本發明提供一種半濕法制備磷酸亞鐵鋰的方法, 其步驟如下:在含Li、Fe、P的化合物中任取一種不溶于水的, 其他為可溶于水的;將上述將不溶于水的化合物放入上述可溶 于水的化合物溶液中制成懸濁液;懸濁液中含鋰、鐵、磷符合 下式:[mLi+n(1-m)/n M]∶pFe∶ qPO4=1∶1∶1(1),(1)式中n是 摻雜元素M的化合價,m是Li的摩爾數,(1-m)/n是摻雜元 素M的摩爾數,p和q分別是Fe和 PO4的摩爾數;加入還原導電添 加劑;噴霧熱解懸濁液制得前驅體粉末;焙燒前驅體粉末、粉 碎得產品。本發明工藝簡單、適宜工業化連續化生產,所制備 的磷酸亞鐵鋰質量穩定,其晶粒為納米級,其團聚的顆粒尺寸 在10μm以下。采用本發明組裝的鋰離子電池有較高容量、有 較好的高倍率放電性能和循環性能。
本發明公開了一種鋰離子電池負極片、制備方法及應用、鋰離子電池,屬于鋰二次電池技術領域。該負極片由包括以下步驟的方法制備:惰性氣氛中,采用靜電紡絲技術將含有鋰化合物的溶液均布在負極片表面,干燥,即得。本發明采用靜電紡絲技術在負極片表面“濕法補鋰”,能將含鋰化合物均布在負極片表面,形成纖維狀、具較大比表面積和孔洞結構的鋰帶,相較現有的以噴灑或滴加方式補鋰,能實現均勻補鋰,并達到補鋰量精準、可控的有益效果,有效避免負極片析鋰或變形。
本發明涉及一種固態鋰電池用雙功能界面修飾層及鋰電池,所述雙功能界面修飾層包括聚合物電解質層及鋰合金層,聚合物電解質層用于和鋰電池的電解質接觸,鋰合金層用于和鋰電池的鋰負極接觸;所述鋰合金層中的鋰合金至少包括含鋰二組分合金、含鋰三組分合金、含鋰四組分合金中的一種;聚合物電解質層包括聚合物基體和鋰鹽。本發明提供了一種雙功能界面修飾層,該雙功能界面修飾層可應用于固態鋰金屬電池中,能夠顯著提升電解質/鋰負極的界面兼容性,抑制鋰枝晶的生長,且制備方法簡便,容易操作。
本發明公開了一種鋰電池補鋰陶瓷隔膜及其制備方法,用于鋰離子電池制造。補鋰陶瓷隔膜是將混合好的鋰粉陶瓷膠液在惰性氣體環境下涂布于基膜的一側表面,在40~90℃的烘箱內烘干后即得到補鋰陶瓷隔膜。該補鋰方法操作簡單,安全高效,避免了金屬鋰被氧化的風險。組裝成鋰離子電池時,本發明補鋰陶瓷隔膜中的涂層面面向鋰離子電池負極極片的一側,首次充電時,隔膜上的補鋰陶瓷涂層中的鋰粉能夠脫嵌出鋰離子,補充負極形成SEI膜損失的Li+,提高鋰電池的首次充放電效率以及電芯循環性能;陶瓷顆粒能夠增強鋰電池隔膜的耐熱性,降低隔膜的熱收縮性,從而更有效地減少因電池內部短路而引起的電池熱失控。
蒽醌在鋰氧電池中的應用及其得到的蒽醌鋰氧電池,屬于鋰氧氣電池領域,所述鋰氧電池的組裝過程如下:選用鋰為負極,負載有碳或四氧化三鈷的基底為正極,正極和負極之間被隔膜隔開,組裝好后并進行封裝,即得;所述基底為不銹鋼基底或碳紙,電極面積是1 cm2,所述隔膜上浸滲有溶有蒽醌的電解質。本發明采用蒽醌分子捕獲并穩定超氧化鋰,在電解質中形成穩定的蒽醌?超氧化鋰中間體,使鋰氧氣電池正極的氧還原活性提高了10倍;在使用不同碳和金屬氧化物為正極組裝的鋰空氣電池中,蒽醌的存在使電池容量提高3倍以上,是迄今為止最先進的可溶性氧化還原介質。
