本發明適用于鋰離子電池技術領域,提供了一種鋰離子電池微米硅基負極用粘結劑及鋰離子電池,包括聚磷酸鹽和有機聚合物,所述有機聚合物含?OH、?COOH、?NH2至少一種官能團,本發明還公開了一種鋰離子電池,包括粘結劑、導電添加劑和微米硅顆粒,本發明通過聚磷酸鹽和含?OH、?COOH、?NH2至少一種官能團的有機聚合物之間的強相互作用而形成的網絡粘結劑;聚磷酸鹽中富含極性P?O?和P=O官能團,能夠與有機聚合物中的?OH、?COOH、?NH2官能團形成強的離子?偶極和偶極?偶極力;該作用力強于傳統的氫鍵作用,賦予了復合網絡粘結劑更強健的機械性能,使其能夠有效地維持微米硅電極的結構穩定;本發明粘結劑制備方法簡單,原料價格便宜,易于大規模商業化應用。
本發明涉及具有大層間距MoS2@C空心球高性能鋰離子負極材料的制備方法,具體涉及一種利用液相法先合成前驅體,再通過氣相方法將前驅體轉化成形貌和尺寸可控具有大層間距MoS2@C空心球高性能鋰離子負極材料的方法,其具體制備工藝為:稱取一定量磷鉬酸(H3PMo12O40·nH2O)溶于一定量去離子水中,將一定量吡咯溶于一定量無水乙醇后逐滴加入上述溶液,不斷攪拌,在室溫下反應一定時間,將得到的藍色沉淀離心,在60℃干燥一定時間。將所得產物前驅體和硫磺按質量比1 : 2放置在管式爐中,硫磺前置,在Ar氣氣流中在600℃保溫一定時間,800℃保溫一定時間。前后升溫速率分別為1℃min?1和3℃min?1。所得到的大層間距MoS2@C空心球高性能鋰離子負極材料具有尺寸均勻,導電性好,儲鋰容量高等優點。本發明材料制備方法簡易,設備簡單;原材料價格低廉,重復性好。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,公開了一種無鈷富鋰錳基正極材料及鋰離子電池。所述鋰離子電池,包括無鈷富鋰錳基正極材料和高性能電解液。與其他技術相比,本發明提供的無鈷富鋰錳基正極材料,實現真正意義上的無鈷化,其制備工藝簡單并且容易工業化,制備的鋰離子電池具有循環穩定性好、倍率性能高以及循環過程中電壓衰降低的優點,具有很大的商業化前途和應用價值。
本發明公開了一種耐高電壓多級結構復合固態電解質及其制備方法,以及其在固態鋰電池中的應用。其特征在于鋰電池采用了多級結構不同組分的固態電解質,負極側的電解質采用與電極界面相容性優異的聚合物電解質,正極側的電解質采用耐高電壓的聚合物電解質,中間層采用離子電導率高的聚合物電解質或者無機電解質。多級結構固態電解質結合了不同組分的優點,具有機械性能高、離子電導率高、電化學窗口寬、與電極的界面相容性優異、能夠抑制鋰枝晶的生長等優點。同時,相比于傳統的液態鋰離子電池,采用多級復合固態電解質組裝的電池具有更高的安全性能以及能量密度。
