本發明提供了一種用于鋰硒電池的復合隔膜,包括聚烯烴基膜;復合在聚烯烴基膜至少一面上的導鋰離子聚合物涂層;復合在導鋰離子聚合物涂層上的導電涂層;所述導電涂層中包括金屬硒化物/石墨烯復合材料。該功能隔膜可以有效抑制鋰硒電池充放電過程中聚硒化物在硒正極與鋰負極之間的穿梭效應,同時明顯改善鋰枝晶的問題,進而顯著提升鋰硒電池的循環性能、倍率性能及安全性能。而且導鋰離子聚合物涂層進一步增大了電解液的吸液量,兩者協同效應明顯改善鋰硒電池的循環性能。且本發明提供的制備工藝簡單,方便涂覆,成本低,涂覆隔膜效率高,成品率高,具有很強的應用潛力與商業價值,易于在工業上實施和大批量生產。
本發明公開了一種可用于鋰空氣電池正極防水透氣膜的簡易制備方法,包括以下步驟:用N-甲基吡咯烷酮(NMP)將聚偏氟乙烯(PVDF)溶解,得到聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮透明溶液。然后將石墨、乙炔黑以及硫酸鈉加入上述透明溶液中攪拌,得到制膜漿料。將漿料緩慢倒入成膜器中,在一定溫度下真空干燥后得到防水透氣膜。本發明通過控制聚偏氟乙烯的濃度、含碳量和硫酸鈉的含量,以及成膜過程中的溫度、時間等條件制備出致密且具有防水透氣功能的鋰空氣電池正極用膜。加有該防水透氣膜的鋰空氣電池的首次放電比容量達到了919.0mAh/g,遠遠超過了未加防水透氣膜的鋰空氣電池,并實現了電池的充放電循環。
本發明涉及一種基于壓力和保護層保護金屬鋰電池鋰負極的方法與應用。該方法通過對具有保護層的金屬鋰箔組裝成的金屬鋰對稱電池或金屬鋰全電池施加壓力,強化了快離子導體保護層的穩定性。正壓力的施加可以大大抑制金屬鋰和保護層之間應變的產生,從而降低了快離子導體保護層在一些極端情況下開裂失效的可能性。尤其是電池在大電流或者高面積比容量充放電這些極易產生較大應力或應變的場景下,壓力的作用依舊可以維持電極表面平整,從而保證電池擁有出色的循環穩定性和安全性,保證了電極表面也不會出現鋰枝晶,也不會造成電池短路爆炸。
本發明屬于三元材料前驅體制備技術領域,具體涉及一種利用廢舊鋰離子電池三元正極材料制備三元材料前驅體及回收鋰的方法。將廢舊鋰離子電池正極原料焙燒,篩分得到三元正極材料和鋁箔;將三元正極材料用苛性堿溶液浸出,過濾得到濾液和濾渣;濾液中加入碳酸鹽反應,得到碳酸鋰固體;用易揮發性酸浸出濾渣;向浸出液中加入還原劑,加熱至沸騰除去易揮發性酸;調整浸出液中鎳、鈷、錳摩爾比;將調整鎳、鈷、錳摩爾比以后的浸出液與氨水溶液、苛性堿溶液并流加入至含有氨水溶液的反應釜中,在惰性氣體保護下共沉淀。本發明實現了制備三元材料前驅體的同時,又回收了鋰,降低了生產成本,產品質量高,經濟性好,實現了鎳鈷錳鋰資源的定向循環。
本發明提出一種具有不同透光性的硅酸鋰玻璃或硅酸鋰玻璃陶瓷坯體的制備方法,屬于硅酸鋰玻璃技術領域。該方法包括以下步驟:將基礎玻璃組分按配方量稱取,混合均勻后于高溫下熔制;將充分熔制的玻璃液水淬成玻璃熔塊,并研磨至所需粒度的玻璃粉;將所得玻璃粉與著色劑和/或熒光劑混合均勻,干壓或等靜壓成型;將成型后的坯體于真空氣氛下進行燒結,通過調節真空氣氛下的真空度,得到不同透光性的硅酸鋰玻璃或硅酸鋰玻璃陶瓷坯體。本發明提供的方法在真空燒結過程通過控制真空度的方式即可實現調節相同配方下二硅酸鋰玻璃陶瓷的透光性,相較于現有技術中通過調整配方來實現透光性的變化而言方法更加簡單,可操作性更強。
