本發明提供了鋰離子電池的無鈷正極材料及其制備方法和鋰離子電池。制備鋰離子電池的無鈷正極材料的方法包括:將鎳錳酸鋰與硫酸鹽混合,得到第一混合物,所述硫酸鹽為強酸弱堿鹽;將所述第一混合物在預定溫度下反應,以便得到所述無鈷正極材料。由此,第一混合物在預定高溫下反應時,硫酸鹽可以與鎳錳酸鋰表面的殘余堿進行反應,進而達到降低無鈷正極材料中堿含量的目的,進而提高無鈷正極材料的倍率性穩定性、循環容量保持率以及鋰離子電池的充放電性能;上述是通過干法制備無鈷正極活性材料,無需引入溶劑等溶液,可以更好地提高無鈷正極材料的電學性能;相比磷酸、硼酸以及磷酸銨鹽等材料,硫酸鹽可以更好地降低無鈷正極材料的含堿量。
本發明提供了鋰離子電池的負極材料及其制備方法和鋰離子電池。該負極材料包括:石墨烯硅復合顆粒;碳層,所述碳層包覆在所述石墨烯硅復合顆粒的表面;鋰鹽層,所述鋰鹽層包覆在所述碳層遠離所述石墨烯硅復合顆粒的表面。由此,石墨烯硅復合顆粒具有較佳的導電率,而且膨脹率較低,進而可以有效保證負極材料的穩定性;碳層的包覆可以降低負極材料的比表面積,提高鋰離子電池的首次效率(首次充放電效率),碳層的包覆不會影響負極材料的克容量;鋰鹽層的包覆可以實現鋰離子電池在大倍率條件下鋰離子的傳輸,進而可以提高鋰離子電池的循環性能,同時鋰鹽層與電解液具有較好的相容性,以提高鋰離子電池的穩定性。
本發明為一種提高鎳錳酸鋰電池容量的正極片,按質量百分比,其包含如下組分:0.1%?10%的化合物、1%~20%的導電劑、2%~10%的粘結劑、以及占據余下比重的且由鎳錳酸鋰構成的正極活性材料;所述化合物為鈦酸鋰、磷酸鐵鋰、釩酸鋰或過氧化鋰。本發明的一種提高鎳錳酸鋰電池容量的正極片及其應用的鎳錳酸鋰電池的有益效果在于:通過于正極片添加由鈦酸鋰、磷酸鐵鋰、釩酸鋰或過氧化鋰構成的化合物,鈦酸鋰、磷酸鐵鋰為、釩酸鋰或過氧化鋰可在較低電壓下實現鋰離子脫出的材料,因此其在高電壓鎳錳酸鋰電池的充放電電壓區間,在首次充電過程中貢獻出活性鋰離子,并在之后鎳錳酸鋰電池的放電過程中不再繼續吸收鋰離子,進而提高鎳錳酸鋰電池的電池容量。
本發明涉及三價鈷化合物制取及用該三價鈷化合物生產鈷酸鋰方法。三價鈷化合物制取包括以下步驟,(1)酸溶;(2)氨化分離;(3)氧化;(4)脫鎳去雜;(5)加堿熱沉;(6)洗滌分離。用三價鈷化合物直接合成鈷酸鋰的方法包括以下步驟,即,將三價鈷化合物直接與鋰混合;烘干煅燒;粉碎包裝。采用本發明方法所獲得的三價鈷化合物,性能穩定、純度高,便于存貯運輸;所獲得鈷酸鋰純度高;電化活性高。本發明方法免除了傳統高溫氧化的步驟,故煅燒時間短,能耗低,產量高;制造過程中沒有形成有毒污染,生產中形成的硫酸鈉可以排放,氨可以循環使用。
本發明涉及鋰離子電池領域,公開了一種鋰離子電池陽極及其制備方法和應用與鋰離子電池。本發明的鋰離子電池陽極,其包含集流體和形成于集流體表面的多層陽極材料層,該多層陽極材料層含有陽極活性物質,其特征在于,所述多層陽極材料層中,在從靠近集流體到遠離集流體的方向上,陽極材料層中所述陽極活性物質固相擴散系數逐漸增大。通過使用本發明提供的鋰離子電池制備的鋰離子電池具有優異的充電效率和多次循環容量保持率,并且能量密度較高。
