鋰電池負極,解決了硅/錫基負極材料在循環過程中的體積膨脹問題,提高了硅/錫基負極材料的導電性,增強了硅/錫基負極材料的結構穩定性,提升鋰電池負極的電化學性能。
一種利用鋰離子載體從含鋰離子溶液中提取鋰資源的方法,屬于提取鋰資源的技術領域。在還原條件下,貧鋰狀態的鋰離子載體吸收待回收的鋰離子溶液中的鋰離子得到富鋰狀態的鋰離子載體;在氧化條件下,富鋰狀態的鋰離子載體釋放出鋰離子,并再生出貧鋰狀態的鋰離子載體。通過上述反復循環,使鋰離子載體不斷地從鋰離子溶液中回收鋰資源。該鋰離子回收工藝在處理處理中沒有化學原料的消耗,符合原子經濟反應的要求,具有清潔高效和無廢液排放的優點。本發明提供的鋰離子載體在理論上具有無限的循環次數,實際循環壽命達到500~1000次。
本發明提供了一種用于鋰離子電池負極的碳材料及其制備方法和鋰離子電池負極及鋰離子電池。該方法包括:(1)將煤直接液化殘渣和/或煤焦油瀝青進行熱聚合,得到熱聚合產物;(2)將所述熱聚合產物進行穩定化,得到穩定化產物;(3)將所述穩定化產物進行預燒并對預燒產物進行球磨得到待碳化物;(4)將所述待碳化物進行碳化,得到碳材料;其中,在步驟(3)和/或步驟(4)中加入硬碳前驅體或者硬碳前驅體的有機溶液。采用本發明的方法,可以對煤直接液化殘渣以高附加值的利用,且以簡單工藝和低成本制備具有更高倍率性能的用于鋰離子電池負極的碳材料。
本實用新型涉及一種空芯鋰電芯、空芯鋰電池及鋰電池包,屬于鋰電池技術領域。所述鋰電芯包括空心卷芯、極片、外殼以及管路;空心卷芯和外殼均為中空的圓柱體結構,空心卷芯位于外殼內部,極片位于空心卷芯與外殼之間的環形空腔中,且極片一層一層纏繞在空心卷芯的外表面上,管路穿過空心卷芯內部空腔,管路中充有用于升溫或冷卻的液體介質。所述鋰電芯的兩端分別與正極蓋帽、負極蓋帽連接形成空芯鋰電池;將n個所述鋰電芯整體打包形成鋰電池包。所述鋰電芯結構簡單、成本低,滿足鋰電芯輸出時的熱量的散出及時性、以及寒冷狀態儲存時間過長鋰電池從結晶狀態快速恢復的要求,有效提高了使用壽命、提高了工作效率、降低了熱失效風險。
本發明專利屬于化工技術領域,它的主要內容是利用硝酸鈷和氫氧化鋰為原料,分別配制成飽和溶液,常溫下在納米反應器中反應制備溶膠,再經過蒸發、干燥過程制得鈷酸鋰凝膠,鈷酸鋰凝膠經過熱處理,制得鋰電池用鈷酸鋰納米粉體。利用本工藝制得的鈷酸鋰產品質量優良、性能穩定、顆粒粒徑均勻,顆粒粒徑一般在80~100nm。而且鈷酸鋰粉體產品的顆粒粒徑能夠通過調節納米反應器的轉子轉速來調節,可以根據不同的要求制得不同顆粒粒徑的鈷酸鋰粉體產品。
本發明涉及電池領域,公開了二苯胺在鋰離子電池電解液中的應用和鋰離子電池電解液及鋰離子電池,所述二苯胺具有式(I)所示的結構。本發明提供的式(I)所示的二苯胺在用于鋰離子電池的電解液中時,能夠提高電解液的高溫存儲性能和阻燃功能,對電池性能的負面影響較小。
本發明涉及一種硅酸鋰包覆鋰離子電池富鋰層狀正極材料的制備方法,屬于無機材料技術領域。本發明方法通過簡單的共沉淀、水熱和高溫固相燒結反應制備出了硅酸鋰包覆的富鋰層狀正極材料。本發明方法合成工藝簡單,生產效率高,適宜規?;a。并且本發明方法反應物所需要的原料易得、無毒、成本低廉,生產過程無需特殊防護,反應條件容易控制,所得到的產物具有產量大、結果重復性好等優點。本發明方法制備的硅酸鋰包覆的富鋰層狀正極材料相比于未包覆的材料,在電池比容量、循環穩定性和倍率等電化學性能方面都有了很大的提高和改進。
