本發明公開了一種以金屬鋰為負極的鋰二次電池用電解液,屬于電化學技術領域。通過在鋰電池電解液中引入長鏈醚溶劑,可有效調控鋰金屬沉積過程,抑制鋰枝晶的生長,提高電池循環壽命,因此該電解液可應用于金屬鋰為負極的鋰二次電池。本發明適用于多種長鏈醚溶劑,工藝過程簡單,與現有工藝兼容,可有效簡化電解液的生產、匹配流程,具有極大的應用前景。
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。
本發明涉及一種Co12(OH)8(SeO3)8在鋰離子電池正極中的應用。所述Co12(OH)8(SeO3)8化合物作為活性材料應用于鋰離子電池正極中。具有已知鋰離子電池正極材料中很高的比容量,具有較好的鋰離子電池充放電倍率性能和良好的循環性能,可用作鋰離子電池正極材料。
本發明涉及鋰電池加工制造技術領域,提供了一種鋰電池封口結構及鋰電池。鋰電池封口結構,包括殼體和蓋帽,所述蓋帽設于所述殼體的敞口端,所述蓋帽的邊沿沿豎直方向向上彎折,所述蓋帽的邊沿與所述殼體的側壁之間設有密封套,所述蓋帽的邊沿、所述殼體的側壁和所述密封套二重滾邊封口連接;鋰電池,包括鋰電池封口結構,所述殼體內設有電池卷芯,所述電池卷芯的負極耳與所述殼體的封閉端連接,所述電池卷芯的正極耳與所述蓋帽連接。通過在蓋帽與殼體側壁接觸面之間設置密封套,采用二重滾邊封口,加長蓋帽與殼體密封距離,進一步加強了密封效果,保證電池封口結構的完全密封,防止鋰電池漏液,提高了鋰電池的合格率和質量,保證使用安全。
本發明涉及一種摻雜鉍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-xBix(PO4)3,0.01<x<0.15。本發明摻雜鉍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也得到很大的提高。
本發明涉及一種用于鋰離子電容器正極的補鋰添加劑及其應用。本發明用于鋰離子電容器正極的補鋰添加劑,為醚類溶劑溶解的氫化鋰。本發明的補鋰添加劑,通過將氫化鋰粉體溶解在醚類溶劑中,然后將其滴加在制備好的含有正極活性物質的電極上,去除溶劑后,以此作為正極,并與負極組裝成鋰離子超級電容器,經過首圈放電實現對鋰離子超級電容器負極的補鋰。與現有的補鋰添加劑相比,氫化鋰具有超高的理論比容量(3350mAh/g),同時其可溶解在醚類溶劑中,使用時可以將其直接滴加在制備好的正極片上,無需考慮其與制備正極漿料所用溶劑的兼容性問題。
一種四氧化三鈷和鈦酸鋰復合材料及其制備方法、鋰離子電池,屬于鋰離子電池領域。該四氧化三鈷和鈦酸鋰復合材料,包括尖晶石鈦酸鋰和四氧化三鈷,四氧化三鈷的質量百分比為3~20%,余量為尖晶石鈦酸鋰。其制備方法為:將氯化鈷和氨水反應,制得氫氧化鈷;將制備的氫氧化鈷和二氧化鈦、氫氧化鋰混合,進行水熱還原,得到四氧化三鈷和鈦酸鋰復合材料。采用該四氧化三鈷和鈦酸鋰復合材料作為鋰離子電池的負極材料的活性物質,提高了導電性、特別是提高了首次充放電比容量,同時,保持了鋰離子電池中鈦酸鋰的循環穩定性,其制備方法簡單、制備的鋰離子電池首次放電比容量高、循環穩定性好。
本發明涉及一種鋰-硫電池正極用復合電極材料及其制備方法,由碳材料和硫化鋰構成,電極材料是以硫化鋰和碳材料的復合物做為基材,利用含碳化合物的碳化反應于基材表面生成碳層,將硫化鋰封閉包覆于碳的孔道中,復合電極材料中硫化鋰的質量分數為40%~89%。采用該方法制備的鋰-硫電池正極材料,可有效避免充放電過程中多硫化物的溶解擴散,從而提高電池的循環穩定性及容量。
