一種流動相熱催化氮氣和氫氣合成氨氣的鋰摻雜二維鐵鉬催化劑及其制備方法,屬于合成氨催化技術領域。本發明將MoO2真空煅燒處理,然后將鐵離子、鐵原子負載至MoO2表面,再與含鋰還原劑混合均勻并高溫真空煅燒,酸或水洗后使得鋰摻雜進入MoO2從而剝離成二維催化劑,得到鋰摻雜的二維鐵鉬催化劑。本發明通過鋰摻雜為催化劑引入大量電子,同時具備鐵鉬雙活化位點,且能夠在固定床反應器下進行流動相催化,該催化劑可在高溫、高壓下可持續長時間催化氮氣和氫氣合成氨氣。其中,鋰摻雜二維鐵鉬催化劑的氨氣的生成量可以達到3007.11umol*g?1*h?1,酸處理的鋰摻雜二維鐵鉬催化劑的氨氣的生成量可以達到3207.61umol*g?1*h?1。
本發明屬于電動汽車鋰離子動力電池技術領域,涉及一種鋰離子電池機理建模方法;克服了鋰離子電池電化學模型結構復雜、參數難以辨識,經驗模型精度低的缺點;包括以下步驟:1)建立鋰離子電池單粒子模型;2)采用三參數拋物線方法簡化鋰離子電池單粒子模型中的固相擴散方程;3)采用菌群覓食優化算法辨識鋰離子電池單粒子模型中的未知參數;4)擬合鋰離子單粒子模型的正極開路電壓表達式;本發明采用三參數拋物線方法,簡化了鋰離子電池單粒子模型的結構;采用菌群覓食優化算法辨識鋰離子電池單粒子模型中的未知參數,辨識速度快,得到了全局最優解;本發明為鋰離子電池狀態估計,壽命預測,特性分析提供理論支持。
一種高吸附量鋰離子印跡納米復合膜的制備方法,涉及環境功能材料技術領域。本發明的目的是要解決現有的離子印跡膜對鋰離子的吸附量較低、并且對鋰離子的選擇性吸附效果較差的問題。方法:將苯并?15?冠醚?5和氯化鋰加入到乙腈溶液中,水浴攪拌2h~3h,加入MWCNTs@PDA@PVDF膜、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二異丁腈,氮氣保護下,攪拌18h~24h,用去離子水清洗,真空干燥,最后進行酸洗,得到高吸附量鋰離子印跡納米復合膜。本發明可獲得一種高吸附量鋰離子印跡納米復合膜的制備方法。
本發明公開了一種光輔助固態鋰空氣電池,涉及化學電源技術領域,該電池包括負極鋰片、固態電解質層和固態光空氣正極層,所述固態光空氣正極層采用離子/電子傳導材料支撐并且以在孔道中具有自由移動的鋰離子的NH2?M I L?125金屬有機框架材料作為光催化劑,固態電解質層采用具有自由移動的鋰離子的NH2?M I L?125金屬有機框架材料制成并與態光空氣正極層形成固態電解質?光空氣正極一體化材料。本發明首次在鋰空氣電池中構建一種離子/電子混合導體的固態光空氣正極,設計了一種電極?電解質一體化材料的光輔助固態鋰空氣電池實現了超降低過電位,高能量轉換效率,以及安全穩定的長期運行。
本發明公開一種寬溫區不燃的鋰離子電池電解液,屬于鋰離子電池研究領域。這種寬溫區不燃的鋰離子電池電解液,包括鋰鹽和聚醚及其衍生物有機溶劑。其特征在于:聚醚及其衍生物有機溶劑作為鋰離子電池的溶劑,替代傳統的碳酸酯類易燃溶劑。部分聚醚及其衍生物具有很低的熔點,溫度在-80℃環境中依然為液態,并且高溫200℃仍然穩定存在。本發明提供了一種鋰離子電池的電解液與傳統電解液相比,在較寬的溫度范圍內(—40~80℃)表現出較高的離子電導率,閃點燃點高。作為常規電池的電解液在寬溫下表現優異的比容量,循環性能以及安全性。
