本發明涉及一種預鋰化鋰離子電池硅基負極的中間緩沖膜的制備方法及使用方法,將輕質組分瀝青、活化劑、碳酸鹽經過攪拌、干燥、焙燒、酸洗處理后獲得多孔碳;將多孔碳、成膜添加劑及鋰鹽分散有機溶劑中,澆注在聚四氟乙烯模具中,真空干燥處理后制得中間緩沖膜;將制得的中間緩沖膜,既可傳導鋰離子又可傳輸電子;在鋰離子電池預鋰化時,通過在硅基負極極片和鋰箔之間引入中間緩沖膜,在施加壓力時通過短路的方式進行預鋰化;引入中間緩沖膜進行預鋰化,可以有效地補充首圈消耗的不可逆容量,提高硅基負極材料的首周庫倫效率,進而提高電池的能量密度。
本發明涉及一種補鋰型鋰離子電池電解液及其應用,所述補鋰型鋰離子電池電解液,包括:溶劑、電解質和添加劑;所述電解質可以為六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、高氯酸鋰、二草酸硼酸鋰、N?二烷基吡咯烷鎓鋰鹽、二氟草酸硼酸鋰、雙(氟磺酰)亞胺鋰、雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鋰和N?乙基吡咯烷鎓四氟硼酸鋰中的至少一種;所述添加劑選自LiN3、Li2O2、Li2O、Li2C4O4、Li2C2O4、Li2C3O5、Li2C4O6和LixSy中的至少一種,其中1≤x≤10,1≤y≤10。
本發明公開了一種鋰離子電池正極材料硅酸亞鐵鋰的制備方法,該方法將一定比例的鋰鹽、亞鐵鹽和二氧化硅混合物粉末充分研磨后,在惰性氣氛下煅燒,得到硅酸亞鐵鋰鋰離子電池正極材料。本發明的硅酸亞鐵鋰材料制備工藝簡單、安全,成本低廉。該工藝得到的硅酸亞鐵鋰材料具有成本低、電化學性能好、環境友好等優點。采用該方法制備的硅酸亞鐵鋰正極材料在鋰離子電池領域具有廣泛的應用前景。
本發明公開了一種鋰離子電池預鋰化方法,在室溫下將鋰粉、導電劑和聚合物在干粉狀態下混合,并根據情況加入適量的鋰鹽,攪拌使之預混合均勻,然后通過升溫加熱或者加入有機溶劑,最終攪拌得到均勻的多元混合漿料;其次將多元混合漿料通過不同涂覆方法直接涂覆在鋰離子電池的負極片表面,冷卻或者溶劑揮發后得到表層為富鋰導電涂層的負極片;最后利用表層為富鋰導電涂層的負極片組裝得到鋰離子電池。本發明預鋰化程度可控、工藝簡單、成本低和適合大規模生產,同時又能顯著提高鋰離子電池首次庫侖效率和循環穩定性。
本發明公開了一種鋰離子電池正極材料及其制備方法和鋰離子電池,所述鋰離子電池正極材料為磷酸鋰原位包覆的磷酸鐵鋰正極材料;將磷酸鋰作為鋰源,在原料混合階段加入過量磷酸鋰得到原始漿料;磷酸鐵鋰能夠達到納米級別的包覆效果,顯著改善磷酸鐵鋰的電化學性能;制備工藝流程簡單,操作難度低,避免采用二次包覆工藝,減少工藝步驟,降低了生產成本;原料成本低,原料中的原子基本均進入最終產品,原子利用率高,無污染,避免了引入碳原子引發的CO2排放,達到節能減排的目的。