本發明涉及一種鈦酸鋰鑭復合材料及其制備方法、鋰離子固態電池。鈦酸鋰鑭復合材料由反鈣態礦結構的Li3OX和鈣態礦結構的鈦酸鋰鑭復合而成,Li3OX分布在鈦酸鋰鑭晶粒間的晶界處并部分擴散至鈦酸鋰鑭的晶粒內;所述鈦酸鋰鑭的化學式為Li3xLa2/3?xTiO3,0<x<0.16;Li3OX中,X為鹵素。本發明的鈦酸鋰鑭復合材料,利用富鋰相、低熔點的Li3OX對LLTO進行陽離子補充,改變了晶粒內部的載流子或陽離子空位的無序度,提高了晶粒內部離子電導,補償了晶界處空間電荷層內載流子的消耗,有效的提高晶界和整體離子電導率。
本發明涉及一種鋰離子電池水性正極復合集流體、正極片及其制備方法、鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。本發明的鋰離子電池水性正極復合集流體,采用包括如下步驟的制備方法制得:將粘結劑加入溶劑中,混合均勻,得粘結劑溶液;所述粘結劑與溶劑的質量比為1:10-30;向制得的粘結劑溶液中加入導電劑,混合均勻,研磨乳化,得導電漿料;所述導電劑與粘結劑的質量比為1-99:1;將制得的導電漿料涂覆在正極集流體表面,干燥,即得。本發明的鋰離子電池水性正極復合集流體大大改善了水性正極片柔韌性較差的問題,同時還提高了涂層附著力,降低了電池內阻,提高了電池的大倍率放電性能和循環性能。
本發明涉及一種鋰離子電池用復合涂層隔膜、鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。本發明的鋰離子電池用復合涂層隔膜,包括隔膜基材和設置在隔膜基材一面的復合涂層,所述復合涂層包括設置在隔膜基材上的二氧化硅涂層以及設置在二氧化硅涂層上的第一勃姆石涂層。本發明的鋰離子電池用復合涂層隔膜的二氧化硅涂層能夠避免鋰枝晶繼續快速增長后刺破隔膜引發電池出現性能衰減和安全問題,涂覆于二氧化硅涂層表面的第一勃姆石涂層避免了鋰枝晶出現前,二氧化硅與負極表面金屬鋰的反應,防止電池有效鋰的過度損失,并且能夠延緩鋰枝晶的進一步增長,從而有效延長電池的使用壽命和降低電池安全事故的發生。
本發明提供了一種鋰離子電池負極材料及其制備方法、鋰離子電池,該負極材料呈現核殼結構,內核為石墨,外殼為雙層結構,由內向外依次是無機鋰層和有機鋰復合層。其制備過程為:1)將石墨與無機鋰復合液混合均勻,調節pH值后,加熱除去有機分散劑和溶劑,研磨,得固體產物A;2)將固體產物A與有機鋰復合液混合均勻,干燥后進行碳化,冷卻至室溫即得。其中,無機鋰復合液包括無機鋰、有機分散劑、粘結劑、石墨烯和溶劑;有機鋰復合液包括有機鋰、分散劑、粘結劑、碳納米管和溶劑。本發明的負極材料有效提高了鋰離子的傳輸速率和電子導電性,很好的實現了快速充放電,最終提高電池的倍率性能、安全性能和循環性能。
本發明涉及一種高倍率磷酸鐵鋰復合材料、正極極片、鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。本發明提供的高倍率磷酸鐵鋰復合材料,由以下質量百分含量的原料燒結得到:磷酸鐵鋰80%~90%、鈷酸鋰5%~10%和導電碳5%~10%。導電碳和鈷酸鋰的加入有利于增加離子和電子導電性,降低阻抗,緩解高倍率放電時磷酸鐵鋰極化,有利于促使鋰離子嵌入到材料內部,提升磷酸鐵鋰超高倍率放電電壓平臺,提升其超高倍率放電性能。經燒結,可消除材料間應力,消除不同材料混合后的微孔隙和表面缺陷,增加材料相互作用,鈷酸鋰、磷酸鐵鋰和導電碳復配使用,有利于形成完整的導電網絡,降低內阻,提高超高倍率放電能力。