本實用新型屬于鋰電池技術領域,尤其為一種鋰電池保護電路,該鋰電池保護電路在正極電路上設有P?MOS管Q1,并通過光電耦合器U1、光電耦合器U2、多個電阻及二極管控制P?MOS管Q1工作狀態,在充電器開啟后且鋰電池正負極連接正確時,能夠順利為鋰電池充電;在充電器沒有開啟,且鋰電池正負極連接正確情況下,能夠避免鋰電池輸出電能造成耗電;在充電器開啟,且鋰電池正負極反接時,P?MOS管Q1處于截止狀態,避免損壞鋰電池和充電器。因此,該鋰電池保護電路通過相對簡單的電路實現了充電導通、防漏電、防反接的功能,保障充電安全,并防止充電不當造成鋰電池壽命縮減。
一種鋰電池實時狀態監控及熱失控報警方法,包括以下步驟:S1:鋰電池狀態傳感模塊實時檢測鋰電池狀態數據并將鋰電池狀態數據傳送至數據處理模塊;S2:所述數據處理模塊對鋰電池狀態數據進行分析并識別鋰電池故障;S3:所述數據處理模塊根據鋰電池故障判斷是否發出熱失控報警。一種鋰電池實時狀態監控及熱失控報警裝置,包括鋰電池狀態傳感模塊以及數據處理模塊,所述鋰電池狀態傳感模塊與數據處理模塊電連接;所述鋰電池狀態傳感模塊檢測到的鋰電池狀態數據傳送至數據處理模塊,所述數據處理模塊對鋰電池狀態數據進行分析、識別鋰電池故障并判斷是否發出電池熱失控報警。本發明對鋰電池狀態實時監控并進行熱失控報警,提高鋰電池的使用安全性。
本發明屬于無機先進納米材料制備工藝技術領域,具體涉及一種亞微米級切角八面體結構鎳錳酸鋰及其制備方法,所述鎳錳酸鋰為切角八面體結構,該結構由{111}晶面族與{100}晶面族構成,切角八面體結構鎳錳酸鋰尺寸為300-800納米;所述亞微米級切角八面體結構鎳錳酸鋰的制備方法是以一水合硫酸錳與碳酸氫銨為原料,經燒結獲得前驅體三氧化二錳,再加入鋰鹽、鎳鹽,滴加乙醇,經攪拌、干燥和高溫燒結后獲得最終產物。本發明切角八面體結構的鎳錳酸鋰更有利于鋰離子的擴散和循環性能的提升;以納米顆粒團聚的三氧化二錳為前驅體制備切角八面體鎳錳酸鋰,制備方法新穎、步驟少、工藝簡單且成本低。
本發明涉及一種鋰離子動力電池系統的故障處理系統,主要由動力電池、電機、充電機和DC/DC總成、1號熔斷器、電池總成、2號熔斷器和電池管理系統組成;還涉及一種故障處理方法,是當動力電池發生故障時,按照動力電池故障對動力電池和車輛的危害程度,將動力電池故障劃分為8個等級,從功率控制角度對動力電池充電和放電功率進行有效控制??刂瞥潆姍C對動力電池的充電功率、車輛能量回收對動力電池的充電功率、動力電池對電機的放電功率、動力電池對DC/DC的放電功率。本發明從新能源汽車最重要的充電和放電功率控制入手,提出了一種動力電池故障處理方法,對提高動力電池安全性、可靠性,對鋰離子動力電池在新能源汽車上的推廣具有良好的應用價值。
本發明屬鋰二次電池正極材料及其軟化學合成 方法。材料分子式為Li(AlxCo1-x-yMgy)O2, (0.5≤x≤0.7, 0
