本發明提供了一種鋰離子電池正極材料,其中,該正極材料含有磷酸鐵鋰、納米金剛石和納米炭黑。本發明還提供了所述的鋰離子電池正極材料的制備方法,該方法包括將鋰源、鐵源和磷源與含有納米金剛石和納米碳黑的混合物混合以制備正極材料前驅體,然后,在惰性氣體氣氛中,使所述正極材料前驅體依次在450-550℃下熱處理2-6小時和在600-700℃下熱處理2-10小時。根據本發明提供的所述鋰離子電池正極材料,由于含有納米金剛石和納米碳黑,使得該鋰離子電池正極材料的電導率大大提高了,進而使得由該正極材料制成的鋰離子電池具有明顯提高的放電比容量。
本發明提供了一種鈮摻雜的鈦酸鋰材料、其制備方法和鋰電池。該鈮摻雜的鈦酸鋰材料具有以下結構通式Li4Ti5?xNbxO12,0<x≤0.2,鈮摻雜的鈦酸鋰材料的D50在7~11μm,鈦酸鋰材料的BET比表面積為3.0~5.3m2/g。上述鈮摻雜的鈦酸鋰材料具有豐富的孔隙結構,有效縮短了鋰離子在材料中的遷移距離,降低了擴散阻抗。且具有較大比表面積的該多孔鈦酸鋰材料增大了電解液的浸潤面積,從而為鋰離子提供了更多的脫嵌位點,減小了極化并提升了鋰離子擴散速率,進而提高了鋰離子電池的比容量、能量密度以及倍率性能,進一步地改善了鋰離子電池的抗低溫性能。
本發明提供的包覆鋁的鎳鈷錳酸鋰的制備方法和鋰電池,涉及材料制備方法技術領域。該方法包括濕法混合、濕法球磨、噴霧干燥、一次燒結、干法球磨、二次燒結幾個步驟。通過干法球磨將三氧化二鋁包覆在第一次燒結得到的鎳鈷錳酸鋰的表面,由于采用干法球磨,鋰離子不易在負極表面形成鋰枝晶,經過二次燒結后克容量不會大幅度降低,在一定程度上提高了材料的性能。該包覆鋁的鎳鈷錳酸鋰的制備方法不僅可以提高三元材料的循環性能,提高活性物質利用率,而且二次燒結后,材料的克容量明顯有所改善。本發明提供的鋰電池,采用上述的包覆鋁的鎳鈷錳酸鋰的制備方法制成,電化學性能好,使用壽命長。
本發明公開一種制備鈦酸鋰的方法及制備鈦酸鋰的設備。制備鈦酸鋰的方法包括如下步驟:原料混合:利用氣流輸送和混合摩爾比為0.80?0.85:1的鈦源和鋰源,得到混合粉末;高溫煅燒;濕法球磨;噴霧干燥;高溫燒結。制備鈦酸鋰的設備包括送料通道、氣流通道和混合室,送料通道與混合室相連,氣流通道噴出的氣流流向送料通道,用于利用氣流輸送鋰源和鈦源。本發明的制備鈦酸鋰的方法,使得鈦源和鋰源的混合效果更好,混合效率更高。本發明的制備鈦酸鋰的設備,通過送料通道和氣流通道的配合,利用氣流輸送鋰源和鈦源,在輸送鋰源和鈦源的時候,使得鋰源和鈦源混合更加充分,混合效率更高。
本發明公開了一種鋰硫電池用涂層隔膜的制備方法以及采用該涂層隔膜的鋰硫電池,該涂層隔膜的制備方法包括以下步驟:將導鋰聚合物分散于水中,得到第一漿料;將碳類導體、蒽醌混合均勻并分散在加入分散劑的無水乙醇中,得到第二漿料;將所述第一漿料和第二漿料按質量份數(1~8):(2~10)混合均勻得到第三漿料,將所述第三漿料與粘結劑混合均勻得到涂層漿料,將所述涂層漿料涂在聚烯烴膜的正極側,干燥即得到鋰硫電池用涂層隔膜。采用該方法所制備的鋰硫電池可以抑制鋰硫電池充放電過程中鋰硫聚合物的穿梭效應,提高鋰硫電池的循環性和庫倫效率,增加電池的壽命。
本發明提供了一種多孔鈦酸鋰材料及其制備方法、負極材料及鋰離子電池。該制備方法包括:步驟S1,將包括鈦源、鋰源、分散劑的混合液依次進行均質、第一干燥、第一煅燒,得到鈦酸鋰初品;步驟S2,將鈦酸鋰初品進行造球處理,得到微米球;以及步驟S3,對微米球進行第二煅燒,得到多孔鈦酸鋰材料。上述具有較大比表面積的該多孔鈦酸鋰材料增大了電解液的浸潤面積,從而為鋰離子提供了更多的脫嵌位點,減小了極化并提升了鋰離子擴散速率,進而提高了鋰離子電池的比容量、能量密度以及倍率性能,進一步地改善了鋰離子電池的抗低溫性能。此外,上述制備方法簡單,成本較低。