本發明公開了一種廢舊鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料的資源化回收再利用方法,屬于廢舊鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料回收技術和堿性二次電池領域。本發明的技術方案要點為:一種廢舊鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料的資源化回收再利用方法,以廢舊鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料為原料,將其與二價鐵鹽和有機添加劑混合均勻后,在惰性氣氛下經過煅燒處理制得磷酸鐵鋰基復合材料,然后將該磷酸鐵鋰基復合材料用于制備堿性二次電池負極。本發明可以高效回收廢舊鋰離子電池正極材料并用于堿性二次電池負極,實現廢舊磷酸鐵鋰材料的循環再生利用。
本發明公開了一種鈦酸鋰負極極片、制備方法及鈦酸鋰電池,所述的鈦酸鋰負極極片活性物質材料為鈦酸鋰和碳的復合材料,屬于鋰離子電池技術領域。本發明所提供的鈦酸鋰負極極片,通過鈦酸鋰和碳類材料的復合使用,有利于提高極片的放電克容量,提高鈦酸鋰電池的輸出電壓平臺,進而提高電池的能量密度;復合材料有利于提高極片的電子電導率,降低鈦酸鋰電池的內阻,提高電池的倍率和循環性能。本方法得到的鈦酸鋰負極極片及鈦酸鋰電池具有能量密度高、倍率性能優異等特點,可顯著提高鈦酸鋰電池的電化學性能,且該制備方法工藝簡單,易于規?;苽?。
本發明涉及一種鎳鈷錳酸鋰復合正極材料及其制備方法、鋰電池,屬于鋰電池材料技術領域。本發明的鎳鈷錳酸鋰復合正極材料,包括鎳鈷錳酸鋰顆粒以及包覆在鎳鈷錳酸鋰顆粒表面的磷酸鐵鋰層,所述鎳鈷錳酸鋰顆粒為鎳鈷錳酸鋰二次顆粒。本發明的鎳鈷錳酸鋰復合正極材料采用磷酸鐵鋰將鎳鈷錳酸鋰二次顆粒包覆,降低了鎳鈷錳酸鋰材料表面的pH,并降低了材料表面的殘鋰,進而有效地解決了現有技術中鎳鈷錳酸鋰材料在合漿過程中的吸水果凍問題,從而改善了材料的加工性能,提高了材料在電池充放電過程中的穩定性,進而提高了電池的循環性能。
本申請提供一種篩選自放電異常的磷酸鐵鋰電芯的方法、磷酸鐵鋰電芯模組的配組方法和磷酸鐵鋰電芯模組,涉及鋰離子電池領域。篩選自放電異常的磷酸鐵鋰電芯的方法:通過dQ/dV?V曲線法,確定對自放電最靈敏的OCV1電壓區間;通過去極化工序將所有待測電芯的起始電壓OCV1保持一致,然后測試所述待測電芯的存儲后的電壓OCV2;按照電芯自放電測試公式計算K值,K值偏大離散的電芯即為自放電異常的電芯。本申請提供的篩選自放電異常的磷酸鐵鋰電芯的方法及配組的方法,自放電異常的電芯很容易篩選出來,另外通過該方式配組的模組一致性更好。