本發明涉及一種基于固化充電電壓曲線控制的鋰電子電池優化充電技術,首先,在分析鋰離子電池充電機理的基礎上,構建優化充電數學模型;其次,采集新電池100%SOH在不同倍率下的恒流充電電壓、時間數據,做為優化充電數學模型的輸入參數;利用遺傳算法分別對模型中的電池特征變量和電流參數進行估計;最后,利用得到的充電電流制式完成充電電壓曲線仿真和實際充電數據采集;通過修正仿真和實際數據之間的誤差,確定可用于控制充電過程的固定電壓曲線。本發明可實現對鋰離子電池的充電控制,達到縮短充電時間、提高充電效率、延長電池使用壽命的目標。
本發明公開了一種鋰離子電池負極材料的制備方法及利用該負極材料的鋰離子電池。本發明采用含鋰離子電解質鹽或其含氧化合物的無機或有機溶液處理石墨或中等石墨化程度的碳材料電極, 在電極表面預生成一層致密的鋰離子導通的固體電解質薄膜以提高鋰離子電池石墨類或中等石墨化程度碳材料負極的首次充放電效率及穩定循環容量。本發明方法制備的電解質薄膜對石墨類電極性能改善幅度較大、對亂層結構碳也有明顯的改善作用;本發明利用該負極材料的鋰離子電池負極表面電子電導為10-10S/cm以下,離子電池的充放電容量至210-340mAh/g,提高首次充放電效率至60-91%;且本發明制備工藝簡單可行,易于工業實施。
本發明涉及一種利用能被鋰抑制活性的酶比色法及酶聯法技術的鋰診斷/測定試劑盒,同時本發明還涉及測定鋰濃度的方法原理、試劑的組成及成分,屬于醫學/工業/環境檢驗測定技術領域。本發明的試劑盒主要成分包括:緩沖液、還原型輔酶、氯化鎂、肌醇-1-磷酸、腺苷二磷酸、草酰乙酸、肌醇-1-磷酸酶、丙酮酸羧化酶、甲酸脫氫酶及穩定劑;通過分別將對照及鋰樣品與試劑按一定的體積比混合,使之發生一系列的酶促反應,再將反應物置于紫外/可見光分析儀下,檢測主波長340NM處吸光度下降的程度/速度,比較對照及鋰樣品吸光度下降的程度/速度的差別,從而測算出鋰的濃度大小。
本發明公開了一種鋰離子電池負極補鋰復合膜及其制備方法和用途。本發明的鋰離子電池負極補鋰復合膜,按質量百分比計,由金屬鋰和有機粘結劑組成,所述有機粘結劑的質量分數為10~90%。本發明的鋰離子電池負極補鋰復合膜,可實現硅氧負極材料高效、安全的補鋰,經補鋰后的鋰離子電池具有較高的首次充放電效率和放電容量,具有高的能量密度和良好的循環穩定性。本發明的鋰離子電池負極補鋰復合膜的制備方法,其補鋰方法與現有鋰離子電池制備工藝兼容性好、補鋰均勻、效率高、無安全問題,適用于產業化大批量生產。
本發明公開了一種柔性提鋰裝置,所述柔性提鋰裝置包括由柔性封裝膜制成的具有密封腔體的殼體,所述密封腔體中填充有緩沖層;所述殼體上開設有窗口,所述窗口被一固定于殼體上的無機/聚合物復合鋰離子篩膜完全覆蓋;所述殼體的內表面上固定有一鋰沉積電極,所述鋰沉積電極上連接一極耳,所述極耳從所述密封腔體中伸出;所述殼體上相對于所述鋰沉積電極的另一側固定有陽極催化層。本發明還提供了所述柔性提鋰裝置的制備方法以及提鋰方法。本發明的柔性提鋰裝置,解決了現有的利用固態電解質從含鋰離子的液體中回收鋰的方法中,提鋰器件質脆、不可彎折等問題。
