本發明公開一種鋰離子電池負極材料鈷包覆的鈷鉻鈦酸鋰及合成方法。合成過程所用原料按質量份數計算,由82份二氧化鈦、400份去離子水、17.3-21.1份三氧化二鉻、20.4-24.8份一氧化鈷和30-36份氫氧化鋰組成,其合成方法即首先制備二氧化鈦懸浮液,然后將三氧化二鉻和一氧化鈷依次加入到二氧化鈦懸浮液中,得到混合液,然后將得到的混合液倒入球磨機中球磨,將氫氧化鋰溶解在去離子水中得到的氫氧化鋰水溶液加入到球磨機中繼續球磨,得到的灰色漿料噴霧干燥后,在混有還原性氣體的惰性氣體氣氛下煅燒,即得具有良好的電化學特性和循環穩定性能的鋰離子電池負極材料鈷包覆的鈷鉻鈦酸鋰。
本發明涉及一種鋰離子電池用納米鈦酸鋰負極材料的制備方法,該方法包含以下具體步驟:步驟1,固相水熱法制備前驅體:將納米二氧化鈦和氫氧化鋰按5:4~5:4.3的摩爾比充分混合均勻,將混合物放入水熱反應釜中在150~190℃溫度下進行反應10~24小時,得到反應前驅體;步驟2,高溫固相法晶化:將所述的反應前驅體干燥后,再在600℃~800℃溫度下煅燒2~5小時,得到粒徑為0.1~1μm的尖晶石結構的鈦酸鋰粉體。本發明提供的鋰離子電池用納米鈦酸鋰負極材料的制備方法,原料廉價易得,工藝簡單,易于規?;a,產率高,時間短,能耗低;所制得的納米鈦酸鋰充放電性能突出,循環性好。
本發明公開了一種密閉鋰氧電池用氧化鋰?氟化碳正極極片及其制備方法,該方法包含:步驟1,將活性物質置入高能球磨罐中,密封,球磨混合,該活性物質包含氧化鋰、氟化碳;步驟2,將球磨后的活性物質與導電劑、粘結劑混合,制備鋰氧電池正極極片。該正極極片在密閉鋰氧電池中使用,避免了空氣中水分和二氧化碳等污染物可能造成的副反應,反應相對簡單,不涉及氣相的氧氣,安全性也得到提高。本發明的電池正極為基于氧化鋰的復合材料,性能穩定,工藝簡單,成本低廉。
本發明公開一種鋰鈦復合氧化物、改性鈦酸鋰材料及其制備方法、應用。該制備方法包括如下步驟:鋰源化合物和鈦源化合物的原料混合物,先經煅燒后,再進行表面還原處理即得鋰鈦復合氧化物;其中,原料混合物中鋰元素與鈦元素的摩爾比為b,且0.75<b<0.8;表面還原處理在還原氣氛下進行,還原氣氛為氫氣氣氛或者還原氣氛為氫氣和其他氣體的混合氣氛,其他氣體為氮氣和/或惰性氣體,表面還原處理的溫度為600?800℃,表面還原處理的時間為5?15h。該制備方法制得的鋰鈦化合物具有更高的離子和電子電導率,故可以減少電池極片制作過程中導電炭黑的添加,且制得的電池具有優異的循環性能。
本發明提供一種鋰離子二次電池負極材料釔摻雜鈦酸鋰的制備方法,取鋰的化合物,二氧化鈦和釔的化合物,按照目標產物為LixYpTiyOz中的金屬元素的化學計量比稱量,加入球磨罐中;其中,0<x≤8,0≤p<5,0<y≤6,1≤z≤12,1/2≤x:y≤2;再向球磨罐加入一定的碳源添加劑,在均勻的介質中球磨,烘干;其中所述的碳源添加劑為混合物總質量的10%~50%;將將烘干的粉末在空氣或惰性氣氛下煅燒,即制得摻雜釔的鈦酸鋰復合材料。該鈦酸鋰復合負極材料顯示出優異的倍率性能。該方法制備的含釔離子的鈦酸鋰復合材料,顯示出優異的倍率性能,適合于動力電池使用。