本發明涉及一種高性能鋰電池正極材料磷酸鐵鋰/碳復合粉體的制備方法。該方法以高能磷酸化合物為原料與三價鐵鹽混合,然后再與鋰源混合,在氮氣保護氣氛下經碳源還原熱處理,合成得到含有高能量子點的磷酸鐵鋰/碳復合粉體。本發明利用高能磷酸化合物結構中的磷酸基團水解釋放的大量自由能,使鐵離子吸附結合到高能磷酸化合物生物大分子鏈中的高能磷酸鍵上,形成高能磷酸鐵團粒,可顯著提高磷酸鐵鋰正極材料的電化學性能,用于制備大容量鋰離子動力電池等。
本發明提供一種含雙硼亞胺鋰鋰鹽抗高電壓的電解質溶液,該電解質溶液由四類成份組成:含雙硼亞胺鋰、其他鋰鹽、碳酸酯類和/或醚類有機溶劑、其他功能添加劑、高電壓添加劑組分,其中含雙硼亞胺鋰鋰鹽和高電壓添加劑在此電解質溶液中的摩爾濃度為0.001~2mol/L,其他鋰鹽在此電解質溶液中所占的摩爾濃度為0~2mol/L,其他功能添加劑在此電解質溶液中的摩爾濃度為0~0.5mol/L;含雙硼亞胺鋰為離子型化合物,其陽離子為鋰離子。本發明提供的電解質溶液中含有含雙硼亞胺鋰,能大大提高電解質溶液的低溫性和高電壓性能,將其應用于50℃以上高溫或-20℃以下低溫的鋰電池后,其電池容量百分率均有所提高,延長了鋰電池的循環壽命和儲存壽命。
本申請涉及鋰電池技術領域,公開一種用于鋰電池充放電的保護電路,包括:檢測電路;開關電路;第一保護器件,與檢測電路、開關電路和鋰電池連接,根據檢測電路的信號和鋰電池的電壓,控制開關電路以導通/斷開鋰電池的充電或放電回路;第二保護器件,與檢測電路、開關電路和鋰電池連接,根據檢測電路的信號和鋰電池的電壓,控制開關電路以導通/斷開鋰電池的充電或放電回路。檢測電路和保護器件檢測鋰電池的狀態。當鋰電池的狀態出現異常時,通過開關電路切斷充電或放電回路,起到保護鋰電池的作用。當一個保護器件失效時,另一個保護器件能夠正常切斷回路,以提高鋰電池充放電保護電路的可靠性。本申請還公開一種鋰電池管理系統。
本發明屬于無機非金屬材料領域,涉及一種鋰離子電池正極材料的表面改性技術。通過將高溫燒結后的鋰離子電池正極材料,主要包括鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰三元材料、鎳鈷鋁酸鋰以及層狀富鋰高錳等固溶體材料,放入到有機溶劑中充分攪拌,接著將固液混合物進行過濾。再將濾餅進行加熱處理,獲得最終產品。經過本發明改性的鋰離子電池正極材料,可以有效降低其pH值和雜質鋰含量,改善材料的高溫循環和儲存性能,使其具有優異的循環性能和高溫性能,可以廣泛用作鋰離子電池正極材料,特別是在動力型鋰離子電池中的應用。
本實用新型公開了一種親鋰納/微米級三維復合鋰金屬負極片,包括集流體和鋰金屬片,所述集流體為微米級多孔道泡沫銅和其上的一層納米親鋰層,納米親鋰層相對泡沫銅的另一側與鋰金屬片連接,集流體與鋰金屬片利用原位壓制進行固定。其中微米級多孔道泡沫銅厚度為0.5mm~2.0mm,其內部孔道的孔徑為2~10μm,納米親鋰層的厚度小于100nm,本實用新型提供的負極片可有效抑制鋰金屬負極在循環過程中無限的體積變化,使用微米級多孔道泡沫銅及其表面的納米親鋰層可以在鋰剝離/沉淀過程中誘導成核,有效抑制鋰枝晶和“死鋰”的形成,進而確保了電池的安全性,同時本新型提供的負極片制備工藝簡單,制作成本低,有利于進行大規模生產,具有極高經濟價值。