本發明提供一種鋰電池用電解液,其包含鋰鹽和非水有機溶劑,其中所述電解液中的鋰離子濃度為0.005?0.3mol/L。本發明還提供一種鋰電池,其包含本發明所述的電解液。本發明還提供一種改善高溫鋰電池性能的方法,其包括以下步驟:將鋰鹽和任選的功能添加劑加入非水有機溶劑中,制得電解液;然后,將包含所述電解液的鋰電池在60?120℃的高溫環境下使用;其中,所述電解液中的鋰離子濃度為0.005?0.3mol/L。包含本發明的電解液的鋰電池在高溫環境如60?120℃下運行,仍然具有優異的性能如高安全性、高穩定性、高電壓、高倍率、高比能和長循環。同時,本發明的鋰電池中的鋰離子的含量低,這可以極大的降低經濟成本。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,涉及一種鋰離子電池負極漿料的配料工藝、鋰離子電池負極片及鋰離子電池。本發明的鋰離子電池負極漿料的配料工藝,包括以下步驟:(a)將負極活性物質、導電助劑、分散劑和增稠劑進行干混,得到混合粉料;(b)加入溶劑,混勻,得到固含量為67wt%~69wt%的初級漿料;(c)再加入溶劑,混勻,得到固含量為58wt%~62wt%的次級漿料;(d)再加入溶劑,混勻,得到固含量為54wt%~56wt%的三級漿料;(e)將粘結劑加入到三級漿料中,混勻,得到鋰離子電池負極漿料。本發明工藝簡單、易操作,能顯著縮短配料時間,提高設備利用率,同時混料均勻,改善了漿料的分散性、一致性以及細度。
本發明提供一種錳酸鋰材料的制備方法、所制得的錳酸鋰材料、鋰離子電池正極材料,該方法包括:將錳源、鋰源與一種或多種摻雜金屬的化合物混合并且加入助熔劑在溶劑中球磨,當粒度達到1μm以下時,使用超細磨進行進一步的粉碎和混勻,使得一次顆粒粒徑達到200nm~300nm,使得漿料的混合均勻;漿料經除鐵后打入離心式噴霧干燥器進行球形造粒,最終采用分段燒結制得最終錳酸鋰材料。由于采用多種金屬摻雜、助熔劑表面修飾、砂磨機細碎和噴霧造粒,因此使得材料具有高導電性、光滑的表面和低比表面積、良好的混料均勻性、均勻的球形顆粒。
本發明提供一種鋰離子電池活性物質、鋰離子電池正極材料及采用此正極材料的鋰離子動力電池,該鋰離子電池正極活性物質包括錳酸鋰及高鎳三元材料,所述錳酸鋰的重量百分比含量為10%~90%,所述高鎳三元材料的重量百分比含量為10%~90%。該鋰離子電池正極材料包括鋰離子電池活性物質。本發明的鋰離子電池正極活性物質利用錳酸鋰的大倍率性能和安全性能,同時利用高鎳三元材料的較高的容量和良好的循環性能,因此,本發明的鋰離子電池正極活性物質、采用鋰離子電池活性物質的鋰離子電池正極材料及鋰離子動力電池具有高容量、長壽命、大倍率、低成本的優勢。