本實用新型屬于電池技術領域,具體公開了一種鋰離子電池蓋板及鋰離子電池,該鋰離子電池蓋板包括蓋板本體、鉚釘和密封組件,鉚釘將密封組件壓緊在蓋板本體上,且密封組件與蓋板本體之間,以及密封組件與鉚釘之間設有密封膠。通過結合鉚接和膠接的方式,使得蓋板本體和鉚釘之間連接強度較高,且密封的可靠性高,同時由于結合了兩種固定的方式,可以減小密封膠膠層的厚度,以及鉚釘的固定部的長度,有利于減小鋰離子電池蓋板的整體高度,節省空間。本實用新型還提供一種鋰離子電池,包括上述的鋰離子電池蓋板,鋰離子電池的密封性能良好,能量密度較高。
本發明公開了一種高電壓鋰離子正極材料鎳錳酸鋰的制備方法,該方法包含:步驟1,按照化學計量式稱量錳鹽和鎳鹽,溶于去離子水,制成含鎳錳的混合溶液;步驟2,將碳酸鹽溶于去離子水中制成沉淀劑溶液;步驟3,將上述沉淀劑溶液緩慢滴加到含鎳錳的混合溶液中,控制pH值為8~10,控制溫度40~100℃得到含鎳錳的沉淀;步驟4,將上述沉淀在500℃~800℃下煅燒5~15h,得到含鎳的錳氧化物;步驟5,將含鎳的錳氧化物與氫氧化鋰按比例充分混合均勻后,放入反應釜中在140℃~200℃,反應15~25h,得到反應前軀體;步驟6,將反應前軀體在600℃~900℃煅燒10~20h,得到高電壓鎳錳酸鋰材料。該方法利用共沉淀-結晶水熱法所制得的鎳錳酸鋰顆粒均勻,形貌規則,電化學性能優異,合成工藝簡單,易于規?;a。
本發明提供了一種應用于鋰離子電池及鋰離子電池組的管理系統,其包括有單節鋰離子電池或鋰離子電池組以及外部電源,系統對外接口采用兩線制,即系統外部電源充電接口和系統放電接口為同一接口,鋰離子電池或鋰離子電池組在系統外部電源低于額定電壓的條件下進行充電。當外部電源不足以使鋰離子電池或鋰離子電池組充滿電并且充放電接口為兩線制的情況下,可以通過本發明使得鋰離子電池或鋰離子電池組充滿電。同時,本發明的充電轉放電為硬件切換,轉換時間為微妙級,可以做到備電系統的無縫備電;另外,放電轉充電經由控制器邏輯控制實現,從而確保了充電的效率。
本申請屬于鋰離子電池技術領域,具體地為一種硅碳負極鋰離子電池電解液及鋰電池。所述電解液包括:鋰鹽;有機溶劑;第一添加劑,質量百分比含量為1~5%;其中,所述第一添加劑為碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯中的一種或多種。本申請提供的硅碳負極鋰離子電池電解液及鋰電池,使用第一添加劑作為功能性添加劑,形成的SEI膜薄,韌性好且鋰離子遷移阻抗小,所述的第一添加劑例如為碳酸亞乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯的混合物,加入含硫添加劑硫酸乙烯酯改善電池的高溫存儲性能;進一步,本申請所述的電解液采用第二添加劑提高硅碳負極鋰離子電池的高溫循環性能。
本發明公開一種富鋰三元復合鋰離子電池正極材料的制備方法,所述富鋰三元復合鋰離子電池正極材料分子式為Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2。其制備方法即首先將有機沉淀劑恒溫水浴攪拌溶于有機溶劑中得到溶液1;然后將可溶性的鈷鹽、鎳鹽、錳鹽和鋰鹽超聲溶解于去離子水中得到溶液2;然后將溶液2勻速滴加到溶液1中,控制溫度40-80℃下反應2-4h后于100-120℃烘干,所得固體粉末在高溫管式爐系統中,階段升溫并煅燒后隨爐冷卻至室溫即得到具有較好的電化學性能,顆粒均勻,形貌特征為球形或橢球形的富鋰三元復合鋰離子電池正極材料。其制備工藝相對簡單,適于產業化規模生產。