本發明公開了一種摻雜Al3+正八面體形貌鎳錳酸鋰材料的制備方法,將鋁源、錳源、鎳源以及鋰源按化學計量比精確稱量;將稱量得到的錳源、鎳源和Al2O3混合并進行球磨;將球磨得到的混合物干燥成粉末;稱量草酸粉末并與干燥成粉末的混合物混合;在得到的混合物中加入PEG,攪拌,得到黑灰色膠狀混合物,對該黑灰色膠狀混合物預加熱,得到黑色的前驅體粉末;將得到的黑色的前驅體粉末與稱量得到的鋰源球磨混合;將得到的混合物先在800℃下保溫5~24h,再降溫到600℃下保溫5~24h并退火到室溫下,得到亞微米級的摻雜Al3+正八面體形貌鎳錳酸鋰材料。本發明利用低成本的高溫固相法與聚合物輔助法相結合,得到摻雜Al3+的正八面體形貌的鎳錳酸鋰材料,性價比較高。
本發明涉及一種磷酸鐵鋰和磷酸釩鋰復合正極材料及其制造方法,復合正極材料由納米釩源化合物、納米磷源化合物、納米鋰源化合物和納米鐵源化合物為原料,納米釩源化合物、納米磷源化合物、納米鋰源化合物和納米鐵源化合物按照釩、磷、鋰、鐵元素摩爾比為1∶1-1.5∶1-2∶1-1.5的比例混合。本發明制得的磷酸鐵鋰和磷酸釩鋰復合正極材料,其電化學性能好,加工性能優良,制造方法工藝和反應設備簡單,條件容易控制。
本發明涉及一種鋰離子電池負極用鋰鐵氧化物/ 鋰鐵氮化物復合材料及其制備方法,具有可逆脫嵌鋰性能的鋰 鐵氧化物/鋰鐵氮化物復合材料 Li2FeyO/Li3- xFexN,x=0.2~ 0.8,y=0.4~0.6。采用機械化學法與高溫固相反應聯用制備。 基體材料的合成與材料間的復合兩個過程同步完成,復合體系 中的各組分間分散均勻,具有良好的相容性。其中 Li2FeyO的高理論容量與Li3- xFexN的富鋰態 形成良好的互補體系,使該復合材料不僅具有較高的容量,還 能夠利用其自身豐富的鋰源對首次不可逆結構變化引起的容 量損失進行補償,其儲鋰容量明顯高于目前商用的鋰離子電池 碳類負極材料,且庫侖效率高。
本發明公開了一種利用廢舊鋰電池正極鈷酸鋰制取異辛酸鈷方法,用廢舊鋰電池正極 鈷酸鋰粉料;采用化學萃取、反萃取法進行酸解,化學沉淀除Fe、Al,壓濾除渣,P204 加自制輔助萃取劑除雜質,P507加自制輔助萃取劑萃取分離Co、Li等工序,制得含量75 -80%的硫酸鈷CoSO4液體,萃余液沉積制得碳酸鋰LiCO3一次沉積率>75%。所制得的硫 酸鈷液和異辛酸與氫氧化鈉皂化反應后所得的異辛酸鈉復分解反應,經水洗、靜置分層、 脫水、調金屬含量、過濾后制得異辛酸鈷液體產品。從廢舊鋰電池正極鈷酸鋰粉中,鈷的 回收率>97%。
一種鋰電池電極的涂膜基料組成物及鋰電池,由于采用2種不同聚合度的羧甲基纖維素按一定的比例進行復配制成增稠劑,使用該增稠劑與常規粘結劑、導電劑、負極主料或正極主料調制成鋰電池電極的涂膜漿料,可以明顯提高正、負極漿料的加工性能,改善現有增稠劑在漿料制備過程中粘度難以控制和靜置后出現漿料均一性破壞的狀況,提高正、負極片的均一性和粘結性能,并可以提高電池的電化學性能。使用本發明的電池電極的涂膜基料組成物制作的極片,裝配的電池,電池混粉克比容量更高,電池內阻更低,放電平臺容量效率更高,1C倍率循環性能更好,循環次數更多,從而提高鋰離子電池的電化學性能。