本發明屬于能源材料制備技術領域,其制備方法是先將鋰源、鈦的前驅物、自己制備的高導電高比表面積聚并苯或者是合成的酚醛樹脂,按比例混合后球磨均勻,在氮氣氣氛保護下,經過高溫熱處理得到鈦酸鋰復合材料,平均粒徑為0.5-6ΜM。組裝成電池后,在室溫下0.3C倍率首次放電比容量可達155-162MAH/G,2C倍率首次放電比容量可達140-150MAH/G,9C倍率首次放電比容量仍在95-110MAH/G的高比容量;且循環性能良好;價格低廉、安全性好,對環境友好,可廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、以及各種便攜式設備和電動車領域,同時此材料也適合應用于不對稱超級電容器的電極材料。
本發明涉及一種高導電率鋰離子電池磷酸釩鋰正極材料制備方法,其特征在于具體步驟如下:a)將可溶性磷酸鹽、釩鹽溶于去離子水中,配制成A溶液;b)將硫酸銅溶液滴入氫氧化鈉溶液中,得斐林試劑;c)將A溶液緩慢滴入斐林試劑中,形成B溶液;d)將甲醛溶液緩慢滴入B溶液中,形成粉末狀前軀體,研磨備用;e)將前軀體放入通有惰性或還原性氣體保護的管式爐中進行預處理燒結,得到預處理粉末;f)將上述預處理粉末在通有惰性或還原性氣體保護的管式爐中再次進行燒結,其電導率高,分布均勻,且電化學循環穩定性和倍率性能優異。
本發明提供了一種鋰?氮二次電池電極,包括正極和負極;所述負極包括金屬鋰;所述正極包括集流體;所述集流體包括金屬和/或導電碳材料。本發明提供了一種鋰?氮二次電池,包括上述技術方案任意一項所述的電極、電解液和隔膜。本發明提出一種基于鋰?氮氣可充放電池的電化學高效人工固氮方法,利用氮氣,在放電過程中消耗氮氣,充電過程中釋放氮氣,實現氮氣的循環,并對外提供電能。本發明的鋰?氮氣二次電池的放電與充電過程相對獨立,不僅降低了充電電位,且提高了電池循環次數及循環效率。本發明擴展了人工固氮的新方法,填補了鋰?氮二次電池技術領域的空白,原子利用率高,符合綠色化學的要求,有利于大規??稍偕茉吹难h存儲與利用。
本實用新型涉及一種用于鋰離子電容器的預嵌鋰裝置,其特征在于:負極集流體、正極集流體呈圓筒形,正極集流體內圈為流動區域,負極集流體套在正極集流體外圈,負極集流體與正極集流體之間為隔膜,負極集流體的外圈也附有隔膜,另外一個正極集流體套在負極集流體外圈并留有流動區域,負極集流體與正極集流體的嵌套層數為n≥2;負極集流體、隔膜、正極集流體固定在反應電堆內部,儲罐連接反應電堆進口端的管路上有泵和閥,正極集流體通過電源線引出正極,負極集流體通過電源線引出負極。具有工藝簡單,易于控制鋰離子嵌入量,成本低廉,安全可靠,易于維護的特點。
本實用新型涉及一種用于鋰離子電容器的預嵌鋰裝置,其特征在于:負極集流體與正極集流體位于反應電堆內,負極集流體與正極集流體成圓筒形;負極集流體位于最中間,其外圈上附有隔膜,其內圈為負極區域;正極集流體套在負極集流體外,正極集流體內圈與負極集流體之間留有距離為正極區域,正極集流體外圈上附有隔膜;正極連接管路和負極連接管路上均有泵和閥,負極集流體通過電源線引出負極,正極集流體通過電源線引出正極。具有工藝簡單,易于控制鋰離子嵌入量,成本低廉,安全可靠,易于維護。