本發明公開了一種鋰離子電池硅酸錳鋰復合材料的制備方法,包括如下步驟:(1)依照化學式Li2MnSiO4,稱取草酸鋰、硝酸錳和正硅酸乙酯;(2)將上述草酸鋰、硝酸錳與蔗糖在室溫下溶解于蒸餾水中,形成溶液A;將正硅酸乙酯與乙酸溶解于蒸餾水中攪拌,形成溶液B;將溶液A到入溶液B中,在惰性氣體保護下、攪拌,形成溶膠;(3)將所述溶膠經水洗、過濾、干燥,然后將產物機械球磨得到前驅體粉末;(4)三次燒結得到碳包覆完整的硅酸錳鋰復合材料。本發明制備的鋰離子電池正極材料,均勻細膩,密度高,比表面大,并完整包覆了碳,因此在具有高比容量的同時,還具有良好的導電性,用于鋰離子電池時,比容量高,循環穩定性好,使用壽命長。
本實用新型實施例公開了一種鋰電池管理系統的來電自啟動電路和鋰電池管理系統,該鋰電池管理系統的來電自啟動電路包括控制電路、第一電源電路、啟動電路和第一開關;控制電路的輸入端接收來電信號,控制電路根據來電信號生成第一控制信號并從其輸出端輸出;第一電源電路的輸入端接入交流電壓,第一電源電路的輸出端與控制電路的電源端電連接;啟動電路的輸入端與控制電路的輸出端電連接,啟動電路的輸出端通過第一開關與鋰電池電連接,第一開關根據第一控制信號開啟鋰電池的充電回路。本實用新型實施例提供的技術方案能夠在檢測到市電電壓的瞬間,及時開啟鋰電池的充電,提高了鋰電池的充電的安全性,實現了鋰電池的來電激活自啟動充電操作。
本發明屬于鋰電池電極材料技術領域,具體為親鋰性石墨烯量子點/鋰復合材料及其制備方法和應用。本發明親鋰性石墨烯量子點/鋰復合材料,主體為石墨烯量子點,石墨烯量子點由石墨相的碳核和富含氧、氮、硫等元素的聚合物短鏈殼部組成,其表現出強鋰離子親和性。將其涂覆在金屬鋰表面,可改善大電流下鋰金屬負極表面鋰離子耗盡的問題,從而改變金屬鋰的沉積行為,穩定金屬鋰的沉積剝離。該親鋰性石墨烯量子點/鋰負極應用于鋰?空氣全電池中,可得到倍率性能和循環壽命大幅提高的鋰?空氣電池。本發明制備工藝簡單,能實現大電流、大容量下長循環壽命的鋰金屬負極,在高能量密度電池快充領域具有良好的應用前景。
本公開涉及一種鋰離子電池電解液和鋰離子電池,該鋰離子電池電解液為含有鋰鹽、有機溶劑和正極保護添加劑的液體,該電解液還含有第一負極成膜添加劑和第二負極成膜添加劑,第一負極成膜添加劑包括氟代碳酸丙烯酯和1,3?丙烷磺酸內酯或者1,3?丙烯磺酸內酯,第二負極成膜添加劑包括碳酸酯添加劑和鋰鹽型添加劑。本公開的鋰離子電池電解液中,適量的第二負極成膜添加劑與第一負極成膜添加劑互相協同,能在負極表面形成致密性良好、彈性良好且耐酸腐蝕的SEI膜,可以減輕正極保護添加劑對SEI膜的劣化作用,有助于改善高壓鋰離子電池的高溫循環性能,同時滿足高溫儲存性能要求。
本發明提供了鋰硫電池正極材料及陽離子型鋰硫電池粘結劑。所述的鋰硫電池正極材料,其特征在于,包括集流體金屬鋁箔以及涂布在集流體金屬鋁箔表面的電極漿料,所述的電極漿料含有碳硫復合物和鋰硫電池粘結劑,其中,所述的鋰硫電池粘結劑包含N,N?亞甲基雙丙烯酰胺與氨乙基哌嗪進行聚合反應所得的聚合物。所制備的陽離子型粘結劑作為鋰硫電池粘結劑組裝的鋰硫電池可直接用于混合動力車中。