本發明涉及鋰離子電容器領域,具體涉及一種鋰離子電容器的正極電極片、鋰離子電容器及其負極預嵌鋰方法,正極電極片包括正極集流體;以及,正極涂布層,正極涂布層包括涂布在正極集流體上的正極活性材料涂布層以及涂布在正極活性材料涂布層上的預鋰化劑涂布層;正極活性材料涂布層由包括正極活性材料、導電劑以及粘結劑的材料組成;預鋰化劑涂布層由包括預鋰化劑和粘結劑的材料組成。本發明在負極預嵌鋰完成之后,正極活性材料涂布層仍然能保持為一個完整的涂布層,故可以防止現有技術中的正極涂布層因出現孔洞而容易從正極集流體上脫落的情況發生,從而使得正極電極片的循環壽命更長,進而可以延長鋰離子電容器的循環壽命。
一種復合補鋰添加劑,及鋰離子電池正極補鋰方法,所述復合補鋰添加劑由內核補鋰化合物和外層含磷化合物組成;所述補鋰化合物選自Li5FeO4、Li5Fe5O8、Li6CoO4、Li2NiO2、Li2O、Li2O2的一種或幾種,所述含磷化合物選自磷酸酯、亞磷酸酯、烷基膦酸酯及其苯基取代、鹵素取代、噻吩甲基取代物一種或幾種。所述補鋰方法包括將正極活性材料、粘結劑、所述復合補鋰添加劑在溶劑中混合制備漿料;將所述漿料均勻涂布在集流體表面,干燥后制備得到補鋰正極材料。所述補鋰方法,首圈充電過程產生的氧氣可以被含磷化合物吸收并在正極顆粒表面形成一層均勻的包覆層,解決補鋰產氣問題的同時提高電池的循環穩定性。
本發明涉及的一種浸出鋁基富鋰渣中鋰制備無水氯化鋰的方法,步驟為:(1)將鋁基富鋰渣在超聲波頻率為30~300kHz、鹽酸濃度為0.2~2mol/L、L/S為1:(1~15)的條件下浸出0.5~1h;(2)固液分離得到氯化鋰粗液;(3)氯化鋰粗液蒸發濃縮至10?20g/L;(4)有機萃取凈化得到氯化鋰精液;(5)減壓蒸餾得到高純氯化鋰析出物;(6)烘干得到高純無水氯化鋰;(7)或者將步驟(2)氯化鋰粗液蒸發濃縮至20g/L以上再添加碳酸溶液或沉淀劑得到碳酸鋰;(8)將碳酸鋰用鹽酸溶解;(9)重復步驟(5)、(6)得到高純無水氯化鋰產品。本發明方法效率高,成本低,適宜工業氧化鋁生產使用。
本發明涉及鋰電池技術領域,特別涉及一預鋰化材料的制備方法,該制備方法包括:將前驅體材料與鋰源進行混合形成混合物;其中,所述前驅體材料包括內核和包覆于所述內核之外的外殼,所述內核用于存儲鋰或鋰離子,所述外殼用于保護所述內核;將上述混合物在惰性氣氛的保護下依次進行燒結和冷卻,獲得燒結產物;對燒結產物的外表面進行脫鋰處理,獲得所述預鋰化材料。工藝整體無需采用有機溶劑對鋰源進行加熱熔融處理,環境友好,工藝簡單易操作。預鋰化工藝對環境要求低,工藝整體的安全性高。本發明還提供一種前驅體材料、預鋰化材料、鋰電池負極漿料及鋰電池。
本發明公開了一種鋰離子電池原位預鋰化的方法及鋰離子電池。該方法包括以下步驟:(1)將硅基負極材料與正極材料匹配,組裝成鋰離子電池,其中硅基負極材料的嵌鋰容量為N1,脫鋰容量為N2;正極材料充電容量為P1,放電容量為P2,N2/N1>P2/P1,N1/P1<N2/P2,N2/P2的值為1.02~1.20,N1/P1的值為0.85~1.05;(2)將鋰離子電池進行分階段活化,第一階段:充電至容量不高于N1/P1×100%SOC1,放電至不低于電池設計電壓范圍的下限電壓;第二階段:充電至容量不高于100%SOC2,放電至不低于電池設計電壓范圍的下限電壓,活化3?30周。本發明未增加鋰離子電池的制作工序,操作安全方便。包含該方法原位預鋰化的硅基負極的鋰離子電池具有高能量密度、長循環等特性。