本發明提供一種濕法回收退役磷酸鐵鋰電池粉提鋰制備碳酸鋰的方法,包括以下步驟:步驟一,將退役LiFePO4和氧化劑加入到容器中,加入水,形成混合液;步驟二,將混合液的溫度加熱至40?80℃,加入酸液進行酸浸溶解,保溫反應后停止加熱,過濾得到含鋰濾液和磷酸鐵濾渣;步驟三,在含鋰濾液50?70℃下,加入鈣鹽或者鎂鹽,加入堿液調節pH至中性,過濾除雜,得到第一濾液;步驟四,在常溫下,向第一濾液中逐滴加入堿液,調節液體的pH至11?13,過濾除雜,得到第二濾液;步驟五,向第二濾液中加入碳酸鹽,攪拌后過濾,將濾渣干燥后得到碳酸鋰。本發明方法可有效提高鋰的回收率,降低鐵和磷元素的損失,且產物碳酸鋰的純度高。
本發明涉及一種錳酸鋰體系鋰離子電池正極電極,包括90%?98%的錳酸鋰混合電極、1%?9%的導電劑、1%?9%的正極粘合劑和0%?1%的弱堿性堿金屬鹽,混合溶劑攪拌后涂覆在鋁箔上形成電池正極電極。本發明通過在電池正極電極加工時加入堿金屬鹽,提高了電池的容量保持率和容量恢復率,使電池具有較好的低高溫性能,從而提高了電池的安全性能,并且在正極中添加的弱堿性堿金屬鹽,能夠與電解液中微量的HF中和,使錳酸鋰不處于酸性環境中,從而減少了Mn的溶解,提高了鋰離子電池的存貯性能,使其具有較高的能量密度。
一種包覆型鋰離子電池正極材料錳酸鋰的制備方法,涉及鋰離子電池正極材料技術領域。操作步驟:(一)配制含有錳源化合物和鎳源化合物的溶液;(二)配制氨水溶液;(三)以NH3·H2O溶液為基液,緩慢加入含有Mn2+金屬離子的溶液和足量的堿液反應得到淺綠色沉淀;將沉淀物置于NH3·H2O溶液中,加入含有Mn2+、Ni2+的金屬離子溶液,加入足量的NaOH溶液;減壓抽濾,真空干燥箱中干燥,得到包覆的類球形的前驅體Mn(OH)2-Ni1-xMnx(OH)2,(0<x<1);(四)預熱;(五)球磨;(六)預加熱,球磨;(七)煅燒制得類球形正極材料LiMn2O4-LiNi1-xMnxO2(0<x<1)。這種材料在55℃下循環穩定性好,具有較高的比容量(130~135mAh/g)、較高的電壓平臺和優良的循環性能。
本發明涉及一種鋰超級電容電池用嵌鋰負極片及制備方法、鋰超級電容電池,屬于鋰超級電容電池技術領域。所述鋰超級電容電池用嵌鋰負極片包括負極集流體以及涂覆在負極集流體表面的包含碳材料的負極材料涂層,所述負極材料涂層表面均勻嵌有鋰粉。本發明的鋰超級電容電池用嵌鋰負極片,嵌鋰效率高,能提高鋰在負極材料涂層中的吸收,提高鋰的有效利用率,在提高整個鋰超級電容電池的能量密度的同時,節省了鋰的使用量,節約了成本。
本發明公開了一種磷酸錳鐵鋰和錳酸鋰混合正極漿料,其特征在于:包括按質量組分計,由90%~97%磷酸錳鐵鋰和錳酸鋰組成的混合物,1%~9%份的導電劑和1%~9%份水性粘合劑、0~1%分散劑;所述水性粘合劑為丙烯酸酯或丙烯腈類化合物;一種鋰電池的制備方法為正極電極片與負極電極極片、隔膜在疊片機上疊成電芯;將電芯焊接極柄后裝到鋁塑膜制成的殼體中,進行熱封,形成半成品電芯,半成品電芯烘烤后經過注液、化成、分容制作為成品電芯;本發明可以解決現有技術中電池正極成本較高的問題,降低鋰電池生產成本。