本發明公開了一種鋰離子電池用高性能磷酸鐵鋰復合材料及其制備方法,步驟包括:將磷酸、草酸鋰和氯化鐵源混合,再在其中摻雜硝酸鈷和硝酸釩在聚乙烯醇溶劑和去離子水中混合均勻,調節pH值,形成溶膠前驅體;將蔗糖和檸檬酸溶于去離子水中,得到碳源混合物;將碳源混合物倒入上述前溶膠驅體中,反應溶膠,再將水分蒸發得到干凝膠;將上述干凝膠球磨后,干燥,燒結,研磨成粒徑小于200nm的高性能磷酸鐵鋰復合材料。本發明制備的鋰離子電池正極材料,由于在磷酸鐵鋰上均勻包覆了碳,且摻雜了鈷和釩,因此在具有高比容量的同時,充放電性能好,具有良好的循環穩定性,用于鋰離子電池時,比容量高,循環穩定性好,使用壽命長。
本發明公開了一種鋰離子電池富鋰正極材料的制備方法,包括如下步驟:將鋰鹽加入去離子水中溶解得鋰鹽溶液;將氯化鎳、硝酸鈷鹽和醋酸錳加入到去離子水中溶解得過渡金屬鹽溶液;將草酸溶液置于反應器中,攪拌,向反應器中輸入過渡金屬鹽溶液,將鋰鹽溶液滴加到反應器中;將攪拌后的混合溶液進行噴霧干燥造粒,焙燒,得到富鋰錳酸鋰固溶體粉末;將苯胺單體、鹽酸、水混溶,得到苯胺酸液;將錳酸鋰固溶體粉末制成水溶液,與苯胺酸液混合,加入過硫酸鹽反應,過濾,洗滌,干燥,得到鋰離子電池富鋰正極材料。本發明制備的鋰離子電池正極材料,在具有高能量密度的同時,具有良好的循環穩定性,用于鋰離子電池時,比容量高,循環穩定性好,使用壽命長。
本發明的錳酸鋰離子篩分離膜的制備方法,其步驟包括:制備錳酸鋰離子篩材料;將錳酸鋰離子篩材料與粘結劑漿料混合,通過制膜得到錳酸鋰離子篩分離膜;把錳酸鋰離子篩分離膜裝入離子膜交換裝置中;一邊流過含鋰的堿性溶液,另一邊流過酸性溶液,堿液中的鋰離子選擇性通過分離膜進入酸性溶液;在堿性溶液和酸性溶液二側分別加上正、負電極,加上0.1-5V的支流電。本發明的錳酸鋰離子篩分離膜的制備方法對鋰離子的分離效率高,同時該方法易于實施,設備運行條件溫和、穩定,操作方便、安全,能耗低,具有非常廣泛的工業化應用前景。
本發明為一種鋰離子電容器負極新型嵌鋰方法以及利用其制造鋰離子超級電容器的方法。在負極集流體先表面形成一層穩定的鋰源——鋰金屬薄膜或鋰化合物,然后將負極可嵌鋰活性材料涂覆到負極集流體上,涂覆采用新的雙面垂直式共擠出涂布法,將涂布制備好的極片與隔膜、正極片交替層疊或卷繞,最后組裝成超級電容器單體,經真空干燥條件下注入相關電解液,由于負極活性材料與鋰金屬或鋰化合物是直接接觸,且每一層都有相對應的接觸,因此可以更高效、可靠地進行負極活性材料的預嵌鋰,大大降低了預嵌鋰的時間,同時可以確保每層極片嵌鋰量的一致性,從而可以大改善鋰離子超級電容器的一致性和單體的循環壽命。
本發明涉及一種鋰離子電容器的外并式預嵌鋰方法,該方法以鋰原電池為動力源,以鋰或鋰合金為鋰源與鋰離子電容器負極片組裝成嵌鋰容器,將鋰原電池與嵌鋰容器并聯即可實現嵌鋰,在嵌鋰過程中,通過設定固定電阻值的電阻來限定嵌鋰電流,通過單向二極管防止反充。與現有技術相比,本發明基于鋰原電池在高低溫環境下均具有穩定的放電平臺及低放電功率和低自放電率好特性,可以有效穩定的嵌鋰,其嵌鋰量以鋰原電池的放電時間為測量值;以該方式進行電化學預嵌鋰,節省了充放電設備,也節省了為提供穩定溫度環境的空調等附加設備。