本發明公開了一種功能性鋰電池隔膜漿料,其原料按照質量質量份數包括:聚苯乙烯丁二烯乳液5?10質量份、PVDF粉體5?7質量份、分散劑1?3質量份、增稠劑50?100質量份、粘結劑1?10質量份和去離子水50?100質量份。通過聚苯乙烯丁二烯乳液的加入,有效提高鋰電池隔膜與電池負極之間的粘結力,提高鋰電池的循環壽命。
本發明公開了一種鈦酸鋰材料的制備方法、鈦酸鋰材料和鈦酸鋰電池,該制備方法包括:使用去離子水,對鈦源、鋰源和鈮源進行濕法混合,得到摻鈮鈦酸鋰漿料;對所述摻鈮鈦酸鋰漿料進行干燥、燒結和粉碎,得到所需克容量的摻鈮鈦酸鋰負極材料。本發明的方案,可以克服現有技術中克容量低、制備工藝復雜和成本高等缺陷,實現克容量高、制備工藝簡單和成本低的有益效果。
本發明公開了一種鋰硫電池用隔膜漿料,按重量分數包括:分散劑0.5?5%,增稠劑2?8%,粘結劑2?10%,氮化硼納米顆粒5?15%,導電炭5?20%,余量為去離子水。將該隔膜漿料通過微凹版逆向輥涂方式單側涂覆在基膜表面后,形成鋰硫電池涂層隔膜。該鋰硫電池涂層隔膜在提高離子電導率的同時耐熱性能也得到了提升,且熱收縮性能較好,其應用于鋰硫電池后表現出良好的安全性能。
本發明公開了一種鋰電池隔膜用漿料及其制備方法、鋰電池隔膜及鋰電池,所述鋰電池隔膜用漿料包括以下重量份的組分:100份去離子水、0.1?2份分散劑、5?15份聚氧化乙烯(PEO)、0.5?3份增稠劑、0.5?5份粘結劑和功能組分;其中所述功能組分為10?50份陶瓷固體顆?;??20份PVDF顆粒。將所述漿料圖涂覆于基膜上,形成鋰電池隔膜,其中聚氧化乙烯(PEO)的加入有效提高了鋰電池隔膜的電解液中爬液速率和吸液量中的應用。
本發明公開了一種鋰電隔膜的涂覆方法及鋰電隔膜、鋰電池,所述涂覆方法包括以下步驟:步驟1,制備涂層漿料;步驟2,將所述涂層漿料均勻涂覆于基膜單側表面得到涂覆隔膜;步驟3,在常溫25?30℃下,將所述涂覆隔膜進行6~8次萃取后,再進行3?5次水洗,其中:萃取液為水與NMP(N?甲基吡咯烷酮)的混合液,相鄰的兩次萃取中,后一次萃取比前一次萃取所用的萃取液中NMP的濃度小2?22wt%;步驟4,萃取結束后將涂覆隔膜于30?65℃下干燥。本發明得到的鋰電隔膜熱穩定良好。
本發明提供了碳包覆磷酸鐵鋰的制備方法及碳包覆磷酸鐵鋰和鋰離子電池,涉及鋰離子電池技術領域。該制備方法是先將部分碳源與磷酸鐵混合,研磨、干燥后,進行預燒結,再將預燒結料、鋰源與部分碳源混合,研磨、干燥后,再次燒結得到碳包覆磷酸鐵鋰,通過兩次碳源包覆和兩次燒結過程,制備得到的碳包覆磷酸鐵鋰的表面實現碳層的雙層包覆,且碳包覆層均勻、牢固,可形成完整的導電網絡,顯著提高了碳包覆磷酸鐵鋰的電導率,改善其電化學性能;同時,該制備方法能有效控制碳包覆磷酸鐵鋰處于微米或者納米級別,粒度均勻可控,且碳包覆磷酸鐵鋰為類球形,有利于提高碳包覆磷酸鐵鋰的振實密度。本發明還提供了采用上述制備方法得到的碳包覆磷酸鐵鋰。
本發明提供了一種納微球形碳包覆磷酸錳鐵鋰復合材料及制備方法、鋰電池正極材料、鋰電池,所述復合材料包括磷酸錳鐵鋰和包覆在所述磷酸錳鐵鋰外部的外碳層,所述磷酸錳鐵鋰的化學組成為LiMn1?xFexPO4,其中,0.1≤x≤1,所述復合材料的粒徑D50為1至10um,所述磷酸錳鐵鋰中碳元素的質量含量為1%至10%。本申請中的納微球形碳包覆磷酸錳鐵鋰復合材料集合了磷酸錳鋰和磷酸鐵鋰兩種材料的優異性能,又互補了兩種材料的不足,使得制備出的磷酸錳鐵鋰材料具有優異的大電流循環穩定性及倍率性能,本申請中的用于制備納微球形碳包覆磷酸錳鐵鋰復合材料的方法工藝簡單可控、能耗低、成本低、適合大規模工業化生產。