本發明涉及一種鋰含量梯度分布的鋰負極及其制備方法、鋰二次電池,屬于鋰負極技術領域。本發明的鋰含量梯度分布的鋰負極,包括集流體和設置在集流體表面的負極涂層,負極涂層包括含鋰材料和混合電導材料,負極涂層中的含鋰材料的含量由內向外呈梯度降低分布,負極涂層中的混合電導材料由內向外呈梯度升高分布;含鋰材料為金屬鋰和/或金屬鋰合金;負極涂層由至少兩層的梯度涂層組成;或者,負極涂層由至少兩層的梯度涂層與含鋰材料層、混合電導材料層中的至少一層組成??拷黧w側的梯度涂層中的含鋰材料含量高,可提高鋰負極的能量密度;靠近電解質側的梯度涂層中的混合電導材料含量高,為金屬鋰沉積提供位點,有效抑制鋰枝晶的形成與生長。
本發明涉及一種鋰硫電池正極及其制備方法,鋰硫電池電芯及鋰硫電池。鋰硫電池正極包括集流體和與集流體熔鑄復合的活性物質層,活性物質層由重量比為(7.6±5.1):2:(8±0.5)的鋁、多孔炭、硫組成。本發明提供的鋰硫電池正極,活性物質層與集流體熔鑄復合,活性物質層中的鋁形成導電金屬網絡,多孔炭用于填充硫,所得鋰硫電池正極的導電性和結構穩定性較現有鋰硫電池正極大大提高,可有效改善鋰硫電池的倍率性能和循環性能。
本發明公開了一種鋰離子電池用復合導電劑、鋰離子電池用復合導電液及其制備方法、鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。本發明的鋰離子電池用復合導電劑包括以下重量份數的組分:0.5?2份的3?三甲基?硅烷硼酸酯、1?5份的導電劑。本發明的鋰離子電池用復合導電劑添加了3?三甲基?硅烷硼酸酯,有利于充放電循環過程中鋰離子的傳導,也有利于減小鋰離子電池的阻抗,進而保證了優異的循環穩定性,同時又可以很好的抑制了Fe2+溶解到電解液中以提高SEI的質量,進而能夠提高鋰離子電池的高溫循環性能,在鋰離子電池領域具有良好的應用前景。
本發明涉及一種鋰離子電池電解液添加劑、鋰離子電池電解液及鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。本發明的鋰離子電解液添加劑包括乙烯基磷酸酯和乙烯基磺酰氟。本發明的鋰離子電解液包括非水有機溶劑、鋰鹽與添加劑,添加劑包括乙烯基磷酸酯、乙烯基磺酰氟。本發明的鋰離子電解液具有較好的阻燃性。采用該電解液的鋰離子電池在高電壓下工作時,不僅具有較好的循環穩定性,還在高溫下具有較好的安全性能。
本發明涉及鋰電池外殼及使用該外殼的鋰電池和鋰電池制造方法,以解決現有技術中鋰電池外殼上的絕緣貼膜易受損而影響相鄰兩單體電池之間絕緣性能的問題。本發明的鋰電池外殼外壁上涂覆的第一絕緣涂層可代替現有技術中的絕緣貼膜,可起到將相鄰兩電池單體絕緣的作用,而又無需用到絕緣貼膜,因而有利于節約鋰電池加工成本。同時,涂覆在外殼外壁面上的第一絕緣涂層的強度及其與基體的粘合性能均高于絕緣貼膜,在生產、轉運中不易破損。
本發明公開了一種磷酸鐵鋰?磷酸鈷鐵鋰核殼結構復合正極材料及其制備方法以及鋰離子電池,制備方法:將形成的磷酸鐵鋰前驅體溶液,轉移至超聲波化學反應器中采用微波加熱處理,得到磷酸鐵鋰內核材料;將形成的磷酸鈷鐵鋰外殼材料前驅體溶液,轉移至超聲波化學反應器中采用微波加熱處理,使磷酸鐵鈷外殼材料均勻地包覆在磷酸鐵鋰內核材料的表面上,得到中間產物,進行離心洗滌、干燥、包碳,即得。本發明制得的磷酸鐵鋰?磷酸鈷鐵鋰核殼結構復合正極材料具有良好的電化學特性,有望在動力電池領域應用。
