本發明提供一種三元鋰電正極材料前驅體及其制備方法、三元鋰電正極材料及制備方法和用途。三元鋰電正極材料前驅體的制備方法包括:將可溶性鎳鹽、可溶性鈷鹽和可溶性錳鹽溶于去離子水中,使溶液中金屬離子總濃度為1.2?2.4mol/L;將硫酸銨、氨水溶于去離子水中制備絡合劑,絡合劑中氨的濃度為1?3mol/L,絡合劑pH為8?10;將絡合劑與鹽溶液在保護氣氛下攪拌進行絡合反應;將沉淀劑與絡合溶液加入到共沉淀反應釜中反應、陳化、過濾、洗滌、干燥得到三元鋰電正極材料前驅體。采用本發明制備方法制備出的三元前驅體及正極材料擁有較高的純度、粒度分布均勻、振實密度高、具有優良的電化學性能。
本發明公開了一種鋰離子電池正極材料LiFePO4/C的制備方法。首先在惰性氣體吹掃的條件下,將鐵鹽、鋰鹽和含磷化合物于溶劑中溶解或分散,制成反應前驅體; 然后將上述反應前驅體轉移入高壓反應釜,于一定溫度反應一段時間;經過濾、洗滌和干燥后與碳源混合,然后煅燒處理,得到LiFePO4/C鋰離子電池正極材料。采用該方法可以解決傳統制備方法中高結晶性、特殊形貌和納米尺度粒徑不可兼得的難題,制備得到結晶完全、片狀、納米尺度的LiFePO4/C鋰離子電池正極材料。
本發明公開了一種鋰離子電池用復合隔膜及應用該隔膜的鋰離子電池,復合隔膜包括隔膜基體和聚電解質復合層,隔膜為陶瓷復合隔膜;陶瓷復合隔膜由氧化釔穩定的氧化鋯和聚電解質組成,氧化釔穩定的氧化鋯中,氧化釔的比例為8-13wt%,氧化鋯的比例為87-92wt%;陶瓷復合隔膜聚電解質的比例占隔膜總重量的0.1-2.0wt%。用該復合隔膜的鋰離子電池,包括電極組和非水電解液,電極組和非水電解液密封在電池殼體內;復合隔膜為陶瓷復合隔膜。本發明通過陶瓷與聚電解質的復合,可以有效提高有機電解液對陶瓷隔膜的潤濕性,增強陶瓷孔隙的保液能力,并提高電池的工作安全性。
本實用新型涉及鋰離子電池制造技術領域,提供了一種鋰離子電池真空注液機及其鋰離子電池注液頭結構。該鋰離子電池注液頭結構包括注液頭本體和密封設置在注液頭本體的出液口內的密封件,密封件上開設有隔離槽和通向注液頭本體內的注液腔的注液通道;當密封件與電池上蓋板抵觸時,注液通道連通注液腔與電池上蓋板上的注液孔,隔離槽罩設在電池上蓋板上的鉚釘外。由此,在電解液由注液腔注入到電池的過程中,電解液并不會泄漏到注液通道之外,因此在注液完畢后不會大量殘留在電池上蓋板上,避免造成浪費;同時也不會進入到隔離槽中而與鉚釘接觸而造成對鉚釘的腐蝕,最終提高了注液質量,使注液操作更加高效、簡單。
一種氮化鈷/多孔碳片/碳布自支撐鋰硫電池正極材料制備方法,屬于新能源材料電化學儲能領域。這種制備方法使用金屬有機骨架化合物為前驅體,碳布為載體,金屬有機骨架化合物垂直均勻生長在柔性的碳布上,通過碳化氮化等處理得到氮化鈷顆粒鑲嵌的納米碳片,且該多孔納米碳片以垂直生長方式負載于碳布的纖維表面之上,作為鋰硫電池正極材料展現出良好的電化學性能。該復合型自支撐鋰硫電池電極材料具有發達的孔隙結構,大幅度縮短了離子、電子和電解液等物質的擴散距離,納米級尺寸的氮化鈷顆粒對多硫化合物兼具吸附和催化轉化多硫化物的作用,因此,多硫化物的溶解和穿梭得到有效的抑制,同時碳布顯著增強材料的導電能力,具有廣泛的應用前景。