本發明屬于鋰離子電池材料制備領域,具體涉及磷酸鐵鋰電池的正極材料中鐵、鋰金屬的回收方法。本發明包括如下步驟:(1)焙燒:將磷酸鐵鋰電池的正極材料充分焙燒,焙燒溫度為400?600℃;焙燒時間為2?3h;(2)酸浸:將經步驟(1)充分焙燒氧化后的焙燒料,置于稀硫酸、稀磷酸溶液中浸泡,稀硫酸、稀磷酸溶液pH值范圍為2.0?6.5之間,溶解焙燒料中的Li3PO4,過濾,焙燒料中Li3PO4與Fe2O3、FePO4分離;(3)堿析出:取經步驟(3)處理后的濾液,并調節所述濾液呈堿性,使濾液中的Li3PO4直接析出為沉淀,從而實現對固態Li3PO4回收。本發明在對焙燒料進行酸浸溶解和調堿析出處理步驟中,只需控制濾液呈弱酸或弱堿性即可,調堿析出方式實現對磷酸鋰的高品位優選回收。
本申請提供了一種復合鋰離子電池隔膜和鋰離子電池,涉及鋰離子電池領域。復合鋰離子電池隔膜,包括依次層疊的第一聚偏氟乙烯層、第一芳綸層、聚烯烴層、第二芳綸層和第二聚偏氟乙烯層;第一聚偏氟乙烯層、第一芳綸層、第二芳綸層和第二聚偏氟乙烯層均設置有三維網狀孔,聚烯烴層設置有微孔。一種鋰離子電池,包括所述的復合鋰離子電池隔膜。本申請提供的復合鋰離子電池隔膜制備的鋰離子電池,能夠有效的解決現有鋰電池隔膜陶瓷涂層易脫落、不耐高溫以及鋰離子電池因隔膜造成的安全問題,且該鋰離子電池隔膜孔隙率較高,電解液浸潤性提高,同時該隔膜與電池極板具有良好的熱壓粘結性,有利于電池形態保持及電池循環性能的提升。
本發明公開了一種鋰電池隔膜及其制備方法和在鋰電池中的應用,本發明的鋰電池隔膜為無機納米纖維膜,無機成分可以增強鋰電池隔膜的熱尺寸穩定性,使鋰電池隔膜具有較高的耐熱性和穩定性;無機成分可以提高鋰電池隔膜與電解液的浸潤性,無機納米纖維膜孔隙率較高,可以提高鋰電池隔膜的電解液吸收率和離子電導率,有利于提高鋰電池的循環及倍率性能。本發明采用的靜電紡絲技術制備得到的鋰電池隔膜具有耐高溫、高孔隙率的優點,得到的鋰電池隔膜可以承受較長時間的高溫處理,且不會發生明顯的熱收縮現象。本發明制備鋰電池隔膜的工藝簡單,生產率高,制備得到的鋰電池隔膜能夠滿足高容量鋰離子電池安全性要求。
本發明涉及一種鋰離子電池用改性磷酸鐵鋰材料及其制備方法。所述改性磷酸鐵鋰材料是由熔鹽法制備:采用鋰源、鐵源、磷源為原料,以熔鹽為熔劑,摻加含鎂、鋁、釹、銣、鎵、銫、硅、錫或碳元素的化合物進行改性,經研磨后煅燒制備而成。本發明改性磷酸鐵鋰材料具有納米化粒度、清晰的晶體結構和完整的結晶形貌,電子導電率和離子擴散率高,以其為正極的鋰離子電池的循環性能好。
本發明屬于鋰電池技術領域,具體涉及一種鋰離子電池負極連續補鋰的方法。采用干法成膜方式將補鋰成分混合均勻后加熱擠出形成補鋰復合膜,而后將負極膜與補鋰復合膜通過輥壓裝置進行連續粘結復合,實現對負極的連續補鋰;或,連續粘結復合后經過電子束輻照處理完成負極復合膜的補鋰。本發明提供的鋰離子電池負極連續補鋰的方法,可實現負極膜安全、高效的補鋰,經補鋰后的鋰離子電池具有較高的首次充放電效率和優異的循環性能。而且本發明提供的負極補鋰方法操作簡單、補鋰均勻、無安全問題、效率高,與現有鋰離子電池制備工藝兼容性好,適用于產業化大批量生產。