一種水系廢舊鋰離子動力電池回收制備磷酸鐵鋰的方法:1)將水系廢舊鋰離子電池剪切破碎后,由去離子水處理,過篩干燥后回收電極材料和導電劑混合物;2)將干燥后的電極材料和導電劑混合物加入無機酸進行處理,過濾得到Li+、Fe2+、PO43-的酸性溶液;3)向含Li+、Fe2+、PO43-的酸性溶液中添加鋰鹽或者鐵鹽,加入抗壞血酸攪拌,控制pH值=3-7;過濾,得到沉淀;4)將步驟3得到的LiFePO4粗產品加入到蔗糖水溶液中進行球磨,干燥煅燒得到再生的LiFePO4材料。本發明的成本低,操作簡單,不產生二次污染。
本發明涉及一種低成本高導電率鋰離子電池正極材料制備方法,其特征在于具體制備步驟如下:將可溶性磷酸鹽、Fe鹽按照化學計量比溶于去離子水中,配制成0.1~3mol/L的A溶液;將1~7%的硫酸銅溶液滴入1~10%的氫氧化鈉溶液中,得透明斐林試劑溶液;將A溶液緩慢滴入斐林試劑中,形成B溶液;將20~40%的甲醛溶液緩慢滴入B溶液中,并在70~90℃的溫度下進行磁力攪拌,直至形成粉末狀前軀體,研磨備用;將前軀體放入通有惰性或還原性氣體保護的管式爐中進行預處理燒結,得到預處理粉末;將上述預處理粉末在通有惰性或還原性氣體保護的管式爐中再次進行燒結,即可得到銅包覆磷酸亞鐵鋰材料。其制備的材料電導率較高,非常有利于提高磷酸亞鐵鋰材料的倍率性能和循環穩定性。
本發明提供了一種鋰二次電池用雜交電解質,所述雜交電解質包括固相電解質;所述固相電解質包括NASICON結構陶瓷材料;所述陶瓷材料的化學組成為:Li1+xAlxGe2?x(PO4)3,其中0≤x≤2;所述鋰二次電池包括鋰?氧氣二次電池或鋰硫電池。本發明所提供的雜交電解質,其中NASICON結構的陶瓷電解質一方面可以使鋰離子在鋰金屬表面均勻分布;另一方面可視為路易斯堿,可以與作為路易斯酸的陰離子相互作用使其固定住,減緩空間電荷區的出現,這兩方面共同作用可以使鋰金屬均勻成核。此外,NASICON結構的陶瓷電解質具有超高的楊氏模量,可以抑制鋰枝晶的生長,還具有好的熱穩定性,保證了鋰氧氣電池的熱安全。
本發明涉及一種基于預防析鋰的鋰離子電池快速充電方法。針對目前鋰電池快速充電效率低,充電中易產生安全事故的問題,本發明基于電化學模型的商業軟件,判斷出不同溫度、不同充電電流、不同荷電狀態、不同健康狀態下電池的負極電位,通過三電極電池所實測負極電位與電化學模型所仿真出的負極電位進行比較對模型進行標定,標定好的模型進行參數化掃描即可得不產生析鋰現象的最大電流譜圖,最后使用合理的充電策略通過對最大電流譜圖進行插值查表的方式即可對電池進行充電;同時,本發明考慮電池全生命周期,即健康狀態從0~1下的充電策略,更有利于該策略的實際應用,能夠更大程度上發揮電池的潛力。
本發明提供一種N-脂肪酰谷氨酸作為凝膠因子提高鋰電池安全性的方法,電池化成后,在電解液中按照0.5~5wt%的比例添加N-脂肪酰谷氨酸凝膠因子,加熱到50℃~55℃,保溫24小時以上,使膠凝因子在電解液的有機溶劑中加熱溶解,然后冷卻到室溫即可。采用N-脂肪酰谷氨酸作為凝膠因子,從而將富余游離態的電解液轉化為凝膠態電解液,待游離態電解液消耗完成后,凝膠態的電解液在高溫條件下又可變為游離態的電解液;防止電池在使用過程中富余游離態的電解液滲漏而導致電池發生燃燒、爆炸等安全事故,從而保證鋰電池在使用過程中的安全性。