本發明涉及一種摻雜硼的磷酸釩鋰正極材料在鋰離子電池中的應用,所述正極材料組成為:Li3V2-xBx(PO4)3/C(0.01≤x≤0.15);正極材料中硼原子半徑大于釩,摻雜硼后能擴充鋰離子運輸通道,促進離子擴散。摻雜硼的磷酸釩鋰的正極材料與沒有摻雜的磷酸釩鋰正極材料相比電子導電率和離子電導率得到很大提高;做為鋰離子正極材料的初次放電比容量,循環性能和倍率性能都得到很大的提高。
本發明涉及一種鋰離子電池用層狀錳酸鋰正極材料制造方法,以電解二氧化錳為原料,在高溫下煅燒,得到三氧化二錳。將三氧化二錳和無水碳酸鈉按照摩爾比1∶1混合,進行燒結,得到NaMnO2。按照摩爾比6-10∶1稱取鋰源和NaMnO2,將混合液過濾,沉淀物洗滌、干燥即為層狀錳酸鋰。本發明方法制造的鋰離子電池正極層狀錳酸鋰,其充電容量大于200mAh/g,放電容量大于180mAh/g,首次放電容量高,循環性能較好。
本發明提供了一種磷酸鐵鋰/碳復合材料及制備方法、正極極片、鋰離子電池。該磷酸鐵鋰/碳復合材料的制備方法包括:在造孔劑的存在下,將含有LiFePO4和碳源的原料進行燒結,所述造孔劑選自ZnCl2、ZnBr2、ZnI2中的一種或兩種以上。本發明提供的磷酸鐵鋰/碳復合材料和具備其的正極極片、鋰電池,即使在低溫環境下也能夠顯示出優異的充放電能力。
本發明涉及一種新型鋰二次電池正極材料及使用此正極材料的鋰二次電池。所述正極材料為硫代羰基化合物,至少含有一個碳硫雙鍵,為硫代羧酸,硫代酰胺,硫代醛,硫代酮,硫代異氰酸酯,硫代酸酐,硫代?;^氧化物的至少一種,采用金屬硫化物與含有羰基的羧酸或者酰胺,醛,酮,異氰酸酯,酸酐,?;^氧化物反應制得。應用于鋰二次電池中,其首次放電容量大于600mAh/g,10C放電100次以后,放電比容量大于150mAh/g。
本實用新型公開了一種鋰電池及鋰電池極片,所述鋰電池極片包括正極極片和負極極片,每個正極極片的周邊設有兩個及以上的極耳,每個負極極片的周邊設有兩個及以上的極耳。每個正極極片上的極耳于正極極片的周邊均勻分布或中心對稱,每個負極極片上的極耳于負極極片的周邊均勻分布或中心對稱。本實用新型通過增加鋰電池中每層電池極片的極耳個數,提高鋰電池充放電電流分布的均勻性。本實用新型提供的方案可以有效改善充放電電流在極片中的分布,使充放電電流分布更加均勻,充放電過程中的極化降低,可有效提高電池的放電功率性能和減少充電時間。
本發明提供一種鋰電池蓋板及鋰電池殼體組件。該鋰電池蓋板包括:基板,基板構造有第一凹槽,第一凹槽的兩側設有向上的第一凸起,第一凸起的外側設有第一安裝部,且第一凸起與對應的第一安裝部之間通過第一斜面連接;保護罩,保護罩包括支撐部,支撐部的一端構造有與第一凸起適配的第二凹槽,支撐部的另一端設有與第一安裝部適配貼合的第二安裝部,且第二凹槽與第二安裝部之間通過第二斜面連接,且第二斜面與第一斜面適配貼合。本發明的鋰電池蓋板及鋰電池殼體組件,減小了蓋板厚度,能夠增大蓋板與電芯殼之間間隙,為鋁連接片厚度的改善與連接片彎折度優化提供空間,提高卷芯高度,增加極片的寬度,增大電芯容量。