本發明公開了一種貧鋰鹵水降鹽富鋰方法及其裝置,方法包括:原水箱中的貧鋰鹵水經強制噴霧蒸發,分別析出鉀鈉鎂混鹽,經板框壓濾固液分離,分別得到富鋰晶間水和混晶;經濃縮后的濃縮鹵水經稀釋,經循環納濾,分別得到高鎂貧鋰濃水和低鹽低鎂鋰比按質量比計的納濾產水;納濾產水經強化噴霧,間斷排鹽,循環濃縮,最終得到高濃度富鋰水;納濾濃水中鋰濃度低于0.01g/L溶液外排,高于0.01g/L的溶液回流至原水箱中與貧鋰鹵水混合回用。本發明可連續循環蒸發濃縮除鹽,低能耗低、效率高,降低原料成本及能耗。并能夠有效提高鹵水中鋰的回收率,工藝流程簡單,易操作,濃縮后的鹵水易于收集。
本發明公開了一種電輔助光催化磷酸鐵鋰廢料提鋰與產氫耦合的裝置,包括H形反應池,H形反應池包括相對設置的陽極池和陰極池,陽極池和陰極池之間設置有橫向的通管,通管中豎向設置有將陽極池和陰極池隔開的只允許氫離子通過的質子膜;陽極池和陰極池內分別設置電極,陽極池的電極表面負載有光催化劑;陽極池為透光材質,陽極池外側設置有光源;陽極電極和陰極電極之間通過導線連接有直流電源;本發明還公開了電輔助光催化磷酸鐵鋰廢料提鋰與產氫耦合的方法,本發明由光催化體系和電催化系統組合而成,減少了磷酸鐵鋰廢料回收過程中酸液堿液的使用,節約原料成本,避免設備腐蝕,步驟簡單,提鋰效率高,綠色環保。
本發明公開了一種絨球狀SnS2鋰離子電池負極材料的制備方法,1)將硫代硫酸鈉溶于去離子水中,配制溶液A,將五水氯化錫溶于等量去離子水中配制成溶液B;2)將溶液B逐滴加入溶液A中,持續攪拌成均勻混合溶液C,將乙二醇逐漸加入到混合溶液C中形成混合均勻的溶液D;3)調節混合溶液D的pH=2~9形成溶液E;4)將溶液E放入均相水熱反應釜密封,放入均相水熱反應器進行反應;5)待反應結束后,取出前驅體,經去離子水和無水乙醇分別離心洗滌然后冷凍干燥即得到絨球狀SnS2鋰離子電池負極材料。本發明制備成本低、操作簡單、制備周期短,所制備的絨球狀SnS2鋰離子電池負極材料在大電流密度下具有較高的循環穩定性。
本發明公開了氟修飾準固態混合基質鋰電池隔膜及鋰電池制備方法,首先通過高溫油浴法合成含F+的晶態鋯基金屬有機化合物,然后將其與鋰鹽,聚偏氟乙烯?六氟丙烯共聚物(PVDF?HFP)共混,獲得F+傳導的固態聚合物粘性液體,將F+傳導的固態聚合物粘性液體倒入聚四氟乙烯模板,通過刮膜法制備得到F+傳導的固態聚合物薄膜,最后將其與磷酸鐵鋰正極,鋰負極組裝成CR2032型電池,獲得了一種熱穩定性好,離子傳輸快的F+傳導的準固態混合基質鋰電池,材料在0.1C的額定電容下為150mAh g?1,1C的額定電容下為125mAh g?1,其庫倫效率接近100%。
本發明涉及一種鋰離子動力電池組的充電方法及使用該方法的鋰離子動力電池組系統,該方法包括:步驟1,構成基本電池單元;步驟2,構成電池模組;步驟3,設置電磁變壓器充電電能配置系統,分別給電池模組各層級基本電池單元提供均衡的充電電壓;步驟4,通過電池組控制管理系統與各基本電池單元的獨立充放電管控單元組網,實現電池組的充放電控制管理,并對所有單體鋰離子電池的充放電工作條件進行管控和保護。本發明鋰離子動力電池組系統,降低了基本電池單元整流和穩壓電路器件承受的工作電壓,從而降低了電池組系統的成本,并為各種交直流充電電源的引用和兼容性適配提供良好的技術途徑,尤其適合大數量單體鋰離子電池成組、大容量、高電壓輸出的鋰離子動力電池組系統。