本發明涉及鋰離子電池領域,具體地,公開了一種鋰離子電池隔膜用聚乙烯組合物、鋰離子電池隔膜及其制備方法以及鋰離子電池。聚乙烯組合物包括聚乙烯、成孔劑、交聯劑和交聯助劑;所述聚乙烯的熔融指數MI為0.02g/10min~6g/10min;相對于100重量份的所述聚乙烯,所述交聯劑的含量為0.03~8重量份,所述交聯助劑的含量為0.03~10重量份,所述成孔劑的含量為54~160重量份。采用所述聚乙烯組合物可以制得耐熱性能提高的鋰離子電池隔膜。
本發明公開了一種低鋰用量下失效磷酸鐵鋰正極材料補鋰修復方法,屬于廢舊鋰離子電池的回收、電極材料的循環再利用領域。該方法首先將失效磷酸鐵鋰正極材料與含鋰水溶液、還原劑混合于反應容器中,在低液固比、高鋰濃度的反應體系中對缺鋰態的磷酸鐵鋰進行一次補鋰修復,然后不進行液固分離直接蒸干水分,再通過煅燒進行二次補鋰,最終獲得組成、結構和電化學性能均得到有效恢復的磷酸鐵鋰粉末。該方法在低溫(<100℃)、常壓(1atm)實現失效LFP正極材料液相補鋰,規避了使用高溫、高壓的液相反應條件,全過程鋰用量僅為理論用量的1.1~1.2倍,具有較好的經濟和環境效益。
本發明公開了一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中直接制取出氫氧化鋰和碳酸鋰的方法,包括以下工藝步驟:(1)將鹽田提鉀后鹵水在穩定池內進一步穩定形成低鉀鈉的硼鋰鹵水;(2)硼鋰鹵水經過提硼處理后形成硼酸產品與鋰鹵水;(3)~(5)鋰鹵水經過三次精制后得到三次精制液;(6)三次精制液經過雙極膜電滲析器形成氫氧化鋰溶液;(7)將氫氧化鋰溶液通過蒸發結晶器得到一水合氫氧化鋰固體與蒸發母液;(8)將所述一水合氫氧化鋰固體通過洗滌重結晶而形成電池級氫氧化鋰與洗液;(9)將蒸發母液與洗液通過氣液反應器與二氧化碳氣體反應形成碳酸鋰。本發明具有良好的可操作性,大幅提高了鋰離子的回收率。
本發明涉及一種從氯化物型含鋰鹽水中電化學提鋰直接制備碳酸鋰的方法。以氯化物型含鋰鹽水為電解液,鋰離子篩電極和氯離子捕獲電極分別作為正負極構成原電池,原電池放電將鹽水中鋰離子嵌入鋰離子篩中;以鋰鹽回收溶液為電解液,嵌入鋰離子的鋰離子篩電極和惰性電極分別作為陽極和陰極構建電解池,電解池充電將鋰離子脫出到鋰鹽回收溶液中;重復上述嵌鋰?脫鋰步驟,待鋰鹽回收溶液中鋰鹽濃度接近飽和時升高溫度,利用碳酸鋰溶解度隨溫度升高而減小的特性析出碳酸鋰。利用該方法可以直接獲得高純度碳酸鋰,并且可以聯產氫氣和氯氣等重要化工原料,生產成本低,易于工業化實施。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,涉及一種鋰離子電池正極漿料的配料工藝、鋰離子電池正極片及鋰離子電池。本發明的鋰離子電池正極漿料的配料工藝,包括以下步驟:(a)將正極活性物質、導電助劑、分散劑和增稠劑進行干混,得到混合粉料;(b)加入溶劑,混勻,得到固含量為82wt%~85wt%的初級漿料;(c)再加入溶劑,混勻,得到固含量為66wt%~68wt%的次級漿料;(d)再加入溶劑,混勻,得到固含量為56wt%~59wt%的三級漿料,從而制得鋰離子電池正極漿料。本發明工藝簡單、易操作,能顯著縮短配料時間,提高設備利用率,同時混料均勻,改善了漿料的分散性、一致性以及細度。