本發明公開一種高性能鋰電池負極材料碳包覆鈦酸鋰的制備方法。具體為:室溫下,將CTAB溶解于異丙醇中,磁力攪拌混合均勻;然后逐滴加入鈦酸四丁酯,于所得混合溶液中再逐滴加入氫氧化鋰水溶液,攪拌后,將混合物轉移到不銹鋼高壓釜中,在180℃保持36h,得白色沉淀;離心洗滌,在85℃的烘箱中干燥,將所得前驅體于管式爐中,700~750℃下煅燒6h,冷卻,研磨,得目標產物。本發明創新地選擇CTAB作為結構導向劑,定向生長粒徑窄的鈦酸鋰Li4Ti5O12納米材料,形成碳包覆鈦酸鋰的特殊結構,顯著增強鈦酸鋰的鋰離子和電子的傳輸效率,進而導致材料本身的倍率性能、循環性能等電化學性能更優異。
本發明為一種鋰離子電池用磷酸錳鋰正極材料及其制備方法,該磷酸錳鋰正極材料以錳源、磷源、鋰源、碳源為原料,且使Mn∶P∶Li的摩爾比為1∶1∶(1~1.05),碳源的摻量為磷酸錳鋰產物質量的0.1~50%。其制備方法為,1)分別將錳源、磷源、鋰源破碎成0.5~2微米、0.8~1.5微米、0.3~1.5微米的粉末,然后按上述摩爾比稱量錳源、磷源、鋰源;2)在氮氣或氬氣氣氛保護下,將錳源、磷源、鋰源混合攪拌8~12小時后,摻入占磷酸錳鋰產物質量0.1~50%的碳源,繼續混合10~18小時;3)將混合物模壓制成模塊;4)將壓制好的模塊放入剛玉匣體或坩堝中,在惰性氣體保護下進行熱處理;5)將熱處理后所得產物再經過萬能粉碎機粉碎、球磨機研磨、過篩、烘干,即得鋰離子電池用磷酸錳鋰正極材料。
本發明介紹了一種鋰離子超級電容器負極預嵌鋰的方法。采用含有質量含量2?15%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,對可嵌鋰的負極實現理論可嵌鋰質量30?90%的預嵌鋰量。對負極進行預嵌鋰可從一定程度上防止充放電過程中電解液中本體離子濃度的降低和陰離子在正極的不可逆吸附,從而達到改善鋰離子超級電容器的充放電性能的目的。
本發明提供了一種鋰離子電池電解液及含有該電解液的鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。本發明所述鋰離子電池電解液,包括:鋰鹽、多元有機溶劑、成膜添加劑、SEI膜形態修飾劑和浸潤添加劑,所述鋰鹽選自六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、二草酸硼酸鋰中至少兩種混合,所述鋰鹽在電解液中的濃度為0.75~1.5mol/L。本發明的鋰離子電池循環壽命長、55℃高溫存儲性能和循環壽命好,低溫性能優異,滿足電動客車實際運行時對動力電池各項性能的要求。
本發明提供一種提高鋰二次電池高倍率充電性能的電解液添加劑?雙八氟戊氧基磷酸鋰及包含該添加劑的電解液和電池。所述的雙八氟戊氧基磷酸鋰鹽,其結構為含有兩個2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5?八氟戊氧基基團的磷酸酯鋰鹽。含有該添加劑的電解液中包含有非水有機溶劑和溶解在非水有機溶劑中的1M?LiPF6鋰鹽。非水有機溶劑中含有占非水有機溶劑總質量0.1%~3%的雙八氟戊氧基磷酸鋰;含有該添加劑的鋰二次電池在高倍率快速充電條件下具有良好的循環壽命。