本發明提供了一種制備摻雜型鈦酸鋰的方法、摻雜型鈦酸鋰及具有其的鋰離子電池負極材料,制備摻雜型鈦酸鋰的方法包括:將聚乙二醇與水的混合溶液作為硫酸氧鈦的水解溶劑;將硫酸氧鈦添加至水解溶劑中,將含有金屬離子的化合物添加至水解溶劑中,使包含在含有金屬離子的化合物中的金屬離子參與硫酸氧鈦的水解反應,得到包括摻雜型偏鈦酸和聚乙二醇的前驅體;將前驅體與鋰源混合,使前驅體和鋰源發生化學反應以獲得摻雜型鈦酸鋰。采用本申請的技術方案,有效地提高了制備的摻雜型鈦酸鋰的導電性能。
本發明公開了一種鋰電池隔膜漿料,按照質量份數包括:去離子水100份、分散劑3?15份、單質納米硅20?80份、增稠劑3?15份、造孔劑5?20份和粘合劑3?15份。由該鋰電池隔膜漿料涂覆制備的鋰電池隔膜,由于鋰電池隔膜漿料中含有單質納米硅,其形成的涂層中存在大量顆粒間孔,可以改善隔膜的電解液吸收能力和電解液潤濕性。當制備的鋰電池隔膜用于鋰金屬電池中時,循環失效時長顯著高于對比例,0.5C倍率下電池循環性能保持良好,而對比例失效。鋰金屬電池中,負極的循環穩定性良好,鋰電池使用壽命顯著延長。
本發明公開了一種鎳鈷錳混合粒子及其制備方法、鎳鈷錳酸鋰鋰離子電池正極材料及其制備方法和鋰離子電池,涉及鋰電池技術領域。該鎳鈷錳混合粒子的制備方法包括將鎳的可溶鹽、鈷的可溶鹽和錳的可溶鹽溶于水中,攪拌至完全溶解,制得混合溶液;接著對混合溶液進行干燥,獲得鎳鈷錳混合粒子。獲得的鎳鈷錳混合粒子可直接與鋰源混合,然后燒結。本申請省去了三元前驅體的制備過程,以及三元前驅體制備過程中廢水的后續處理,此外,制備三元前驅體的制備過程復雜,對設備要求高,導致整個生產成本增加,采用本申請提供的制備方法,無需制備三元前驅體,節約了成本,在一定程度上提高了電池的市場競爭力。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,涉及一種鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法、鋰離子電池正極材料以及鋰離子電池。本發明提供的鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法,包括以下步驟:配制重量濃度為45%~60%的三元材料前驅體的水溶液;配制重量濃度為20%~30%的鋰源化合物的水溶液;將所述三元材料前驅體的水溶液和鋰源化合物的水溶液分別用泵輸送到攪拌機中,混合攪拌均勻,得到懸浮液;將所述懸浮液進行噴霧干燥,得到配鋰混合粉體;將所述配鋰混合粉體進行燒結,得到鎳鈷錳酸鋰正極材料。本發明能夠提高前驅體與鋰源化合物的混合效率及混合粒徑的均勻性,同時操作方便,反應條件溫和、易于控制,制得的正極材料具有優異的電化學性能。
本發明提供了一種氧化鋁包覆鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法及氧化鋁包覆鎳鈷錳酸鋰正極材料和鋰離子電池,涉及鋰離子電池材料技術領域。該制備方法首先采用液相沉淀法在鎳鈷錳前驅體表面包覆有氫氧化鋁,將經過陳化、分離處理后的氫氧化鋁包覆鎳鈷錳前驅體直接與鋰源和水混合,可使得兩者混合更加充分、均勻,簡化工藝流程;另外,氫氧化鋁包覆鎳鈷錳前驅體、鋰源和水混合后進行噴霧干燥處理,相比傳統烘干過程能夠縮短處理時間,且得到的粉末狀待燒物的粒徑更加均勻,更有利于對燒結后氧化鋁包覆鎳鈷錳酸鋰正極材料形貌的控制。本發明還提供了一種氧化鋁包覆鎳鈷錳酸鋰正極材料和鋰離子電池。