本發明公開了一種核殼型高鎳單晶鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法和應用,包括核層以及設置在核層外表面的殼層,兩者構成核殼結構;核層的材料為Lia(NixCoyMn1?x?y)O2,1.0≤a≤1.15,0.6
本發明公開一種鋰離子電池補鋰方法,在鋰離子電池的正極中添加補鋰材料,在首次充電過程中提取補鋰材料中的部分活性鋰進行補鋰,并在鋰離子電池的容量下降到一定程度后再采用提高電池充電上限電壓進一步提取補鋰材料中的活性鋰進行補鋰,不僅可以提高電池首次充放電效率,而且可以避免在首次充電中發生析鋰的風險,還可以在后續電池充放電循環過程中根據電池的實際狀態,分階段提取補鋰材料中的活性鋰對負極進行多次補鋰,以達到持續補鋰的效果。本發明根據補鋰材料的脫鋰容量與充電電壓的關系,可以實現最優化補鋰方案設計。
本發明涉及一種晶態金屬硫化物K1.92Sn3.04S7.04作為負極材料在鋰離子電池中的應用,屬于二次鋰離子電池技術領域。本發明將晶態化合物K1.92Sn3.04S7.04作為二次鋰電池的負極材料。由于化合物K1.92Sn3.04S7.04具有陰離子的二維層狀骨架且K+陽離子穿插在層間,使其骨架在充放電過程中相對穩定,從而使組裝的鋰離子電池具有良好的循環穩定性能。該化合物的合成過程相對簡單、安全且成本低廉。利用其作為負極材料制備的二次鋰離子電池,充放電過程中循環性能好,并且在使用不同的導電劑時,電池仍表現出良好的循環穩定性。該發明拓展了晶態金屬硫屬化合物在鋰離子電池中的應用。
本發明公開了一種鋰電池負極材料及其制備方法,屬于新能源技術領域。本發明制備的鋰電池負極材料是由液態鋰合金和硅碳復合材料按質量比為1:3~1:20復配而成。利用液態鋰合金在硅碳復合材料孔隙中分散填充,采用液態鋰合金取代常規負極中嵌入的鋰源,可有效避免電池在長期充放電循環過程中鋰枝晶的形成,液態鋰合金的存在,還可有效緩沖硅碳負極在充放電循環過程中的膨脹。通過控制鋰合金中元素的種類,并控制硅碳復合材料的制備工藝,使液態鋰合金可有效填充于硅碳復合材料中,形成類似凝膠的結構。
本發明公開一種用于固態鋰電池的新型低晶格能鋰鹽的制備方法,包括:三甘醇/四甘醇/五甘醇、1,4?二氧六環、亞硫酰氯,反應完成后過濾,濾液在120℃下減壓蒸餾所需的化合物作為黃色液體:2b/3b/4b;2b、硫脲和乙醇,反應完成后過濾,濾液在100℃下減壓蒸餾,得到所需的黃色油狀產物:2c/3c/4c;2c、三氟甲烷磺酰胺、一水合無水氫氧化鋰物為原料,得到了白色固體化合物:LS?2/LS?3/LS?4。本發明制備了用于固態鋰電池的雙鋰鋰鹽,這些雙鋰鋰鹽電解質體系具有良好的離子導電性、良好的熱穩定性和在4.2V以下的電化學穩定性,以及良好的機械穩定性;同時這些雙鋰鋰鹽制備步驟簡單,原料相對便宜。
本發明涉及一種鋰離子電池的電解液和鋰離子電池,其中,鋰離子電池的電解液包括非水溶性有機溶劑、鋰鹽和添加劑,所述添加劑包括二氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、丙磺酸內酯、氟代碳酸乙烯酯、雙氟磺酰亞胺鋰以及硫酸乙烯酯。上述鋰離子電池的電解液為非水溶性有機溶劑、鋰鹽和添加劑構成的三元體系,添加劑中的各組分相互協同,缺一不可。