本發明涉及一種聚丙烯酸鋰制備方法及聚丙烯酸鋰與鋰鹽混合制備固體電解質膜方法,聚丙烯酸鋰制備步驟為:將丙烯酸和氫氧化鋰按照摩爾比2∶1混合,室溫下在醇溶液中反應2-10小時后,用丙酮沉淀即得丙烯酸鋰;再將丙烯酸鋰用醇溶解后,倒入反應釜中,50-80℃下通氮氣攪拌,滴加偶氮二異丁腈及沉淀劑的溶液,反應2-10小時后,將產物倒入燒杯,抽濾,用醇洗滌濾餅,干燥,即得納米級聚丙烯酸鋰粉末。聚丙烯酸鋰與鋰鹽混合制備固體電解質步驟為,先將鋰鹽在200℃下真空干燥48小時,脫去結晶水,然后在氬氣保護手套箱中將鋰鹽與一定量的聚丙烯酸鋰混合,充分研磨,在適當溫度下,使樣品熔化,用不銹鋼電極壓片,即得到固體電解質膜。
本發明公開了一種提釩棄渣制備鋰電池電極材料磷酸鐵鋰和鈦酸鋰的方法,該方法包括:(1)鐵鈦分離:用鹽酸浸出提釩棄渣,過濾得到富鐵浸出濾液和富鈦浸出濾渣;(2)制備磷酸鐵鋰前驅體:將磷酸加入富鐵浸出液中,加入H2O2和氨水,沉淀過濾并烘干,得FePO4粉體;(3)制備LiFePO4鋰二次電池正極材料:將FePO4前驅體、Li2CO3及有機碳源混合煅燒,得LiFePO4/C;(4)制備鈦酸鋰前驅體:給富鈦浸出濾渣加入NH3·H2O,加熱,再加入H2O2、氨水和濃H2SO4,將濾液加熱反應,蒸干得過氧鈦化合物;(5)制備Li4Ti5O12鋰二次電池負極材料:將過氧鈦化合物煅燒,得TiO2;將TiO2與Li2CO3混合,煅燒,得鈦酸鋰Li4Ti5O12。本發明整體利用提釩棄渣各有價元素,獲取高附加值產品,實現了提釩棄渣的高效利用和環境保護。
從高鋰鉀陽極炭渣或高鋰鉀電解質中回收鋰和鉀的方法,按以下步驟進行:(1)將高鋰鉀陽極炭渣或高鋰鉀電解質磨細作為原料,與濃硫酸溶液混合加熱至280~500℃進行反應;(2)反應后的物料加水浸出,過濾分離出一次濾液;(3)一次濾液的溫度≤30℃時調節pH值=6~8,過濾分離獲得二次濾液;(4)冷卻至?5~?10℃,Na2SO4析出;過濾分離出三次濾液和;(5)加熱至90~100℃或沸騰后加入Na2CO3,Li2CO3沉淀析出,過濾分離出Li2CO3和四次濾液;(6)四次濾液冷卻至?5~?10℃,Na2SO4析出;過濾分離出K2SO4溶液,濃縮或脫水獲得K2SO4·xH2O或K2SO4產品。本發明的方法工藝流程成本低,便于操作,在充分回收廢料的同時,幾乎不產生新污染,具有良好的推廣前景。
本發明提供一種基于MXene與微米硫化鋰的高載量富鋰正極及其在準固態無負極鋰電池中的應用,屬于新能源技術領域。高載量富鋰正極,由微米硫化鋰與MXene,在不添加粘結劑的條件下,冷壓而成。準固態無負極鋰電池由基于MXene與微米硫化鋰的高載量富鋰正極、金屬集流體與聚合物凝膠電解質組成。本發明制備的準固態無負極鋰電池質量比能量>300Wh kg?1,體積比能量>1000Wh L?1,且在機械、電、熱等濫用條件下具有優異的安全性。
本發明屬于礦物加工技術領域,特別涉及一種鋰輝石精礦懸浮焙燒的方法、一種鋰輝石精礦懸浮焙燒提鋰的方法。本發明采用懸浮焙燒技術對鋰輝石進行焙燒,相比常規的焙燒手段,能精準控制溫度,產熱傳質效率高,能快速、高效、完全地將鋰輝石由α?相轉變為β?相;由于晶型轉換采用了懸浮焙燒技術,轉化率高,因此酸化焙燒時硫酸不需過量,減少反應時間,減少設備腐蝕;相比其他離子交換樹脂除雜、重鈣除雜,本發明利用分步添加NaOH法進行除雜,方法簡單,除雜效率高,可有效防止兩性氫氧化物在過堿條件下二次溶解,有效控制凈化液中的雜質離子,提高產品純度。本發明工藝流程簡單,設備處理量大,能耗低,浸出率高,產品純度高,各步驟易于控制,節能環保。