本發明涉及電池技術領域,具體涉及一種鋰電池正極材料及其制備方法、鋰電池正極以及鋰電池。該鋰電池正極材料的制備方法包括:將含有三元前驅體與鋰的鹽或堿的水溶液進行球磨,干燥后進行燒結。該鋰電池正極,其由上述的鋰電池正極材料制備得到。該鋰電池包括:正極、負極、隔膜、導電劑以及電解液,其正極由上述的鋰電池正極材料制備得到。通過使得三元前驅體與Li+能夠在水溶液中充分混合均勻,并且經過球磨機球磨,使得材料的混合達到分子水平,進而使其充分發揮作用,此外,球磨后的材料的外形更加接近圓形,對材料的電化學性能有了較大的提升。
本發明提供了一種鈦酸鋰電池漿料及其制備方法、鈦酸鋰電池極片及鈦酸鋰電池。該鈦酸鋰電池漿料包括導電劑、PVDF、有機溶劑以及活性物質,該活性物質包括鋰鈦酸鹽和鈦鈮氧化物。本申請將活性物質鈦酸鋰與理論克容量更高的鈦鈮氧化物一起使用,制備出一種高容量、高倍率性能的鈦酸鋰電池漿料。尤其是通過鈦鈮氧化物與鈦酸鋰的協同作用,使得該鈦酸鋰電池漿料綜合了鈦鈮氧化物與鈦酸鋰的電化學性能,從而提高了鈦酸鋰電池負極片的能量密度及倍率性能,進而使鈦酸鋰電池具有較高的容量及較優的循環性能。且上述鈦酸鋰電池漿料的配方簡單,成本低,相較于傳統的鈦酸鋰負極片,具有更優異的電化學性能。
本發明提供了一種磷酸鐵鋰的納米化改性方法及其制備的納米化改性磷酸鐵鋰和鋰離子電池,涉及鋰離子正極材料技術領域,該方法將磷酸鐵鋰原料和任選加入的碳源混合后進行球磨,得到納米級粒徑的磷酸鐵鋰,隨后對納米磷酸鐵鋰進行噴霧造粒,然后將噴霧造粒后得到的納米磷酸鐵鋰進行焙燒制得納米化改性磷酸鐵鋰。該納米化改性磷酸鐵鋰具有比表面積高和粒度微小的優點,同時,該納米化改性磷酸鐵鋰具有很好的振實密度,造粒后材料的缺陷和微孔更多,進而明顯提高本發明納米化改性磷酸鐵鋰的儲電量。本發明制得的納米化改性磷酸鐵鋰可廣泛應用于鋰離子電池正極材料的制備。
本發明提供了磷酸鐵鋰的制備方法及磷酸鐵鋰和鋰離子電池,涉及鋰離子電池技術領域。該制備方法是將鐵源、磷源、鋰源和碳源混合后煅燒,研磨,干燥后進行再次煅燒,即可得到磷酸鐵鋰。通過采用上述特定的工序,使得制備得到的磷酸鐵鋰的顆粒為類球形,粒徑處于微米或者納米級別,粒度均勻可控,且類球形形貌使得磷酸鐵鋰表面更易形成均勻、牢固的碳包覆層,從而可形成完整的導電網絡,顯著提高了磷酸鐵鋰的電導率,改善其電化學性能。本發明還提供了采用上述制備方法得到的磷酸鐵鋰,該磷酸鐵鋰為類球形,粒度均勻可控,磷酸鐵鋰表面的碳包覆層均勻、牢固,可形成完整的導電網絡,使得磷酸鐵鋰具有良好的電化學性能。
本發明提供了一種摻鉭鈦酸鋰負極材料的制備方法及摻鉭鈦酸鋰負極材料和鋰離子電池,涉及鋰離子電池技術領域。該制備方法首先將鈦源、鋰源和鉭源通過混合研磨的方法形成摻鉭鈦酸鋰前驅體,然后將摻鉭鈦酸鋰前驅體與碳源混合摻雜后,再燒結,得到摻鉭鈦酸鋰負極材料;向鈦酸鋰中摻鉭,基本不會改變鈦酸鋰的循環性,同時還可提高鈦酸鋰負極材料的克容量,提高鈦酸鋰的能量密度;另外,將摻鉭鈦酸鋰前驅體與碳源混合,利用碳源在燒結過程中全部轉化為二氧化碳揮發的特性,可使燒結得到的摻鉭鈦酸鋰負極材料的顆粒較為均勻,無需破碎工序即可得到微納米級別的摻鉭鈦酸鋰負極材料。本發明還提供了摻鉭鈦酸鋰負極材料和鋰離子電池。
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