一種超臨界水熱合成反應制備鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的方法,屬于新材料技術領域。該方法包括以下步驟:(1)水熱合成反應:將鐵源、磷源、鋰源和模板劑溶于水后,置混合液在反應釜中,采用真空泵抽出釜內空氣,加熱反應釜至380℃~500℃,用注水泵調節釜內壓力為23MPa~40MPa,反應10s~100min,加入物質的配比控制為:Li∶Fe∶P摩爾比為3.0~3.15∶1∶1.0~1.15。(2)生成物的過濾、洗滌和干燥:反應完成后,對反應釜進行水冷降溫,最后生成的產物經過過濾、洗滌和干燥,得到灰白色LiFePO4粉末。(3)煅燒包碳處理:所得產物在保護性氣氛下于500℃~800℃煅燒1~8小時,得到碳包覆的磷酸鐵鋰。該方法所得產品電化學性能優良,粒徑分布均勻,顆粒大小在300nm~800nm之間,物相純度可達99%以上,提高了材料的電子導電性和鋰離子的擴散性能。
本發明公開了一種三維石墨烯復合鋰合金負極及其制備方法,屬于鋰金屬電池領域。本發明主要制備了三維石墨烯為骨架的鋰金屬合金化負極,通過熔融的方式實現合金化鋰負極,并通過毛細管力將合金化鋰負極灌入到三維石墨烯骨架當中,合金金屬的使用,能夠充當鋰金屬成核位點,保證鋰金屬的均勻沉積,三維網絡石墨烯骨架的使用,能夠充當鋰沉積的載體并大大降低電流密度,極大地抑制了鋰枝晶的生長并緩解鋰金屬循環過程中的體積膨脹,最終獲得高庫庫倫效率和長循環壽命的鋰金屬電池。有利于金屬鋰負極的商業化應用。
本發明提供了一種鋰離子電池正極三元材料及其制備方法、正極極片、鋰離子電池。該鋰離子電池正極三元材料的制備方法包括:將金屬化合物通過先還原再氧化的方式,在鎳鈷錳前驅體的至少部分表面包裹金屬氧化物層,得鋰離子電池正極三元材料半成品;其中,所述金屬化合物包含鈷源化合物、鎳源化合物和錳源化合物;將所述鋰離子電池正極三元材料半成品與鋰源混合后進行燒結,得到鋰離子電池正極三元材料。本發明提供的鋰離子電池正極三元材料有效改善了正極極片與電解液的浸潤性,提高了正極極片的保液能力,減小了鋰離子充放電遷移距離,減小了鋰離子的界面反應阻抗,電池的低溫性能、倍率性能得到優化。
一種多孔碳材料在鋰-亞硫酰氯電池正極中的應用,所述碳材料所述碳材料由顆粒粒徑為1-30um的碳顆?;旌辖M成,碳顆粒本身呈由碳片層構成的類蜂窩狀多孔結構,碳材料中碳顆粒的孔容為0.5~5cm3/g;碳顆粒內部包括兩種孔,一種是由碳片層作為孔壁而構成的交錯貫通孔,另一種是均勻分布于碳片層孔壁內的孔;交錯貫通孔主要為孔徑范圍為5~90nm的孔,其占貫通孔體積的80%以上;碳片層厚度為2~50nm;孔壁內的孔主要為孔徑范圍為1~10nm的孔,占孔壁內孔體積的90%以上。將該碳材料用于鋰-亞硫酰氯電池正極中,可最大限度地提高碳材料在放電過程中的空間利用率,有效提高電池的能量密度及功率密度。
本發明涉及一種LiCr(MoO4)2化合物在鋰離子電池正極中的應用。采用高溫固相反應法和溶膠凝膠法可制備LiCr(MoO4)2鋰離子電池正極材料;具有較好的鋰離子電池充放電性能,循環穩定性良好, 工作電壓合適,可用作鋰離子電池正極材料。
本發明提供一種氟磷酸釩鋰?磷酸氧釩鋰復合正極材料、其制備方法及用途,氟磷酸釩鋰?磷酸氧釩鋰復合正極材料的通式為:xLiVOPO4·LiVPO4F,其中0.05≤x≤0.40。氟磷酸釩鋰?磷酸氧釩鋰復合正極材料的制備方法包括以下步驟:按照通式稱取鋰源、釩源、磷源和氟源,并混合;向混合物中加入添加劑、碳源和分散劑進行研磨,真空干燥后得到非結晶態焙燒前驅體粉末;將非結晶態焙燒前驅體粉末壓片后置于非還原性氣氛下燒結,降溫后獲得氟磷酸釩鋰?磷酸氧釩鋰復合正極材料。本發明所述材料能在空氣氛圍下進行高溫煅燒制備,在減小原料氟鹽的使用量的同時,仍保持氟磷酸釩鋰較高的電壓及容量。