本發明公開了一種鋰離子電池用鎳酸鋰類正極材料前驅體的光氧化方法及應用,步驟如下:將鋰離子電池用鎳酸鋰類正極材料前驅體置于高能量光輻射環境中處理,使其表面進行光輻射反應,得到光氧化處理正極材料前驅體;其中,所述高能量光為紫光,紫外線或X射線。本發明還提供了利用上述光氧化處理方法制備得到的光氧化處理前驅體在制備鋰離子電池用鎳酸鋰類正極材料中的應用。本發明以正極材料前驅體為基體,以高能量光輻射進行氧化處理,將前驅體中Ni2+氧化成Ni3+,降低燒結過程中鋰鎳離子的混排度,提高了材料的電化學性能。
本發明提供了一種鋰電池電極的預鋰化方法,屬于電化學領域,包括:步驟1:將電池極片和金屬鋰置于惰性或者低濕低氧環境中加熱;步驟2:在外力作用下將金屬鋰在電池極片表面摩擦,完成鋰電池電極的預鋰化。該方法在惰性氣體保護下,通過外力和熱輔助將鋰金屬附著在電極表面,在加熱條件下,與電池極片接觸處的鋰軟化,在外力作用下更容易粘附在電極表面,將金屬鋰和電池極片摩擦處理,在電極表面留下少量的鋰,從而實現對電池的進行預鋰化。該方法實施簡單,容易植入到現有的生產線中,且預鋰化程度有效可控,可制造出高容量、高循環、高倍率和安全性能優良的鋰離子電池。
本申請公開了一種低鋁富鋰黏土提鋰方法,包括:熱壓酸浸出?除鐵?鋰鋁共沉?鋰鋁分離;通過熱壓酸浸出作業避免了工藝流程復雜的選礦脫硫?焙燒作業,提高了鋰、鋁的浸出率,浸渣中硅的含量大幅提升,可作為硅化工原料使用;通過鋰鋁共沉?鋰鋁分離作業,簡化了浸出液凈化、濃縮過程,使富鋰黏土中的鋁資源同時得以利用。
本發明公開了一種廢舊磷酸鐵鋰電池浸取與有機廢水處理耦合回收金屬鋰及處理污水的方法,采用非氧化性無機鐵鹽浸取磷酸鐵鋰電池廢料,利用Fe3+交換磷酸鐵鋰中Li+和Fe2+的自發取代反應,實現了廢舊磷酸鐵鋰電池鋰元素高效率浸??;浸取出的Fe2+進一步與雙氧水組成Fenton試劑,用于處理有機廢水,COD降解率高且反應產物綠色,不會產生其他污染;處理廢水后Fe3+可再用于磷酸鐵鋰電池的浸取,實現鐵元素的循環高效利用,同步實現廢舊磷酸鐵鋰電池材料中的金屬鋰回收和有機廢水中的有機物降解;本發明相比于傳統提鋰技術具有節能、安全、廉價和環境友好的優勢,降低了廢舊磷酸鐵鋰電池正負極材料的回收成本,提高電池回收效率,同時提供了一種污水處理方案。
本發明公開了一種鋰離子電池正極材料硅酸錳鋰的制備方法,該方法將一定比例的鋰鹽、錳鹽和二氧化硅混合物粉末充分研磨后,在惰性氣氛下煅燒,得到硅酸錳鋰鋰離子電池正極材料。本發明制備的硅酸錳鋰材料,工藝簡單、安全,成本低廉。得到的硅酸錳鋰材料具有成本低、電化學性能好、環境友好等優點。在鋰離子電池領域具有廣泛的應用前景。
本發明公開了磷酸錳鐵鋰電極材料組裝水溶液鋰離子電池體系的方法,用磷酸錳鐵鋰電極材料作為正極活性材料;用除氧后的飽和硝酸鋰水溶液,替代傳統鋰離子電池中的有機電解液設計新型鋰離子電池;用溶膠凝膠法和固相燒結法制備磷酸錳鐵鋰正極材料,采用固相分段法制備釩酸鋰負極材料。與傳統鋰離子電池相比,水溶液鋰離子電池徹底解決了安全隱患,不必在苛刻的真空環境、干濕度嚴格控制及其保護氣氛下組裝電池,水溶液鋰離子電池的電解液廉價且其離子電導率比有機電解液高出兩個數量級。本發明的水溶液鋰離子電池在高倍率下的放電容量高于低倍率下的放電容量,適于動力電池在高功率領域和快速充放電條件下的應用,具有實用價值。