本發明提供了一種鋰離子電池封裝膜、鋰離子電池封裝方法及其制備的鋰離子電池,涉及鋰離子電池技術領域。上述鋰離子電池封裝膜由外之內依次由尼龍層、鋁層和聚丙烯層組成。其中:尼龍層能夠阻止空氣尤其是氧的滲透,保證包裝鋁箔具備良好的形變能力;鋁層能夠阻止空氣中水分的滲透,具有一定的厚度強度能夠防止外部對電芯的損傷;聚丙烯層中的聚丙烯不會被電芯內有機溶劑溶解、溶脹等,有效阻止內部電解質等與鋁層接觸,避免鋁層被腐蝕。本發明鋰離子電池封裝膜對電芯進行包裝后,可以在電芯內部產氣較少時提前將電芯內部氣體排出,釋放內壓,以緩解現有鋰離子電池在過充條件下極易引發電芯熱失控的問題。
本發明涉及鋰電池技術領域,公開了一種鋰金屬負極、鋰電池電解液和鋰電池,所述鋰金屬負極包括:鋰金屬和在所述鋰金屬的表面附著的含親鋰基團有機物,其中,所述含親鋰基團有機物含有硫醇基團、羥基基團、羧基基團、氨基基團、鹵素中的至少一種。所述電解液包含:電解質、溶劑和含親鋰基團有機物,其中,所述含親鋰基團有機物含有硫醇基團、羥基基團、羧基基團、氨基基團、鹵素中的至少一種。所述鋰電池為包含所述鋰金屬負極或所述鋰電池電解液的鋰電池。相對于現有技術,本發明的鋰電池具有降低鋰在沉積過程中的過電勢,促進鋰金屬在沉積過程中形成更均勻致密的結構,延緩鋰枝晶的生成的效果。
本發明涉及鋰離子儲能器件技術領域,旨在解決預嵌鋰過程可能導致預嵌鋰裝置的外殼變形,需要將外殼恢復原本形狀或是更換新的未變形外殼之后,才能夠制成鋰離子儲能器件,降低生產效率的問題。為此目的,本發明提供了一種鋰離子儲能器件的預嵌鋰裝置及相應的預嵌鋰方法,其中,預嵌鋰裝置包括:外殼、電芯組件、容器和抽氣裝置,電芯組件設置于外殼內,外殼設置于容器內,外殼上形成有與外部連通的開口,抽氣裝置通過容器與外殼間接連通,在預嵌鋰過程中,電芯組件產生氣體,抽氣裝置能夠將多余氣體排出,避免外殼因內部氣體過多而變形,無需將外殼恢復原本形狀或是更換新的未變形外殼之后再制作鋰離子儲能器件,提高了生產效率。
本發明涉及鋰離子電池技術領域,公開了磷酸錳鐵鋰前驅體、磷酸錳鐵鋰正極材料及其制備方法和電極材料、電極以及鋰離子電池。該磷酸錳鐵鋰前驅體的表達式為(NH4)Mn1?x?yFexMyPO4·H2O/C,式中,0.1<x≤0.6,0≤y≤0.04;M選自Mg、Co、Ni、Cu、Zn和Ti中的至少一種。該前驅體具有由一次顆粒形成的二次球顆粒結構,具有正交晶系的晶體結構,前驅體中的元素分布均勻,摻雜元素進入金屬位點形成具有穩定結構的納米顆粒,同時納米顆粒表面包覆有碳,形成致密的球形團聚體,采用該前驅體制備的磷酸錳鐵鋰正極材料的碳包覆均勻,具有致密的二次球形貌,壓實密度高,應用于鋰離子電池時,能夠提高鋰離子電池的電化學性能,比容量高,循環性能好。
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