本發明屬于鋰電池技術領域,具體涉及一種無負極二次鋰電池的電解液及無負極二次鋰電池和化成工藝。液態電解液為以磺酰亞胺鋰和氟代烷氧基三氟硼酸鋰作為主鋰鹽,碳酸酯化合物?有機氟化合物作為有機溶劑體系,體系中加入功能添加劑。本發明還公開了一種無負極二次鋰電池化成工藝,即將無負極二次鋰電池在一定高溫(40~100℃),一定壓力(0~3MPa),一定真空度(0~?0.1MPa)中化成。本發明所提供的無負極二次鋰電池具有高能量密度、高安全性和長循環壽命等優點。
一種屬于能源材料制備技術領域的鋰離子電池正極材料微納米磷酸鐵鋰的制備方法,它是將納米尺寸的前驅體材料,再和鋰源、碳源及適量粘合劑均勻混合后經干混造粒工藝得到二次顆粒為微米尺寸的球形微納米磷酸鐵鋰前驅體材料,干燥后經高溫熱處理得到球形微納米磷酸鐵鋰材料。該微納米磷酸鐵鋰材料具有振實密度高、加工性能好、比表面積大和多孔的特色,以該材料組裝的電池具有低溫及高倍率充放電性能好,比容量高的特點。本發明所得磷酸鐵鋰粉體是由一次納米顆粒組裝得到的二次微米球形顆粒組成,一次顆粒粒徑在30-100nm左右,二次顆粒平均粒徑為1-20μm,振實密度可達1.2-1.5g/cm2,室溫下0.1C和5C放電比容量分別可達145-152mAh/g和120-130mAh/g,-20℃,0.5C條件下放電容量保持率達到70%。
本發明公開了一種長壽命鎳鈷錳酸鋰圓柱鋰離子電池制作方法,包括以下步驟:S1:原料準備:按照配比依次稱量電解液、隔膜、殼體、和正、負極活性物質,然后再依次稱量粘結劑、導電劑、溶劑的正、負極材料、集流體作為原料,并將稱量后的原料放進容器內,S2:正極原料攪拌:將S1中所述正極溶劑材料加入到攪拌機內,然后依次向攪拌機內加入正極粘結劑、正極導電劑、正極活性物質鎳鈷錳酸鋰和正極活性物質富鋰錳基材料。本發明通過對鎳鈷錳酸鋰材料進摻雜一定比例的富鋰錳基正極材料,提升了鋰離子電池循環壽命,使其循環壽命由1C循環500次提升至1C循環1000次,制作方法簡單、容易操作,且便于對制作過程的數據進行整合,方便對數據的提取。
本申請實施例公開了一種鈦酸鋰/過渡金屬復合材料、電極材料、電池及制備方法,所述鈦酸鋰/過渡金屬復合材料為鈦酸鋰和納米級過渡金屬單質的復合材料。本申請實施例提供的的鈦酸鋰/過渡金屬單質復合材料在充放電過程中具有兩種儲能機制,分別為過渡金屬單質納米顆?;谧孕娙莸慕缑骐姾纱鎯σ约扳佀徜嚥牧匣阡囯x子嵌入脫出機理。該材料具有高能量密度,良好倍率性能和較好的循環穩定性,是具有廣闊應用前景的電極材料。
本發明公開了一種等摩爾比例制備磷酸鐵鋰的方法,屬于鋰離子電池正極材料領域,其步驟包括(1)稱取磷酸鐵穩定劑溶解于去氧蒸餾水中,攪拌并加入亞鐵源,形成混合液A;(2)按照Fe2+:Li+=1:1稱取LiH2PO4溶解,形成溶液B;(3)將混合液A與溶液B混勻,加入高壓反應釜中,調節pH=6~8;通入惰性氣體,波浪式加熱反應釜至160~200℃保溫4~6h,自然冷卻至室溫,過濾、洗滌、真空干燥,得正極材料LiFePO4。該方法制得的LiFePO4正極材料性能優異,0.2C放電比容量達到152mAh/g。