一步水熱法制備鋰電池負極材料管狀NiCo2O4的方法,屬于鋰電池電極材料制備技術領域。具體是將NiCl2·6H2O和CoCl2·6H2O加入到去離子水中,攪拌使充分溶解;將PEG?600加熱融化成液態,然后將冷卻到30℃~50℃的PEG?600加入到上述溶液中,邊攪拌邊加入尿素;將上述溶液進行水熱反應,冷卻至室溫后,去上層清夜,取下層粉紅色沉淀,并用去離子水反復清洗至中性;將得到的產物干燥后得到粉紅色的水熱前驅體產物,煅燒后得到鋰電池負極材料管狀純相NiCo2O4材料。本發明用一步簡單的水熱合成法成功的制備了中空管狀NiCo2O4負極材料,原料價格便宜,方法簡單,且得到的中空管狀NiCo2O4形貌尺寸均一,既降低了成本,又有利于工業化的實現,使產物的電化學性能得到提高。
本發明公開了一種適用于高硫面載量鋰硫電池的電解液,包括有機溶劑、鋰鹽和具有式1結構的輔助溶劑中的一種或者兩種以上混合物:式1R為單獨為C1~C3的烷基;X為C1~C2的鹵代烷基,本發明的有益效果是,本發明提供了一種適用于高硫面載量鋰硫電池的電解液及其制備應用。所述電解液對多硫化鋰具有高的溶解度,從而改善充放電過程中,多硫化鋰的轉化速率,實現鋰硫電池在高的硫面載量下,高的活性物質利用率和良好的倍率性能。
一種鋰離子電池負極集流體銅箔的氧化還原處理方法,屬于鋰離子電池技術領域。將銅箔浸泡在堿溶液中30~90s;將銅箔從堿溶液中取出,然后浸泡在熱去離子水中;將銅箔取出,浸泡在室溫下的去離子水中;將銅箔取出,浸泡在硝酸溶液中30~60s,取出后浸泡在去離子水中;將銅箔取出,浸泡在轉化溶液中90~150s,取出后浸泡在去離子水中;將銅箔取出,室溫下干燥6~8小時,從而實現對鋰離子電池負極集流體銅箔的氧化還原處理。本發明處理后的銅箔表面更粗糙,同時促進了活性材料與集流體之間的電子快速轉移,降低了集流體與活性材料之間的接觸電阻。
本發明屬于能源轉換材料制備技術領域,具體涉及磷酸亞鐵鋰復合材料的制備方法。其制備方法是先將鐵紅、磷源、鋰源、與碳源,按比例混合后均勻球磨,噴霧干燥,在非氧化氣氛保護下,經過高溫熱處理,得到磷酸亞鐵鋰復合材料,平均粒徑為0.1-10μm,振實密度為1.2-1.5g/cm3。組裝成電池后,在室溫下0.2C倍率首次放電比容量可達150-160mAh/g,1C倍率首次放電比容量可達140-150mAh/g的高比容量;在各種不同倍率下循環100次后,可逆容量仍達到最初容量90%以上的高循環性能;安全性好,對環境友好和價格低,可廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、以及各種便攜式設備和電動車領域。
本發明公開了一種鎳鈷錳鋰鹽及鋰電池材料中固體微粒的去除方法,它包括:1)電池材料金屬鹽溶液,在結晶前加入所述的固體微粒捕集劑;2)過濾,去除沉淀;所述的固體微粒捕集劑,它包括:有機高分子絮凝劑、天然有機高分子絮凝劑和/或微生物絮凝劑,其具有羥基、氨基極性基團,可溶于水;所述的金屬鹽為鎳、鈷、錳和/或鋰鹽;采用ICP發射光譜儀檢測,結果顯示磁性物質和其它金屬、非金屬微粒含量小于5ppb;產品中其他雜質元素都沒有變化;有益效果:較磁選法成本低,效率高,節能降排;適用于工業化生產。