本發明涉及一種用于鋰電池的金屬鋰負極,其中金屬鋰負極包括金屬鋰基體和致密無機化合物表面層,所述的金屬鋰基體包括金屬鋰及其合金,所述的無機化合物表面層為包含能夠在電解液中與金屬鋰發生原位氧化還原反應生成鋰化合物和納米金屬粒子復合結構的金屬化合物。該金屬鋰負極的致密無機表面層能夠在電池注入電解液時自發與金屬鋰發生反應,生成高離子電導率的鋰化合物相,同時鋰化合物相內部生成均勻分布的納米金屬粒子相,納米金屬粒子使得無機表面層具有電子電導特性,進而形成連續無孔的具有離子、電子混合導電特性的復相結構致密無機表面層。具有該無機表面層的金屬鋰用于鋰電池中能夠有效抑制金屬鋰的副反應,提高電池的安全性和循環壽命。
本發明提供一種鋰二次電池電解液電解質鋰鹽添加劑—雙三氟乙氧基雙氟硼酸鋰鹽及包含該鋰鹽的電解液和電池。含有該鋰鹽的電解液中包含有非水有機溶劑和溶解在非水有機溶劑中的濃度為1M?LiPF6鹽。非水有機溶劑中含有占非水有機溶劑總質量0.1%~3%的雙三氟乙氧基雙氟硼酸鋰;含有該鋰鹽的鋰二次電池在低溫條件下具有良好的放電容量保持率。
本發明涉及一種鋰電池正極用納米磷酸鐵鋰材料及其制造方法,該納米磷酸鐵鋰材料由高價金屬,碳源,納米磷源,納米鐵源,納米鋰源按比例混合,加入1∶0.01-1的無水C4~C?12烴類液體及5-10%酸液中,在真空狀態中混合成漿后經管道流入充有惰性氣體保護的高溫高壓反應釜內,加熱并攪拌,適當控制升溫速率和攪拌速度,即制得納米級磷酸鐵鋰團聚粉末,反應釜冷卻至室溫,控制真空度,加壓,即得到塊狀物體,塊狀物體放入高強磁場隧道爐內焙燒,即得到納米級磷酸鐵鋰結晶聚合塊,用球磨機將結晶聚合塊研磨成3um-25um的粉末即得到納米磷酸鐵鋰材料。本發明制得的鋰電池正極材料,其電化學性能好,加工性能優良,制造方法工藝和反應設備簡單,條件容易控制。
一種鋰輝石精礦懸浮焙燒提鋰的方法,按以下步驟進行:(1)將鋰輝石精礦磨細;(2)懸浮焙燒裝置底部通入混合氣體;加熱懸浮焙燒爐至1000~1100℃;(3)礦粉輸送到懸浮焙燒爐受氣流作用懸浮并被加熱,晶型轉化生成焙燒物料;(4)焙燒物料磨細后與硫酸溶液混合,190~220℃酸化焙燒;(5)酸化物料與水混合攪拌水浸;(6)水浸物料過濾分離;(7)濾液調節pH值=7~8過濾,二次濾液和調節pH值≥13過濾;(8)三次濾液中加入碳酸鈉溶液生成Li2CO3沉淀;過濾后的固相用熱水洗滌后烘干。本發明工藝流程簡單,設備處理量大,能耗低,浸出率高,產品純度高,各步驟易于控制,節能環保。
粉末冶金技術具備顯著節能、省材、性能優異、產品精度高且穩定性好等一系列優點,在粉末冶金在壓制成型后,在壓制加工臺上會殘留多余的粉末,在壓制成型后輸出成型工件時粉末容易沾附在工件上,通過輸送帶的方式對工件輸送時難以將粉末清除,在后續加工中殘留的粉末容易對工件的質量造成影響,輸送過程中的粉末清理效果不佳。針對現有技術的不足,本實用新型提供了一種粉末冶金成型輸送裝置,具備輸送中粉末清理效果好的優點。
常規的鋁粉卸料裝置,為避免產生靜電,將卸料設備連接接地線,但由于粉末的特殊性,連接接地線仍不能避免摩擦靜電的產生。而且卸料時,包裝袋中的氣體連帶粉塵一同從袋口排出,隨著卸料量的增加,空間粉塵濃度也在不斷增加,容易造成嚴重的安全爆炸隱患,為此,本實用新型提出一種新型的解決方案。
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