本發明涉及電池領域,具體為一種鋰電池負極制備方法及使用該方法制備的負極制備的一種鋰電池。其目的在于提供一種高強度鋰離子電池負極制備方法。本發明的技術方案為:一種鋰電池負極制備方法,它包括以下步驟:(1)將負極活性物質石墨、導電碳黑、納米碳纖維、粘合劑丁苯橡膠、水性粘合劑混合均勻;所述石墨為粒度為18.0-22.0μm的類球形石墨和比表面積≤20.0m2/g的兩種石墨混合;(2)制成糊狀膠合劑,均勻涂敷在銅箔兩側;(3)接著真空干燥,輥壓、裁切,成負極片。本發明的有益效果為:負極活性物質不會脫落,導電性增強,電池內阻降低,從而阻止集流體表面發生還原反應,避免發生氣脹。
本發明提出了一種由鈦鐵礦制備鋰離子電池正極材料硅酸亞鐵鋰的方法,其特點在于使用自然界中儲量豐富的鈦鐵礦首先經過火法冶金方式進行處理,去磁分離制備出鐵源前驅體;然后添加化學計量比硅源和鋰源,通過高溫固相反應制備出新型鋰離子電池正極材料Li2FeSiO4,本發明中使用的鈦鐵礦在自然界中儲量豐富,通過處理后得到的鐵源,其中含有微量的Ti、Mn、C等元素,微量摻雜的鐵源是制備廉價且高性能的摻雜型Li2FeSiO4的理想鐵源,具有廣闊的應用前景和較高的經濟價值。
一種鈦酸鋰基鋰離子電容器,包括殼體、置于殼體內部的電芯和含浸于電芯內的電解液,所述的電芯是由正極電極片、負極電極片和置于正極與負極之間的隔膜通過卷繞或疊片的方式得到的,所述的正極電極片包括正極集流體和涂覆于正極集流體上的正極涂布層,所述的負極電極片包括負極集流體和涂覆于負極集流體上的負極涂布層,所述的正極涂布層包括正極活性材料、導電劑和粘結劑,所述的負極涂布層包括負極活性料、導電劑和粘結劑,其特征在于所述的正極活性材料由高比表面積的碳材料組成;所述的負極活性材料為鈦酸鋰與碳材料的復合材料,且對所述的負極電極片進行了預嵌鋰處理。
本發明公開了一種適合4.4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池型電解質溶液,該電解質溶液由四類成份組成:電解質鋰鹽、高純碳酸酯類和/或醚類有機溶劑、高電壓添加劑和其他添加劑;所述電解質鋰鹽的摩爾濃度為:0.001-2摩爾/升,高電壓添加劑所占電解液的質量比例范圍是:0.01-10%,其他添加劑摩爾濃度是:0-0.5摩爾/升,高電壓添加劑在高電壓下分解形成自由基陽離子,這些離子與另外低氧化電位物質反應,在正極表面形成導電膜,阻止電解液進一步分解,抑制因電解液分解導致電池膨脹問題的發生,提高電池的循環壽命及安全性能。
本發明公開了一種長方體型鋰電池磷酸鐵錳鋰正極材料的制備方法,將前驅體材料錳源化合物、鐵源化合物、磷源化合物和鋰源化合物,按Mn:Fe:P:Li元素的摩爾比為0.8:0.2:1:3稱量并分別加水溶解,然后將添加劑溶解后,將各個溶液依次混合,并在通入氬氣保護的條件下攪拌均勻,用氨水調節PH值為8~9之間,將混合體系轉移到反應釜中加熱,再將得到的沉淀洗滌離心干燥,最后與適量的碳源混合,經過研磨、煅燒過程,最終得到磷酸鐵錳鋰材料,本發明通過加入表面活性劑或者絡合劑等添加劑,添加劑通過離子鍵或氫鍵與生成的微晶顆粒晶核連結在一起,影響晶粒的某一方向的生長,使其沿特定的方向生長,從而形成特定形貌的產物。