本發明涉及一種鋰離子電池用摻雜型大晶粒鈷 酸鋰正極材料及其制備方法,屬于電池材料技術領域。一種鋰 電池用摻雜型大晶粒鈷酸鋰材料,該材料是以 Co3O4、 Li2CO3、MgO為原料,所述原料的配方為: Co3O4為1份、 Li2CO3為0.45~0.6份、MgO為0.004~0.1份,其比例關系為 實際摩爾數之比。利用本發明的配方和制備方法制備的摻雜型 大晶粒鈷酸鋰粉料,其平均晶粒度為6~8μm,容量高于 145mAh,循環壽命長(>500次),安全性能好。本制備方法工 藝簡單、低成本,適用于工業化生產。
本發明涉及一種用于鋰離子電池正極材料的球形錳酸鋰的制備方法,屬新能源材料技術領域。本發明采用碳酸鋰或醋酸里和二氧化錳按一定比例與水混合、攪拌得到流變相,烘干在700℃微波燒結2h得到錳酸鋰的一次顆粒,將一次顆粒與甲基纖維素MC水溶液混合得水相,再以煤油為油相,Span80為表面活性劑,攪拌得微乳液,加熱870℃燒結得錳酸鋰的二次顆粒。采用以上方案,通過控制錳酸鋰的二次顆粒的燒結時間,實現錳酸鋰球形顆粒微觀粒徑大小的有效控制。該制備方法簡單,原料易得,所得產品具有優越的物鋰化學和電化學性能,是優良的鋰離子電池正極材料。
本申請提供一種改性芳綸聚合體、芳綸鑄膜液、鋰電池隔膜及制備方法和鋰電池。改性芳綸聚合體:惰性氣體環境,將第一反應單體和第一溶劑混合,冷卻;加入第二反應單體和第三反應單體,反應后調節pH值至中性;第一反應單體為間苯二胺,第二反應單體為間苯二甲酰氯,第三反應單體包括對苯二胺和/或對苯二甲酰氯。芳綸鑄膜液:將改性芳綸聚合體與陶瓷顆粒、成孔劑、第二溶劑混合,加熱得芳綸鑄膜液。鋰電池隔膜包括基材和涂覆在基材表面的涂覆層,涂覆層由芳綸鑄膜液制得。鋰電池隔膜的制備方法包括將芳綸鑄膜液涂覆在基材上,涂覆厚度1~10μm,進行凝固處理和干燥處理。鋰電池包括鋰電池隔膜。本申請提供的鋰電池隔膜制的鋰電池安全性能好。
本發明公開了一種1-甲基環丙烯鋰的制備及保存方法,1-甲基環丙烯鋰的制備方法,在惰性氣體氛圍下將3-鹵代-2-甲基丙烯與有機鋰化合物、結構調節劑在惰性溶劑中20-90℃溫度下混合反應,獲得1-甲基環丙烯鋰;該方法原料易得、工藝簡單、便于操作,成本低、適于工業應用。1-甲基環丙烯鋰的保存方法,在1-甲基環丙烯鋰惰性溶劑懸浮液中加入阻聚劑,混合均勻后灌裝至容器中,用惰性氣體將容器內的空氣及水蒸汽置換后封口,并在40℃以下溫度存放;保存條件簡便易行、保存穩定、取用方便。
本發明公開了一種鋰離子鋰氧氣混合電池及其制備方法,混合電池包括多孔復合氧電極、負極、電解液以及隔膜,電池中必須充有氧氣或含有氧氣的混合氣體;多孔復合氧電極采用基于脫嵌鋰反應的鋰離子電池正極材料富鋰錳基固溶體xLi2MnO3·(1?x)LiMO2(M=NiaCobMnc,a+b+c=1,0
本發明公開了一種包含界面穩定聚合物材料的鋰電池電極制備方法及其在固態鋰電池中的應用。其特征在于界面穩定聚合物材料為聚碳酸亞乙烯酯(PVCA)或其共聚物。自由基引發單體進行本體聚合得到聚合物,界面穩定聚合物材料可以在電極表面形成覆蓋膜,能夠有效地抑制充放電過程中電極材料的破壞和固態電解質在正負極表面的分解。同時,該聚合物材料可以在鋰金屬表面形成穩定保護層,抑制鋰枝晶的生長,進而提高固態鋰電池的循環性能。本發明還提供了上述電化學穩定聚合物材料的制備方法,以及使用其組裝的固態鋰電池。