一種泡沫鎳作為夾層的Se?TiO2/NFF鋰硒二次電池及其制備方法,屬于鋰離子電池技術領域。是將0.2~0.4g乙烯吡咯烷酮溶于6~8mL乙醇,再加入2~4mL冰醋酸和1~5mL鈦酸四丁酯,攪拌12~24h得到紡絲液;然后在15~20KV的高電壓下紡絲,隨后將紡絲產物在400~700℃條件下6~12h預氧化,得到直徑80~100nm的TiO2納米纖維;和Se顆粒以質量比1∶1混合后研磨2~8h,壓片后在氬氣、200~260℃條件下焙燒6~12h,使Se顆粒進入到TiO2納米纖維的介孔中,得到Se?TiO2納米纖維;將其與導電劑、粘結劑按照質量比8∶1∶1的比例混合,所得漿料涂覆于鋁箔上,得到Se?TiO2正極材料;在Se?TiO2正極材料和隔膜之間加入NFF夾層,鋰片作為對電極組裝半電池,從而得到本發明所述的泡沫鎳作為夾層的Se?TiO2/NFF鋰硒二次電池,具有較高的容量,穩定的循環倍率性能。
本發明提供了一種鋰二次電池用雜交電解質,所述雜交電解質包括固相材料和液相材料;所述固相材料包括石榴石陶瓷復合材料,所述液相材料包括液態電解液或凝膠電解液;所述石榴石陶瓷復合材料的化學組成為:Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12+zA,其中0≤z≤5wt%,A包括Al2O3、Li2O、MgO、CaO、BaO和Y2O3中的一種或多種。本發明將具有特定化學組成的立方相石榴石結構陶瓷電解質,通過改善晶界連接,提高了電解質材料的致密度,進而改善了電解質材料的空氣穩定性,在鋰?氧氣電池中能夠更好地防止氧氣、水分與鋰的副反應,從而提高電池性能。
本實用新型涉及一種鋰離子電容器用預嵌鋰裝置,其特征在于:反應堆內固定有正極極片和負極極片,正極極片和負極極片為并行排列,并行數n≥2,正極極片和負極極片之間為隔膜,反應堆內空隙部分為流動區域,正極極片通過電源線引出正極,負極極片通過電源線引出負極,儲罐通過連接管路與反應堆的進口和出口連接,儲罐與反應堆進口連接的連接管路上有泵和閥,儲罐內有穩定漿料。其通過含鋰活性物質的液相流動,實現鋰離子電容器的預嵌鋰,易于控制鋰離子嵌入量,成本低廉,安全可靠,易于維護。
本發明屬于能源材料技術領域。特別涉及一種制備磷酸亞鐵鋰/碳復合材料的方法,可用來作為鋰離子電池的正極材料。本發明中以氫氧化氧鐵為鐵源合成磷酸亞鐵鋰,國內外未見報道。復合物的合成過程為:將氫氧化氧鐵、鋰鹽、磷鹽,按照化學計量比混合,加入適量碳源及液態球磨介質,球磨,干燥后的混合物在一定溫度下反應,最終得到磷酸亞鐵鋰/碳復合物。終產物純度高、結晶良好;電化學性能測試表明在高低倍率下,容量均較高、循環性能均很好。
本發明公開了一種鋰離子電池隔膜、鋰離子電池及其制備方法。該鋰離子電池隔膜包括基膜和涂層,所述涂層覆蓋在所述基膜的至少一側,其中,所述涂層含有粘結劑和納米多水高嶺土,所述粘結劑與所述納米多水高嶺土的質量比為1:(3~15),所述涂層的厚度為2.5~15μm。該鋰離子電池隔膜對電解液的浸潤性好、吸液率高,熱穩定性好,離子電導率高,電化學窗口穩定;其制備方法簡單,包含其的鋰離子電池具有優異的倍率性能和長期循環性能。
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