本發明涉及一種錳酸鋰或鎳錳酸鋰材料及其制備方法和應用,通過多次高溫固相反應的新方法制備微米級單晶尖晶石正極材料:首先將Mn基和Ni0.25Mn0.75基目標前驅體與鋰源混合,其中鋰元素與過渡金屬元素的摩爾比控制在0<x≤0.2之間,高溫固相反應生成非整比尖晶石相Li2xMn2O4或Li2xNi0.5Mn1.5O4;繼續加入鋰源,使得摩爾比提高至0.2≤x≤0.5,繼續高溫固相反應,并重復上述步驟至Li/TM=0.5后高溫固相反應。該微米級單晶尖晶石材料具有更低比表面積,能夠顯著降低電極表面副反應導致的錳溶解,有助于提高尖晶石正極材料的循環穩定性,滿足市場上對長壽命鋰離子電池的需要。
本發明公開了一種基于膠體骨架制備磷酸鐵鋰正極材料的新型方法,解決了固相原材料粒徑尺寸局限于所使用介質的硬度和最小粒度、均勻性混合困難的問題。具體制備工藝如下:(1)膠體骨架共生;(2)超聲空化和微波活化;(3)碳源膠體引入;(4)高溫合成。本發明利用膠體骨架梯度混合的方式對可溶性和不可溶性鐵鋰原材料進行混合預處理,同時超聲空化等操作的效用,為預燒結提供了足夠的比表面和空間,為一次反應的氣體順利排出提供了可能,獲得了高比容量的磷酸鐵鋰正極材料。
本發明提供了一種高倍率鋰離子電池材料、一種圓柱型軟包裝鋰離子電池結構及其制作方法。鋰離子電池材料的正極材料和負極材料中分別添加石墨烯材料做為導電劑,正極材料中添加比例為0.4-1.5%,負極材料中添加比例為0.3-2.5%;可以有效提升鋰離子電池的比能量,同時鋰離子電池內阻比添加傳統導電劑的鋰離子電池內阻低。電池的制備方法為將正極材料及負極材料分別攪拌均勻后涂布、輥壓制得極片,然后在極片上切割出多個極耳;然后對極片進行段切、卷繞、測短路;將鋁帶或鎳帶分別與極耳焊接;然后按照后續正常工序進行生產;本發明無需在極片內部焊接極耳,可以有效縮小卷繞電池直徑,便于成型。
本發明屬于電池技術領域,具體涉及電極板及具有該電極板的硅鋰電池單體、硅鋰電池。電極板,在正極極板、負極極板構成的極板本體上設有硅藻土混合體。硅鋰電池單體,包括電極板及電池內殼體,電池內殼體內填充有用于包覆住整個電極板及電極板縫隙的硅藻土填充體。硅鋰電池,包括硅鋰電池單體及電池外殼體,硅鋰電池單體的正極輸出線與相鄰硅鋰電池單體的負極輸出線相連接,形成連接線,依次連接所有的硅鋰電池單體。本發明硅鋰電池內部水分溫度保持在平衡狀態,使用壽命長,充放電效率高、穩定性好、綠色環保、安全性高。
本發明公開了一種微晶LiVOPO4?LiMPO4?TiO2復合鋰電材料及制備方法,屬于鋰電材料制備技術領域。本發明以質量份數71~93%的LiVOPO4微晶玻璃、5%~20%LiMPO4和2%~9%的納米TiO2為原料,通過高溫固相合成法制備LiVOPO4微晶玻璃?LiMPO4?納米TiO2復合鋰電材料。本發明通過材料納米?復合作用,一方面可以有效降低電荷轉移阻抗,另一方面可以減少電解質溶液與電極材料的直接接觸,避免電解質溶液與電極材料之間副反應的產生,從而顯著提高材料的倍率性能和循環性能。本發明產品可以用在作為便攜式電子設備、電動汽車中使用的鋰離子二次電池正極材料。