本發明提供一種包覆鋰鋁鈦氧化物的鈷酸鋰正極材料的制備方法,包括以下步驟:1)將單寧酸加入緩沖溶液并超聲溶解,之后將鈷酸鋰加入緩沖溶液中,超聲分散,攪拌,離心,洗滌,洗至中性,烘干,得到單寧酸預處理的鈷酸鋰正極材料;2)將預處理的鈷酸鋰正極材料分散于無水異丙醇中,之后依次加入鈦酸四丁酯乙醇溶液、Al(NO3)3乙醇溶液以及LiNO3乙醇溶液,室溫攪拌后升溫,并加熱至乙醇完全揮發得到混合物,然后將收集的混合物在管式爐中進行燒結,即得到所述鋰鋁鈦氧化物包覆改性鈷酸鋰正極材料。本發明鈷酸鋰正極材料基體表面均勻的鋰鋁鈦氧化物包覆層能夠阻止電極與電解液之間的反應,防止鈷酸鋰正極材料基體的容量衰減或循環性能惡化的現象。
本發明公開了一種改性預鋰化硅氧材料及其制備方法、電極和鋰離子電池,所述改性預鋰化硅氧材料包括預鋰化硅氧前驅體材料和缺陷修復材料,所述缺陷修復材料原位生長于預鋰化硅氧前驅體材料的碳包覆缺陷處。本發明制得的改性預鋰化硅氧材料,在保留了作為鋰離子電池負極材料所具有的容量高、首次充放電效率高、循環性能好等優點的情況下,同時提高了對水的穩定性采用非整體包覆的原位反應修復手段,能夠在不影響預鋰化硅氧前驅體表面包覆碳層的導電性的情況下,最大程度保留材料整體的導電性,且其制備方法簡單,成本低廉,適用于大批量生產,相應地,制得的改性預鋰化硅氧材料能夠用于制備電極材料和鋰離子電池。
本發明提供了鋰離子電池正極補鋰添加劑、正極片、其制備方法和用途,所述鋰離子電池正極補鋰添加劑制備方法包括:將鋰源和鎳源混合后煅燒得到富鋰材料,所述富鋰材料與碳源溶液混合進行濕法包覆得到鋰離子電池正極補鋰添加劑。采用濕法包覆在富鋰材料表面包覆碳層,有效降低正極添加劑殘堿值,緩解殘堿對正極漿料中粘結劑的破壞,降低正極漿料粘度,達到涂布均勻,提升正極片制造質量的效果。碳層可以提升正極補鋰添加劑的導電性,提高正極材料的比容量。此外,本發明提供的鋰離子電池正極添加劑能夠緩解高溫下殘堿與電解液的反應,提高鋰離子電池電化學性能。
本發明涉及一種用鋰精礦生產高純碳酸鋰的方法,其特征是:包括制備酸熟料步驟、制備調漿液步驟、制備硫酸鋰浸出液步驟、制備硫酸鋰凈化液步驟、制備硫酸鋰完成液步驟、配制碳酸鈉溶液步驟、初級沉鋰反應步驟、析鈉母液制備步驟、熱析制備優級碳酸鋰步驟和99.99%高純碳酸鋰制備步驟。本發明巧妙地利用在制備普通碳酸鋰時就除去了鈣鎂離子,避免了在對普通碳酸鋰進行提純制備高純碳酸鋰時采用繁瑣的離子交換樹脂除鈣鎂工序,而且對初級沉鋰母液的處理采用冷凍析出硫酸鈉后循環利用的方法,沉淀高純碳酸鋰時的高純碳酸鋰母液經數次循環利用后用作于初級沉鋰的優級碳酸鋰洗水之用。本發明具有工藝簡單、生產效率高、回收率高、生產成本低的特點。