本發明涉及一種鋰離子電池用改性鈦酸鋰材料及其制造方法。所述改性鈦酸鋰材料是由熔鹽法制備:采用鋰源、鈦源為原料,以熔鹽為熔劑,摻加含鎂、鋁、釹、銣、鎵、銫、硅、錫或碳元素的化合物進行改性,經研磨后煅燒制備而成。本發明改性鈦酸鋰材料具有納米化粒度、清晰的晶體結構和完整的結晶形貌,且熔鹽法制備工藝保證了產品的均一性,以其為負極的鋰離子電池的導電性能和循環性能均有很大的提高。
本發明涉及一種鋰離子電池正極材料高密度磷酸錳鐵鋰的制備方法,它屬于能源新材料技術領域。本發明的制備方法的主要內容是采用三價鐵為原料,與錳源、磷源、還原劑混合,加入氨水溶液反應合成磷酸錳鐵鋰的前軀體,然后再與鋰源在保護氣氛下高溫燒結,得到堆積密度高,導電性好,比容量高的磷酸錳鐵鋰粉體,本發明工藝簡單、實施方便、效果顯著、成本低廉。
本發明涉及一種用于可再充電鋰電池的負極材料,以負極材料總重計,所述材料包括70-80%活性材料、5-10%無定形碳、5-15%羥甲基纖維素和5-10%環氧樹脂,所述活性材料為含鋰化合物,所述化合物中為鋰氧化物中摻雜錳、鎳、鉻、釩和鈷。本發明的負極應用于鋰離子電池中可以使電池穩定,改善電池壽命。
本申請涉及鋰電池技術領域,公開一種用于鋰電池充放電的保護電路,包括:檢測電路;開關電路;第一保護器件,與檢測電路、開關電路和鋰電池連接,根據檢測電路的信號和鋰電池的電壓,控制開關電路以導通/斷開鋰電池的充電或放電回路;第二保護器件,與檢測電路、開關電路和鋰電池連接,根據檢測電路的信號和鋰電池的電壓,控制開關電路以導通/斷開鋰電池的充電或放電回路。檢測電路和保護器件檢測鋰電池的狀態。當鋰電池的狀態出現異常時,通過開關電路切斷充電或放電回路,起到保護鋰電池的作用。當一個保護器件失效時,另一個保護器件能夠正常切斷回路,以提高鋰電池充放電保護電路的可靠性。本申請還公開一種鋰電池管理系統。
本發明屬于無機非金屬材料領域,涉及一種鋰離子電池正極材料的表面改性技術。通過將高溫燒結后的鋰離子電池正極材料,主要包括鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰三元材料、鎳鈷鋁酸鋰以及層狀富鋰高錳等固溶體材料,放入到有機溶劑中充分攪拌,接著將固液混合物進行過濾。再將濾餅進行加熱處理,獲得最終產品。經過本發明改性的鋰離子電池正極材料,可以有效降低其pH值和雜質鋰含量,改善材料的高溫循環和儲存性能,使其具有優異的循環性能和高溫性能,可以廣泛用作鋰離子電池正極材料,特別是在動力型鋰離子電池中的應用。
本發明屬于鋰電池技術領域,具體涉及一種無負極二次鋰電池的電解液及無負極二次鋰電池和化成工藝。液態電解液為以磺酰亞胺鋰和氟代烷氧基三氟硼酸鋰作為主鋰鹽,碳酸酯化合物?有機氟化合物作為有機溶劑體系,體系中加入功能添加劑。本發明還公開了一種無負極二次鋰電池化成工藝,即將無負極二次鋰電池在一定高溫(40~100℃),一定壓力(0~3MPa),一定真空度(0~?0.1MPa)中化成。本發明所提供的無負極二次鋰電池具有高能量密度、高安全性和長循環壽命等優點。