本發明公開一種富鋰的多元復合鋰離子電池正極材料及其制備方法,所述富鋰的多元復合鋰離子電池正極材料分子式為Li1.13Ni0.20Co0.20Mn0.47O2。其制備方法即首先采用醇解固相法,將乙酸鈷、乙酸鎳、乙酸錳和乙酸鋰完全溶解于乙醇,然后將溶解后的乙酸鈷、乙酸鎳、乙酸錳和乙酸鋰混合物控制溫度為120℃進行烘干得到過渡金屬乙酸鹽前軀體固體粉末,最后將所得過渡金屬乙酸鹽前軀體粉末在高溫管式爐系統中進行兩次燒結后再充分球磨至顆粒粒徑小于1μm即得形貌結構良好,粒徑分布小,電池性能較好的富鋰的多元復合鋰離子電池正極材料,該法制備方法具有制備工藝簡單、生產成本低、適于規?;a等特點。
本發明涉及一種在鋁酸鋰晶片上制備圖形襯底的方法,包括:提供鋁酸鋰晶片;用飛秒激光沿平行的方向多次掃描所述鋁酸鋰晶片的表面,形成多個平行的溝槽,得到鋁酸鋰晶片圖形襯底。與現有技術相比,本發明采用飛秒激光在鋁酸鋰晶片上刻蝕圖形襯底,通過改變飛秒激光的聚焦功率,可以調整溝槽的深寬比,與濕法或干法刻蝕相比,操作簡單,更易獲得較大深寬比的圖形襯底。
本發明提供了一種鋰離子電池負極用鋰錫合金粉末的制備方法及應用,具有這樣的特征,包括以下步驟:步驟一,將錫基箔與鋰帶平整地貼合到一起得到堆疊金屬片;步驟二,在干燥無氧的環境下,通過壓力設備對堆疊金屬片進行壓制,使錫基箔完全嵌入鋰帶中,得到鋰錫合金金屬片;步驟三,在干燥無氧的環境下,通過研磨設備將鋰錫合金金屬片研磨成鋰錫合金粉末。制備得到的鋰錫合金粉末的粒徑為10μm~100μm,將其加入到負極中進行補鋰,能夠提高電池的首圈庫倫效率和循環穩定性。本發明的一種鋰離子電池負極用鋰錫合金粉末的制備操作簡單、技術成熟、可用于多種負極材料的補鋰,因而在鋰離子電池補鋰工藝中有很廣闊的發展前景。
本發明提供了一種富鋰鎳鈷錳酸鋰電池正極材料制備方法及其產品和應用,按照分子式LimNi1/3Co1/3Mn1/3O2(m> 1)中的化學計量比稱取錳鹽、鈷鹽和鎳鹽,溶于水,pH調整為8.5;將混合溶液置于反應釜中得到的產物過濾洗滌并干燥后,與鈦酸鋰混合,煅燒得到富鋰材料;將比重為2%的鋁粉分散于丙酮中,將得到的富鋰材料加入分散了鋁粉的丙酮溶液中,至凝膠態;將該凝膠態產物轉移至管式爐中,熱處理,得到富含氧空位的富鋰鎳鈷錳酸鋰電池正極材料。本發明的制備,其中,混鋁工藝引入的鋁在煅燒的時候可有效發揮它的脫氧功能,易于在材料中引入氧空位,從而提高鎳鈷錳正極材料的電化學性能。且該制備。
本發明為一種從廢鋰電池負極材料中分離鋰和石墨并利用石墨為原料制備石墨烯的方法。該方法包括負極石墨材料的預處理,廢鋰電池混合材料中的鋰離子的分離浸出,石墨烯的制備。預處理主要包括鋰電池的拆解、石墨材料的剝離、有機雜物的去除等。廢鋰電池混合材料中的鋰離子的分離浸出包括對酸濃度、固液比、時間、溫度和酸/氧化劑體積比等指標的控制,最后通過低溫攪拌、過濾等方法,實現鋰離子的回收。制備石墨烯包括石墨的氧化和還原,氧化主要包括氧化劑和升溫過程等工藝參數的控制和調節,還原主要調節pH、水合肼與氧化石墨比值等參數。本方法通過一系列組合工藝的應用,最終得到鋰富集浸出液和石墨烯。
本發明涉及一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法,該方法采用在液相條件下合成反應前驅體,再進行高溫煅燒制備鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰,包括將鋰源、磷源化合物和摻雜元素化合物溶于去離子水中,然后調節pH=2~4,充分反應后,加入導電有機物前驅體和鐵源化合物,攪拌混合均勻,得到含有鋰、鐵、磷和摻雜金屬元素的混合物,再經煅燒處理得到鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰。與現有技術相比,本發明工藝合理,操作簡單,通過簡單的工藝步驟很好地控制了材料的化學成分和顆粒形貌大小,提高了材料的導電性和鋰離子擴散速率,合成的材料倍率充放和循環性能都得到了較大的改善,適合于工業化生產。