本發明涉及鋰電池加工的技術領域,特別是涉及一種鋰離子電池原材料六氟磷酸鋰的制備方法,其提高六氟磷酸鋰的析出效率,減少生產周期;包括如下步驟:第一步、對氟化氫進行精制,蒸出的氟化氫氣體再經冷凝器冷凝為液體收集;第二步、五氟化磷制備,將精制氟化氫液體倒入反應釜與五氯化磷反應,使氟化氫相比五氯化磷過量,氟化氫與五氯化磷反應產生五氟化磷和氯化氫的混合氣體;第三步、六氟磷酸鋰制備,將五氟化磷和氯化氫的混合氣體通入至反應釜內與氟化鋰和氟化氫液體反應,反應得到六氟磷酸理溶液;第四步、分離結晶,將第三步所得六氟磷酸鋰溶液除去不溶雜質,之后分隔為多份,然后進行加熱析出,將析出結晶進行粉碎。
本發明公開了一種測定鋰離子電池電解液中鋰鹽濃度的方法,首先取若干不同濃度值的鋰標準溶液,用原子吸收分析方法,得到各自的吸光度值A;然后根據它們各自的濃度值C和相應的吸光度值A作出C-A曲線;再用無水乙醇稀釋待測鋰離子電池電解液樣品,使其濃度值位于上述標準溶液濃度值的中間段,再于同樣條件下對稀釋后的待測樣品進行原子吸收分析,根據其吸光度值和上述的C-A曲線求得稀釋樣品的鋰鹽濃度,最后再根據稀釋樣品的鋰鹽濃度和稀釋倍數計算出待測鋰離子電池電解液樣品的濃度。使用上述的方法,求得的結果的精度較高。
本實用新型涉及一種圓柱形鋰電池的殼體結構及圓柱形鋰電池。上述圓柱形鋰電池的殼體結構包括圓柱體,圓柱體包括相對的第一端部和第二端部,第一端部為開口端,用于與圓柱形鋰電池的頂蓋配合,其中,圓柱體的側壁或者第二端部上設置有用以連通圓柱形鋰電池的殼體結構兩側的通孔。上述圓柱形鋰電池的殼體結構中,由于在圓柱體的側壁或者第二端部上設置有用以連通圓柱形鋰電池的殼體結構兩側的通孔,因此,鋰電池化成后產生的氣體能夠從上述通孔中排出,避免對圓柱電芯界面造成影響,從而提高了圓柱電芯的循環性能。
本發明公開了一種極片補鋰方法及極片補鋰裝置,屬于鋰離子電池技術領域。該極片補鋰方法首先利用兩個壓輥機構對兩塊鋰箔進行壓延,鋰箔通過壓輥機構中的光滑軋輥和凹凸軋輥之間的第一間隙時被壓延至預設厚度并分別貼附在兩個凹凸軋輥上,然后電極片穿過兩個凹凸軋輥之間的第二間隙進行一次輥壓,并在進行一次輥壓時將兩個凹凸軋輥上的鋰箔壓貼在電極片上相對的兩側,以形成預鋰極片,從而完成補鋰作業。該極片補鋰方法由于不需要通過PET膜來輔助,因此成本較低,效率較高,且由于鋰箔已經提前被壓延至預設厚度,因此預鋰量容易控制,補鋰效果較好。該極片補鋰裝置結構緊湊、易于控制,不僅能夠控制預鋰量,且補鋰成本低。
本發明涉及一種復合金屬鋰負極及其制備方法和鋰電池,所述復合金屬鋰負極的制備方法包括:制備多孔膜狀碳層;對所述多孔膜狀碳層進行親鋰化處理;將金屬鋰與親鋰化處理后的多孔膜狀碳層復合,得到復合金屬鋰負極;其中,所述復合金屬鋰負極中,所述親鋰化處理后的多孔膜狀碳層構成親鋰的碳骨架,金屬鋰沉淀附著在所述碳骨架中,構成充放電過程中鋰離子互聯互通的網絡通道。本發明的復合金屬鋰負極由于不使用負極集流體,提高了負極金屬鋰的含量,且由于碳骨架的存在可以大大緩解金屬鋰負極在充放電過程中的體積變化,可以提高鋰電池的質量/體積能量密度,提升電池的循環性能和安全性能,同時電極具有高的比表面積可以增大電池的倍率性能。