本發明涉及一種鋰離子電池電解液用功能添加劑、鋰離子電池電解液、鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。本發明的鋰離子電池電解液用功能添加劑,包括以下重量份數的組分:甲烷二磺酸亞甲酯0.2~1.0份和二氟雙草酸磷酸鋰0.2~1.0份。本發明的鋰離子電池電解液用功能添加劑含有的甲烷二磺酸亞甲酯和二氟雙草酸磷酸鋰可優先在正極表面氧化分解,形成一層含硫和含磷的保護膜,該膜具有較好的熱穩定性,同時阻抗較低,其可以有效隔絕電解液和正極表面直接接觸,減少電解液在正極表面的氧化分解,提升電池的高溫性能和循環性能;同時還能夠減少金屬離子的溶出,避免金屬離子對負極SEI膜的破壞,進一步改善電池的循環性能。
本發明涉及一種鋰離子電池復合負極材料的制備方法、鋰離子電池復合負極材料及鋰離子電池,屬于鋰離子電池材料技術領域。該鋰離子電池復合負極材料的制備方法包括如下步驟:將硅材料、聚丙烯腈在紡絲溶劑中分散,制得芯層紡絲液,將聚甲基丙烯酸甲酯在紡絲溶劑中分散,制得殼層紡絲液;通過同軸靜電紡絲技術制成纖維,得到包覆前驅體;將包覆前驅體加入成膜添加劑溶液中混合,加熱除去溶劑,制得成膜前驅體;將成膜前驅體在500?800℃下燒結1?24h進行碳化處理,即得。本發明的方法制備出的復合負極材料具有克容量高、吸液保液能力強、循環性能優異、低溫放電能力強等優點,非常適合于電動汽車、儲能等領域的應用。
本發明涉及一種鋰電池復合正極片、鋰電池復合負極片及其制備方法、鋰電池,屬于鋰離子電池技術領域。該鋰電池復合正極片,包括正極集流體及涂覆在正極集流體上的包括正極材料的正極底層和正極頂層,其特征在于,所述正極底層和正極頂層之間設置有過渡層,所述過渡層包括LiAlO2、粘結劑,所述LiAlO2、粘結劑的質量比為10-20:2.5-5.0。本發明的鋰電池復合正極片制得的鋰電池具有較高的倍率性能和循環性能。
本發明涉及一種鋰離子電池負極用復合導電劑及制備方法、鋰離子電池負極及鋰離子電池。該復合導電劑主要由以下重量比的組分組成:導電劑:有機鋰化合物:功能性物質=(5~10):(0.5~1):(0.5~1),所述功能性物質為三聚氰胺磷酸酯、三聚氰胺焦磷酸鹽、多聚磷酸銨、聚二甲基硅氧烷、季戊四醇磷酸酯三聚氰胺鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽中的一種或多種的組合。該復合導電劑在為負極補充鋰離子的基礎上,可以通過功能性物質的使用提高負極在充放電過程中的安全性,導電劑、有機鋰化合物可以提高負極的電子和離子導電能力,提高電子和鋰離子的傳輸速率,從而優化負極材料的克容量發揮及首次效率。
本發明涉及一種鋰電池干燥架、鋰電池干燥裝置及干燥鋰電池的方法,屬于鋰離子電池技術領域。本發明的鋰電池干燥架包括干燥架本體,所述干燥架本體包括沿前后方向延伸的干燥架橫梁以及固定設置在干燥架橫梁一側或者兩側并沿左右方向延伸的電池托盤,所述干燥架橫梁上固定設置有用來與電池的抽氣口密封連接的抽真空管路,所述電池托盤上固定設置有用來使電池保持在與抽真空管路處于密封連接狀態的限位機構。本發明的鋰電池干燥架提高了鋰電池的干燥效率,降低了生產成本。
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