本發明提供一種高能量、高安全性的磷酸鐵鋰基準固態無負極鋰電池及其應用,屬于新能源技術領域。準固態無負極鋰二次電池由磷酸鐵鋰正極,準固態聚合物電解質和負極側集流體組成。通過漿料涂覆的方法制備正極電極材料,并將準固態聚合物電解質置于正極與負極側集流體之間組裝成扣式或軟包電池。本發明制備的準固態無負極鋰二次電池能量密度超過300Wh kg?1,且規避了易燃液態電解液和過量金屬鋰的使用,在電濫用、熱濫用和機械濫用等條件下均具有良好的安全性。另外,制備過程操作簡便,利于規?;瘧?。
本發明涉及一種鋰離子超級電容器負極預嵌鋰的方法,包括正極、隔膜、負極,以及位于正極與負極之間的電解液;所述的正極材料包括活性材料和預嵌鋰添加劑;其中,預嵌鋰添加劑與負極材料的質量比為1:100~10:1;將正極、隔膜、負極組裝成鋰離子超級電容器,加入電解液后對電池充電預嵌鋰。較沒有預嵌鋰的鋰離子電容器的循環穩定性更好,安全、可靠、成本低。
本發明提供了一種低溫鋰電池電解液及鋰電池。所述低溫電解液中包含添加劑,所述添加劑中包含選自氯磺丙脲、醋酸己脲、妥拉磺脲中的一種或幾種的磺酰脲類化合物;所述添加劑中還包含選自甲基二磺酸亞甲酯、二氟磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰中的一種或幾種的輔助組分。在?20℃的低溫環境下,使用該低溫電解液的鋰電池的恒流沖入比大于91%,即使在?40℃的低溫環境下,恒流沖入比仍然大于76%,電解液低溫倍充性能優異。同時,在?20℃的低溫環境下循環充放300次,使用該低溫電解液的鋰電池容量保持率大于86%,電解液低溫循環性能優異。
一種基于硫化鋰正極的高安全性、高能量準固態鋰二次電池及其制備方法,屬新能源技術領域。準固態鋰二次電池由硫化鋰/碳復合正極,儲鋰材料/碳復合負極和聚合物凝膠電解質組成。制備方法:通過溶液滴定蒸發或者涂覆刮膜的方法制備正、負極電極材料,然后添加聚合物凝膠電解質組裝準固態鋰二次電池。本發明制備的準固態鋰二次電池基于氧化還原反應儲能,能量密度可達802Wh kg?1。同時,電池能夠在刺穿,過熱等多種條件下不發生熱失控,在刺穿后依然點亮LED燈串,展示出了優異的安全性能。
本發明涉及一種鋰離子電池負極及由其制得的鋰離子電池。所述鋰離子電池負極包括自下而上的負極基材層、負極活性物質層、可替代傳統鋰離子電池PP、PE隔離膜的氧化鋁微孔涂層。所得鋰離子電池負極表面的氧化鋁微孔涂層不僅具有較高的機械強度,同時具有良好的保液能力以及不存在高溫閉孔的現象,進而保障電池在溫度適用范圍上具有更好的高溫適用性,適用于大倍率鋰離子動力電池。
本發明提供一種電池級碳酸鋰的制備方法,以鋰云母礦為原料,通過焙燒、浸出、浸出液蒸發濃縮,添加碳酸鈉進行一次沉鋰后冷卻析鈉;然后進行二次沉鋰值得得到電池級碳酸鋰。鋰的總回收率高,產品滿足電池級碳酸鋰要求。本發明不僅有效的提高了總的沉鋰率,而且減少了析鈉過程鋰的損失,得到的產品符合電池級碳酸鋰的要求,操作簡單、安全性高。
本發明涉及一種鋰離子電池用鈦酸鋰負極材料及其制備方法,該負極材料以鋰源、鈦源和碳源為原料,其中,Li∶Ti的摩爾比為(4.0~4.3)∶5,碳源的摻入量為鋰源和鈦源總質量的1~30%。其制備方法為:1)按上述摩爾比和質量比分別稱取鋰源、鈦源和碳源;2)將鋰源和碳源溶解于溶劑,再將鈦源溶解于相同溶劑中,將鈦源溶液加入到鋰源和碳源溶液中,攪拌和超聲混合;3)加氨水,控制混合液pH值,攪拌加熱,使溶劑和氨水揮發,成粘稠膠狀物,再真空加熱烘干,得到前軀體干凝膠;4)在惰性氣體保護下,對前軀體干凝膠升溫、焙燒,冷至室溫后再粉碎、研磨;5)模壓成模塊;6)在惰性氣體保護下,對模塊再次升溫、焙燒,降至室溫再粉碎、研磨、過篩、烘干,即得鋰離子電池用鈦酸鋰負極材料。