本發明涉及電池技術領域,具體涉及一種鉬酸鈷鋰電極材料及其制備方法、正極片和高溫鋰電池。鉬酸鈷鋰電極材料的制備方法,包括以下步驟:將鉬酸鈷鋰活性材料、共熔鹽和導電劑的混合物進行研磨處理,再進行第一篩分處理,得到混合物料;對所述混合物料進行燒結處理;所述共熔鹽的熔點小于或等于150℃;以質量份數計,所述鉬酸鈷鋰活性材料為65~80份,所述共熔鹽為5~30份,所述導電劑為5~25份。本發明采用適宜用量的鉬酸鈷鋰活性材料、導電劑和共熔鹽的混合物進行研磨、篩分、燒結,得到的鉬酸鈷鋰電極材料在200~300℃放電溫度期間具有電壓平臺穩定性高和電池容量高的特點,適用于勘探極端環境中。
本發明公開了一種鋰電池蓋板用補液結構及其補液方法、鋰電池蓋板,該鋰電池蓋板用補液結構,包括開設在電池蓋板本體上的注液孔、下鋁片、下密封墊及密封件,所述注液孔為孔徑自上向下逐漸減小的階梯孔;該鋰電池蓋板用補液結構的補液方法,包括以下步驟:將密封件取出,將電解液注液設備的注液針頭依次穿過下密封墊、下鋁片的通孔一,通過注液針頭將電解液注入鋰電池內,將密封件放置在密封槽內,即可完成補液過程。一種鋰電池蓋板,包括電池蓋板本體、正極極柱、負極極柱及上述鋰電池蓋板用補液結構。本發明的優點是由于將注液孔設計成階梯孔,在未啟用前能夠有效起到密封作用,且密封效果較好;當電池容量衰減需要補入電解液,補液過程方便。
鋰離子電池復合正極材料碳包覆的磷酸鐵鋰的 微波合成方法,將含Li鹽的原料、含亞鐵鹽的原料、含磷酸 根的原料以及有機碳源按化學計量比Li∶Fe∶P∶C=1∶1∶ 1∶0.2-2的配比,用乙醇或丙酮作為分散劑球磨3-6小時, 混合好的料干燥,壓片,裝入盛有活性炭的氧化鋁坩堝中,然 后將坩堝置于微波爐中,調節微波爐功率至中高檔,加熱5- 12分鐘。含Li的原料可采用無機原料 Li2CO3、LiOH,或者有機原料乙酸鋰、乳酸鋰、草酸鋰、檸檬 酸鋰或甲酸鋰;含Fe(II)的原料選擇有機亞鐵鹽;含磷酸根的 原料采用(NH4) 2HPO4或 (NH4)H2PO4;做包覆用的碳,采 用有機碳源。
本發明提供了一種復合鎳錳酸鋰正極材料及其制備方法與鋰離子電池正極片,所述復合鎳錳酸鋰正極材料包括包覆有鋰離子導體的鎳錳酸鋰,其中,所述鋰離子導體與所述鎳錳酸鋰的質量比為(0.01至1):(99.99至99);所述鋰離子導體包括鋰的金屬鹽,且所述鋰離子導體的鋰離子擴散速率大于10?5mS/cm。本發明提供的復合鎳錳酸鋰正極材料中,包括具有鋰離子傳輸性能的鋰離子導體,加快了鋰離子的遷移速率,改善了材料的動力學性能,降低了電池的直流內阻值。
本發明公開一種鋰離子電池及其補鋰方法,包括:正極片和負極片以及至少一個鋰源,鋰源和正極片、負極片相互隔離;殼體,殼體用于容納正極片、負極片、鋰源;其中,殼體為電導體,且殼體內填充有電解液;鋰源連接于殼體的內壁,當殼體與正極片或負極片同時接通外接電源時,鋰源往電解液析放鋰離子。該鋰離子電池的鋰源固定于殼體的內壁,且與正極片、負極片無接觸,安全性較高,有效避免因鋰源與極片直接接觸而帶來的補鋰效果差、反應速度快不可控的問題,而且本鋰離子電池結構簡單,可直接應用于現有的鋰離子電池上;再者,在補鋰的過程中,對外接電源的電流進行相應的調整,即可控制鋰離子的補充量,提高了補鋰操作的可控性、精確度以及效率。
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