本申請實施例公開了一種鈦酸鋰/過渡金屬復合材料、電極材料、電池及制備方法,所述鈦酸鋰/過渡金屬復合材料為鈦酸鋰和納米級過渡金屬單質的復合材料。本申請實施例提供的的鈦酸鋰/過渡金屬單質復合材料在充放電過程中具有兩種儲能機制,分別為過渡金屬單質納米顆?;谧孕娙莸慕缑骐姾纱鎯σ约扳佀徜嚥牧匣阡囯x子嵌入脫出機理。該材料具有高能量密度,良好倍率性能和較好的循環穩定性,是具有廣闊應用前景的電極材料。
一種鈦酸鋰基鋰離子電容器,包括殼體、置于殼體內部的電芯和含浸于電芯內的電解液,所述的電芯是由正極電極片、負極電極片和置于正極與負極之間的隔膜通過卷繞或疊片的方式得到的,所述的正極電極片包括正極集流體和涂覆于正極集流體上的正極涂布層,所述的負極電極片包括負極集流體和涂覆于負極集流體上的負極涂布層,所述的正極涂布層包括正極活性材料、導電劑和粘結劑,所述的負極涂布層包括負極活性料、導電劑和粘結劑,其特征在于所述的正極活性材料由高比表面積的碳材料組成;所述的負極活性材料為鈦酸鋰與碳材料的復合材料,且對所述的負極電極片進行了預嵌鋰處理。
本發明提供了一種高倍率鋰離子電池材料、一種圓柱型軟包裝鋰離子電池結構及其制作方法。鋰離子電池材料的正極材料和負極材料中分別添加石墨烯材料做為導電劑,正極材料中添加比例為0.4-1.5%,負極材料中添加比例為0.3-2.5%;可以有效提升鋰離子電池的比能量,同時鋰離子電池內阻比添加傳統導電劑的鋰離子電池內阻低。電池的制備方法為將正極材料及負極材料分別攪拌均勻后涂布、輥壓制得極片,然后在極片上切割出多個極耳;然后對極片進行段切、卷繞、測短路;將鋁帶或鎳帶分別與極耳焊接;然后按照后續正常工序進行生產;本發明無需在極片內部焊接極耳,可以有效縮小卷繞電池直徑,便于成型。
一種表面包覆硼鋰復合氧化物的鎳鈷錳酸鋰極材料,是在鎳鈷錳酸鋰正極材料表面包覆一層硼鋰復合氧化物。該材料的制備方法是在鋰源和硼源的混合醇溶液中,加入制備好的鎳鈷錳酸鋰,超聲使其均勻分散在溶液中,再加入分散劑,充分的使材料浸潤在溶液中,蒸發溶劑后熱處理得到表面包覆α-Li4B2O5的LiNixCo1-x-yMnyO2。本發明實現了包覆物與正極材料分子水平的接觸,包覆層厚度均勻。此外本發明通過在正極材料表面包覆硼鋰復合氧化物,提高了鋰離子的擴散系數,增強了材料的離子導電性,同時有效避免電解液與正極材料的直接接觸,減少電極副反應的發生,從而提高正極材料的化學穩定性和循環性能。
本發明屬于化工領域,具體涉及一種萃取鋰離子用于制備高純度碳酸鋰的方法,采用磷酸酯型萃取劑、酮類萃取劑或者大環聚醚萃取劑;加入稀釋劑混勻,配制低粘度的萃取有機相;根據含鋰水溶液中鋰含量,按一定比例混合萃取有機相和含鋰水溶液,進行萃??;采用堿性金屬碳酸氫鹽及其碳酸鹽、碳酸以及碳酸氫根銨鹽水作為反萃劑,將其與含鋰有機相混合,重復萃取,得到碳酸氫鋰水溶液;熱沉;結晶析出;洗滌干燥得到純度在99.9%以上的碳酸氫鋰晶體。該方法可在酸性、中性和堿性任一pH條件下從含多種堿金屬及鎂離子雜質的含鋰水溶液中萃取鋰離子;能夠在鎂鋰比500:1以內高效環保的提取鋰離子,達到鎂鋰高效分離,具有良好的應用前景。