本發明提供了一種鋰鋁摻雜碳包覆磷酸鐵鋰正極材料的制備方法,以LiOH為鋰源,FeSO4為鐵源,以NH4H2PO4引入磷酸根,以葡萄糖為包覆碳源,并以LiOH和Al(OH)3引入摻雜鋰鋁正離子。采用超聲分散的溶膠-凝膠法,通過控制pH值、超聲波作用溫度和時間以及原料加入順序等因素,制備Fe位鋰鋁摻雜的磷酸鐵鋰前軀體;然后加入包覆碳源,采用微波燒結法,通過控制微波功率和燒結時間,制備鋰鋁摻雜碳包覆磷酸鐵鋰(Li(Al,Li)xFe1-2xPO4/C)正極材料超細粉體。所得產物為黑褐色外觀,純度高,結晶狀況良好,理化性能和電性能都有較大提高。
本發明公開了單晶錳酸鋰納米線制備無機水溶液鋰離子電池體系的方法,用單晶錳酸鋰納米線作為水鋰電體系的正極活性材料;用無機鋰鹽水溶液替代常用鋰鹽的有機電解液設計鋰離子電池;用水熱合成法和固相分段燒結法制備單晶錳酸鋰納米線,采用固相分段法制備釩酸鋰電池材料。與有機電解液鋰離子電池相比,水溶液鋰離子電池徹底解決了安全隱患,不必在苛刻的真空環境、干濕度嚴格控制及其保護氣氛下組裝電池,水鋰電體系的電解液廉價且離子電導率比有機電解液高出兩個數量級。更加重要的是水溶液鋰離子電池對環境友好,是真正的綠色能源電池。本發明的水溶液鋰離子電池的電壓為1.0V,放電比容量為95-110mAh·g-1。
本發明公開了一種錳酸鋰包覆高鎳鎳鈷錳酸鋰鋰離子電池正極材料及其制備方法,該方法包括步驟:步驟S1,在氫氧化鈉水溶液中加入高鎳鎳鈷錳酸鋰前驅體,在磁力攪拌機中進行攪拌,得到均勻的堿性前驅體分散液;步驟S2,在攪拌條件下,將含有錳離子的水溶液緩慢滴加到堿性前驅體分散液中,形成氧化錳包覆的高鎳鎳鈷錳酸鋰前驅體分散液;步驟S3,對分散液離心和真空干燥之后,加入氫氧化鋰作為反應物,采用球磨法充分混合均勻,在氧氣的氛圍下高溫反應制備得到錳酸鋰包覆鎳鈷錳酸鋰鋰離子電池正極材料。采用本發明制備的復合材料通過電池組裝和電化學性能測試證實該工藝在保持較高可逆容量的情況下,提高了循環穩定性。
本發明公開了鋰離子電池負極、鋰離子電池及鋰離子電池負極制備方法,由襯底層、集流體層、活性材料層組成,襯底層提供強度支撐同時減少電池內部短路,從而改善電池熱失控問題;集流體層與活性材料層充分接觸,實現有效集流;活性材料層為硅基復合薄膜,有效抑制電極膨脹,提高電池首效和循環穩定性。制備方法,采用磁控濺射的方式在襯底層上依次濺射鍍上集流體層和活性材料層,一步制備得到鋰離子電池負極,該方法工藝簡單可控,制備的電極結構穩定、循環性能好、能量密度高且有效解決電池熱失控問題。
本發明提供一種制備碳酸鋰過程中從含鋰母液回收鋰的設備和方法,將碳酸鋰洗滌產生的洗滌母液用于配制碳酸鈉溶液,實現該部分鋰的回收,同時減少配制碳酸鈉所需要的水,降低消耗;將沉鋰反應得到的沉鋰母液分成兩部分,一部分直接進入氯化鋰精制裝置,與氯化鋰原料液混合,該部分沉鋰母液中存在碳酸根和氫氧根,能深度去除氯化鋰原料液中的鈣、鎂離子,起到精制氯化鋰原料液的作用,達到去除雜質和回收第一沉鋰母液中鋰的目的;另一部分則經過除雜后部分作為溶劑配制碳酸鈉溶液、部分進入氯化鋰精制裝置,以回收該部分鋰,同時進一步減少溶劑的消耗。通過本發明可實現將傳統氯化鋰原料液制成碳酸鋰工序的鋰收率由80%左右提高至98%以上。