一種表面包覆硼鋰復合氧化物的鎳鈷錳酸鋰極材料,是在鎳鈷錳酸鋰正極材料表面包覆一層硼鋰復合氧化物。該材料的制備方法是在鋰源和硼源的混合醇溶液中,加入制備好的鎳鈷錳酸鋰,超聲使其均勻分散在溶液中,再加入分散劑,充分的使材料浸潤在溶液中,蒸發溶劑后熱處理得到表面包覆α-Li4B2O5的LiNixCo1-x-yMnyO2。本發明實現了包覆物與正極材料分子水平的接觸,包覆層厚度均勻。此外本發明通過在正極材料表面包覆硼鋰復合氧化物,提高了鋰離子的擴散系數,增強了材料的離子導電性,同時有效避免電解液與正極材料的直接接觸,減少電極副反應的發生,從而提高正極材料的化學穩定性和循環性能。
本發明涉及一種鋰電池鈦酸鋰漿料及其制備方法,屬于鋰電池技術領域。制備方法包括如下步驟:⑴將鈦酸鋰和粘結劑攪拌,獲得混合粉體;⑵將步驟⑴的產物分批次加入溶劑中并攪拌,獲得混合物;⑶將導電劑加入步驟⑵產物中并攪拌,獲得混合物;⑷將步驟⑶產物采用砂磨工藝進行砂磨,并進行攪拌和真空消泡,獲得鋰電池鈦酸鋰漿料。相對于現有技術,本發明鋰電池鈦酸鋰漿料的制備方法可以克服鈦酸鋰在配料過程中分散困難問題,有效縮短了鈦酸鋰漿料制備時間,提高了生產效率。
本發明公開了一種新型鋰離子電池或鋰電池及其制備方法,涉及鋰離子電池領域,所述鋰離子電池或鋰電池包括負極、保護層、隔膜和正極,所述保護層在所述負極和所述隔膜之間,所述保護層為碳布或碳紙。本發明在隔膜和負極材料之間加了一層保護層,防止了鋰離子電池或鋰電池中鋰枝晶的形成,提高了電池循環壽命和安全性,并且直接在負極材料表面鋪一層保護層,實現過程簡單,成本低。
本發明公開了一種合成棒狀鋰離子電池正極材料LiNi0.5Mn1.5O4的制備方法,屬于鋰離子電池材料領域。其包括以下步驟:先將高錳酸鉀和聚乙二醇(200?1000)采用水熱法得到棕色納米線狀MnOOH產物;然后將鋰鹽、鎳鹽、納米線狀MnOOH按照Li:Ni:Mn的摩爾比為1.05:0.5:1的比例均勻混合、干燥、碾磨后采用高溫固相法進行燒結,得到棒狀鋰離子正極材料鎳錳酸鋰。本發明具有合成方法簡單,原料來源豐富,成本低等優點。該產物作為鋰離子電池的正極材料,具有較高的放電比容量,良好的循環穩定性。同時由于一維方向上的棒狀結構有利于鋰離子的嵌入和脫出,減弱鋰離子嵌脫過程中材料結構的變化,能更好的提高電極材料結構穩定性。
本發明屬于化工領域,具體涉及一種萃取鋰離子用于制備高純度碳酸鋰的方法,采用磷酸酯型萃取劑、酮類萃取劑或者大環聚醚萃取劑;加入稀釋劑混勻,配制低粘度的萃取有機相;根據含鋰水溶液中鋰含量,按一定比例混合萃取有機相和含鋰水溶液,進行萃??;采用堿性金屬碳酸氫鹽及其碳酸鹽、碳酸以及碳酸氫根銨鹽水作為反萃劑,將其與含鋰有機相混合,重復萃取,得到碳酸氫鋰水溶液;熱沉;結晶析出;洗滌干燥得到純度在99.9%以上的碳酸氫鋰晶體。該方法可在酸性、中性和堿性任一pH條件下從含多種堿金屬及鎂離子雜質的含鋰水溶液中萃取鋰離子;能夠在鎂鋰比500:1以內高效環保的提取鋰離子,達到鎂鋰高效分離,具有良好的應用前景。
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