本發明涉及鎳鈷錳酸鋰材料領域,尤其是涉及一種制備鎳鈷錳酸鋰的方法,步驟如下:(1)首先制備多孔氧化鋁;(2)將鎳源、鈷源、錳源和鋰源按(1.1~1.3):(1.1~1.3):(1.1~1.3):1的摩爾比溶于水中,隨后,向水溶液中加入乙二醇,混合均勻后,在73~78℃下加熱蒸發,形成溶膠;(3)將步驟(1)得到的多孔氧化鋁浸泡于步驟(2)溶膠中,取出后,在820℃~850℃下燒結9~10h,再浸入溶膠,再燒結,如此重復6~8次,得到負載鎳鈷錳酸鋰的多孔氧化鋁;(4)將負載鎳鈷錳酸鋰的多孔氧化鋁浸入6~8mol/L堿性溶液中65~70min;(5)過濾后,用水和乙醇清洗,蒸發結晶,然后球磨篩分,得到鎳鈷錳酸鋰產品。優點:鎳鈷錳酸鋰粒徑均勻,形貌結構一致。
本發明公開了一種鋰離子電容器正極片,該鋰離子正極片包括活性材料、導電劑、粘結劑、集流體,其中正極活性材料為表面功能化石墨烯、納米活化石墨烯材料、石墨烯/金屬氮化物復合材料,集流體為開孔率30~50%的可以自由穿梭鋰離子的多孔集流體。該正極片具有比表面積高、吸附電荷容量高、導電性好的優點,可以有效提高鋰離子電容器的能量密度和功率密度。本發明還公開了一種使用該正極片的鋰離子電容器,該鋰離子電容器包括正極、負極、隔膜、電解液及具有可以實現向負極預嵌鋰功能的輔助電極。
本發明涉及電池制備技術領域,具體而言,涉及一種鋰離子電池正極材料錳酸鋰的制備方法,其包括以下步驟:第一步:通過破碎篩選機構將選取的錳礦物進行粉碎處理和篩選,得到的錳礦物粉末;第二步:將得到的錳礦物粉末倒入濃硫酸溶液中,制成硫酸錳溶液;第三步:向硫酸錳溶液中加入碳酸鋰溶液,得到錳酸鋰溶液;第四步:向錳酸鋰溶液中加入磁性納米復合顆粒和PH調節劑,完成錳酸鋰溶液的酸堿度調配;第五步:加入聚吡咯,得到糊狀錳酸鋰混合物;第六步:加入攪拌釜中,然后置于對輥機兩滾輪中間;第七步:去除部分水分,并在對輥機上碾壓至規定厚度,即可制成卷繞式正極。
本發明涉及一種制備鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成方法,它屬于能源新材料技術領域。本發明是將鐵源與磷酸鹽混合,向其中加入鋰源,攪拌均勻后放入高壓反應釜中,再向其中加入還原劑,在180℃-200℃時保溫8-12h生成球形磷酸鐵鋰;其中所述鋰源、鐵源、磷酸鹽的摩爾比為3∶1∶1。本發明提供了一種簡單一步直接制備磷酸鐵鋰的方法,采用該方法制備工藝參數容易控制,與采用三價鐵作為原料相比,二價鐵原料來源更加廣泛,由此得到的磷酸鐵鋰粉體顆粒平均粒徑細小,大約為3-5μm,顆粒分布均勻,振實密度可達2.0-2.5g/cm3,電池性能優異,首次充放電比容量為140mAh/g-160mAh/g。
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