本發明涉及一種摻雜硫的磷酸釩鋰正極材料在鋰離子電池中的應用,所述正極材料的組成為Li3V2-xSx(PO4)3, 其中0.01≤x≤0.15。由于硫原子半徑大于釩,摻雜硫后一方面能擴充鋰離子運輸通道,促進離子擴散,另一方面能維持材料在充放電過程中的結構穩定性。摻雜硫的磷酸釩鋰的正極材料與沒有摻雜的純的磷酸釩鋰正極材料相比電子導電率和離子電導率得到很大提高;做為鋰離子正極材料的初次放電比容量,循環性能和倍率性能也得到很大的提高。
本發明涉及一種Li3Cr(MoO4)3在鋰離子電池正極中的應用。所述Li3Cr(MoO4)3化合物作為活性材料應用于鋰離子電池正極中,具有較好的鋰離子電池充放電性能,循環穩定性良好,工作電壓合適,可用作鋰離子電池正極材料。
本發明涉及一種SnPO4在鋰離子電池負極中的應用。所述SnPO4化合物作為活性材料應用于鋰離子電池負極中。具有較低的平均工作電壓和高的比容量,具有較好的鋰離子電池充放電性能,循環性能優異,可用作鋰離子電池負極材料。
本發明涉及鋰硫液流電池和鋰硫液流電池用正極電解液及其制備,所述鋰硫液流電池由一節單電池或由二節以上單電池串聯而成的電池模塊、正極電解液、負極電解液、正極電解液儲罐、循環泵和循環管路組成;單電池包括負極集流體、鋰負極、隔膜、正極、正極集流體、密封件;正極電解液裝填于正極電解液儲罐中。所述正極電解液為含有納米硫粉的Li2S8、、以及三氟甲基磺酸鋰或三氟甲基磺酸亞胺鋰的混合溶液,其中溶劑為體積比1:5-5:1的四甘醇二甲醚或乙二醇二甲醚和1.3-二氧戊環組成的混合溶劑;與傳統的鋰硫電池相比,鋰硫液流電池循環壽命和充放電功率均得到提高,采用的獨立的正極電解液儲罐的結構,在容量方面完全不受電極面積的控制。
本發明涉及一種內部含有三維導電結構的鋰電池磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法,本發明給出的鋰電池磷酸鐵鋰正極材料以磷酸鐵鋰正極微米粒子為內核,用納米碳材料包覆磷酸鐵鋰納米粒子形成含核導電體,該含核導電體殼層及內核形成第一導電層,用納米金屬或金屬氧化物對含核導電體再次包覆,再次包覆的殼體形成第二導電層,經兩次包覆即構成磷酸鐵鋰正極微米粒子,該磷酸鐵鋰正極微米粒子的第二導電層與第一導電層共同形成三維導電網絡。本發明采用兩次包覆工藝形成內部含有三維網狀導電結構的磷酸鐵鋰微粒正極材料,電容量大于150mAh/g,循環200次后,容量衰減小于5%。
本發明涉及一種鋰離子超級電容器負極預嵌鋰方法,采用含有質量含量1?8%富鋰化合物的正極,與可嵌鋰的負極和隔膜組裝鋰離子超級電容器后置于一容器內,向容器內注入電解液,對鋰離子超級電容器進行充電,使得正極中的富鋰化合物分解,分解后的鋰用于負極形成SEI膜,即讓SEI膜的形成消耗外界(正極中富鋰化合物)鋰源的鋰離子,這樣就可以保證正極脫嵌的鋰離子不會浪費于化成過程,最終就可以提高全電池容量。
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