本發明提供一種鋰電負極材料鈦酸鋰的制備方法,鋰的可溶性化合物加入蒸餾水溶解;殼聚糖加入到冰醋酸溶液內,超聲至完全溶解為均一的淡黃色液體;向殼聚糖溶液內加入二氧化鈦粉末,超聲,磁力攪拌10~60分鐘;向殼聚糖溶液內加入a步驟中溶解好的溶液中,超聲攪拌10~60分鐘;加入環氧氯丙烷,持續磁力攪拌5~15小時;將所得溶液轉移至培養皿內,用保鮮膜蓋好,-80℃下冷凍,將冷凍好的樣品放入冷凍干燥機,抽真空,干燥10~48小時,干燥好的樣品放入坩堝,送入管式爐下600~900℃煅燒8-15小時,得到鋰電負極材料鈦酸鋰。本方法制備的鈦酸鋰具有優異的大倍率放電特性,適合于動力電池使用。
本發明公開了一種二氧化鈦包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料,鎳鈷錳酸鋰粉末表面包覆的二氧化鈦層的厚度為10nm~1μm,將鎳鈷錳酸鋰粉末置于等離子體增強回轉爐中,以惰性氣體為保護氣,持續通入鈦源氣體和含氧氣體,并通過脈沖微波激發,在鎳鈷錳酸鋰粉末表面沉積一層二氧化鈦,制得二氧化鈦包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料。本發明在鎳鈷錳酸鋰粉末表面形成的二氧化鈦包覆層,均勻性好、厚度可控,制備方法便于操作實施,制備過程所需的包覆溫度低、時間短,易于工業化生產;本發明制備的正極材料對鋰離子電池帶來優良的電化學循環性能,容量保持率大幅提升。
本發明公開一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的合成方法,即在水合磷酸鐵中加入去離子水配制成磷酸鐵懸浮液,攪拌狀態下球磨得到前驅物A;然后將水合氫氧化鋰與蔗糖溶解在去離子水中配成氫氧化鋰/蔗糖溶液并在攪拌狀態下將其加入到前驅物A中,攪拌均勻后得到的前驅物B中加入去離子水并攪拌均勻后于密閉反應釜中,于160-220℃下進行水熱還原反應4-6h,水熱還原反應完后所得產物過300目篩、抽濾、水洗,控制出風溫度為105℃進行噴霧干燥,然后于600-750℃進行真空煅燒2-6h即得鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰。該合成方法能夠將三價鐵完全還原成二價鐵,所得磷酸鐵鋰粒徑均勻,形貌統一,電化學性能一致且穩定性好。
本發明公開了一種預嵌鋰負極片的制備方法,包括如下步驟:(1)、通過物理法將含鋰鹽的活性物質混合物附著至多孔性的集流體上形成活性物質層,得到經物理預嵌鋰的負極片;(2)、將步驟(1)所得經物理預嵌鋰的負極片置入含鋰鹽的有機電解液中進行恒流充放電處理,得到經電化學預嵌鋰的負極片。本發明通過物理預嵌鋰和電化學預嵌鋰結合,彌補通過物理預嵌鋰的微觀嵌鋰不均勻性,解決電化學深度預嵌鋰耗時過長問題。
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