本發明具體公開了一種鎢酸鋰改性富鋰錳基層狀鋰離子電池正極材料,其化學通式為(xLi2MnO3·(1?x)LiMO2)/yLi2WO4;其中,0.1≤x≤0.9,0.001≤y≤0.4,M為Mn、Co和Ni;其包括以下原料組分:錳原料、鎳原料、鈷原料、鋰鹽、鎢鹽、絡合劑、還原劑和液體溶劑;并公開了鎢酸鋰改性富鋰錳基層狀鋰離子電池正極材料的制備方法。本發明利用鎢酸鋰的良好導電性,對鋰離子電池正極材料的倍率性能有很大的提升,同時改善了其電化學穩定性,顯著提高了鋰離子電池正極材料的循環穩定性,使得本發明的鎢酸鋰包覆富鋰錳基層狀鋰離子電池正極材料的放電平臺和容量衰減變緩。
本發明公開了一種磷酸氧釩鋰改性富鋰錳基層狀鋰離子電池正極材料,其化學通式為xLi2MnO3·(1?x)LiMO2·yLiVOPO4,其中,0.1≤x≤0.9,M為Mn、Co和Ni,y占x的百分比為0.1~99%;包括錳原料、鎳原料、鈷原料、鋰鹽、磷源、釩源、絡合劑和還原劑。其制備方法為:采用溶膠凝膠法制備富鋰錳基層狀鋰離子電池正極材料和磷酸氧釩鋰前驅體,再采用溶膠凝膠液相包覆法或研磨固相包覆法制備磷酸氧釩鋰改性富鋰錳基層狀鋰離子電池正極材料。本發明利用磷酸氧釩鋰能量密度高、平臺穩定、衰減緩慢等特性改善了鋰離子電池正極材料的電化學穩定性和循環穩定性,顯著提高了倍率性能,改善了平臺衰減的問題。
本發明提供的一種高精度梯度孔隙濾芯的制備方法,其通過簡易的流程可以避免濾芯出現梯度層分層、脫落等缺陷、孔隙密度不均勻的技術問題,使濾芯在同等過濾精度的前提下,過濾效率提高,濾芯強度增加。
本發明提供一種鎳鈦合金齒輪的粉末冶金制備方法。該方法采用粉末冶金法,以鎳鈦合金粉末為原料,通過調整齒輪不同部位原料的鎳含量,制備得到輪齒為高硬度60NiTi合金、內部為高塑性55NiTi合金的雙性能鎳鈦合金齒輪,該鎳鈦合金齒輪重量輕、耐蝕耐磨、無磁性,能夠承受劇烈的沖擊載荷,滿足了復雜工況的使用需求。
本發明涉及鎢合金棒粉末冶金設備,具體涉及大高徑比的鎢合金棒在粉末冶金生產中使用的金屬粉末處理裝置。
本發明提供一種多孔金屬薄膜的燒結裝置及方法,解決了現有多孔金屬薄膜的平面度誤差大且容易燒結變形的技術問題。
本發明屬于金屬材料加工的技術領域,尤其涉及一種變織構鈦材料的粉末冶金制備方法。
本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足,提供在鎢基材料的內孔表面復合銅基材料的加工方法。該方法采用真空多弧等離子鍍沉積在銅基棒芯裝配體表面制備金屬薄膜以連接結合鎢基材料與銅基材料,通過優化結合界面成分,獲得具有成分過渡的冶金結合界面,優化了鎢基材料與銅基材料連接界面的組織結構,提高了鎢/銅復合模塊的使用壽命。
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