本實用新型涉及新能源電池技術領域,具體涉及一種鋰離子電容器負極的電化學預補鋰裝置,包括補鋰池和移送機構,移送機構設置于補鋰池的上方,移送機構包括電極組件、固定架和滾軸組,固定架設置于補鋰池的上方,滾軸組設置于固定架的內側,電極組件套在滾軸組的外側,電極組件包括電極片和卷筒,卷筒設置于固定架內側,電極片設置于滾軸組的下方,需要補鋰的電極片纏繞在卷筒上,通過滾軸組浸泡在補鋰池中以電化學的方式進行預補鋰,通過改變卷筒的轉速控制電極片在補鋰池中的浸泡時間,從而控制補鋰速度,解決了現有的補鋰設備無法控制補鋰速度的問題。
本發明公開了一種多孔炭補鋰負極極片鋰離子電池的制備方法,涉及鋰離子電池電極材料技術領域。本發明通過在鋰離子電池負極極片上涂覆混有多孔炭材料的交聯高分子聚合物聚乙烯醇,通過涂布、磁控濺射沉積或噴涂鍍膜的方法將補鋰劑填充到交聯網格中的多孔炭孔徑中,實現對負極的精準可控補鋰,防止負極因過渡鋰化發生析鋰現象。選用的多孔炭一方面能將多余的鋰粉“束縛”在孔壁中,在反應階段補鋰,初期主要由分布在多孔炭表面的鋰粉進行補充,充放電一定階段時,隨著電池內部溫度提升,活化能增加,束縛在孔徑的鋰粉繼續進行補鋰。另一方面,多孔炭的豐富孔徑也能加速電池中電解液的浸潤,增大電解液的吸附,防止電解液干涸。
本發明涉及鋰電池電解液領域,公開了一種磷酸鎳鋰高壓鋰電池安全電解液。所述電解液包括如下成分:有機溶劑、鋰鹽微膠粒、鋰鹽、添加劑,所述有機溶劑為氟代溶劑與碳酸酯類溶劑的復合溶劑,所述鋰鹽微膠粒為包覆形狀記憶聚合物的納米微膠粒,所述添加劑為阻燃劑、成膜劑、過充保護劑;其中,有機溶劑、鋰鹽微膠粒、鋰鹽、添加劑的質量配合比為100:5~10:5~8:3~5。本發明為了克服高壓鋰電池電解液易分解,且使用氟代溶劑溶解度低的問題,制得具有溫敏形狀記憶特性的鋰鹽微膠粒,進一步得到的電解液的鋰鹽含量高、電導率高,并且具有很強熱穩定性,能夠有效保證鋰電池工作的高電壓,從而達到提高鋰電池循環壽命和安全的目的。
本發明涉及鋰電池技術領域,尤其涉及一種鋰金屬負極結構組合及其制備方法。一種鋰金屬負極結構組合,包括負極結構和形成在所述負極結構上的表面修飾層,所述負極結構包括負極集流體和形成在所述負極集流體上的鋰金屬負極層,所述負極集流體、鋰金屬負極層和表面修飾層疊加設置,所述鋰金屬負極層包括鋰金屬活性材料,所述表面修飾層包括具有離子傳導特性的鋰化合物。表面修飾層對鋰金屬負極層表面具有修飾作用,改善鋰金屬負極層的表面缺陷,避免在充放電的過程,電荷在鋰金屬負極層上分布不均勻,形成鋰枝晶,刺破電解質隔膜層,造成電池短路。同時,限制鋰枝晶形成在鋰金屬負極層之上,使得電荷均勻的分布在鋰金屬負極層之上,提高鋰金屬負極層的比容量密度。
本發明涉及從鹵水中分離提取鋰的吸附材料的制備方法,具體涉及一種偏鈦酸型鋰吸附劑的合成方法。通過將鈦源、鋰源和M鹽混合均勻,干燥,煅燒,冷卻,酸洗,得到偏鈦酸型鋰吸附劑。本發明的特點是在偏鈦酸晶格中摻入M金屬離子,有利于提高吸附劑粒度,增大吸附容量;以水為混合介質,既可使原料均勻混合,又避免了使用有機溶劑造成的高成本。
本發明公開了一種濕法混料生產鋰電池正極材料錳酸鋰的方法,該方法包括以下步驟:先制備LiOH溶液,加入固相的MnO2為晶核,LiOH·H2O晶體從LiOH溶液中析出,并在MnO2顆粒表面生長,以達到LiOH和MnO2充分混合均勻;蒸發至溶液完成蒸干后,兩次燒結破碎篩分即得產品。本方法克服了固相混料混合不均勻的現象,改善了原料混合的均勻度,從而可以提高錳酸鋰產品的質量,錳酸鋰的克容量達到了128mAh/g。
離子熱合成鋰離子電池固態電解質多晶粉末鋰硼氧氯。鋰硼氧氯(分子式:Li4B7O12Cl),分子量為330.87,屬立方晶系,空間群F43c,單胞參數為
本發明公開一種鋰離子電池復合負極材料及制備方法和鋰離子電池,涉及鋰離子電池領域,所述鋰離子電池復合負極材料包括石墨復合結構以及硬炭;所述硬炭填充于相鄰所述石墨復合結構的間隙;所述石墨復合結構包括骨架、包覆層以及粘結層;所述包覆層包覆于所述骨架的外部;所述粘結層位于所述骨架與所述包覆層之間;其中所述骨架為天然石墨;所述包覆層以及所述粘結層均為軟炭。本發明提供的鋰離子電池復合負極材料,通過該多結構復合負極材料各成分之間的協同作用,使得該復合負極材料具有脫嵌鋰膨脹小、能量密度高、充放電速度快的特性,滿足鋰離子電池對高能量密度、高倍率性能以及高首次效率的需求。
本發明公開了一種鋰電池氟化鋰?三氧化二鈷陰極材料及制備方法,包括氟化鋰和三氧化二鈷,所述的氟化鋰和三氧化二鈷摩爾比為1:1?5:1,通過將氟化鋰與三氧化二鈷材料研磨按比例混合后壓片制成脈沖激光沉積所用的靶,激光器產生的脈沖激光波經透鏡聚焦后入射至所述靶上,在氬氣氣氛中沉積得到氟化鋰?三氧化二鈷納米復合物薄膜。該薄膜制成的電極具有良好的充放電循環可逆性,首次比容量為200?300mAh/g,可逆比容量為250mAh/g,電極經50次循環后容量仍有200mAh/g。本發明的陰極材料化學穩定性好、比容量高、制備方法簡單,適用于鋰離子電池。
本發明公開了一種改性鋰電池正極材料、制備方法及包含其的鋰電池,所述正極材料為使用含氟的無機材料進行層狀復合的硅酸錳鋰,所述含氟的無機材料為氟化鋰,本發明使用氟化鋰與硅酸錳鋰進行層狀復合,提高硅酸錳鋰正極的電導率,降低電極/電解質界面阻抗,提高電子遷移率,并且氟化鋰層結構穩定,可以抑制硅酸錳鋰材料在鋰離子脫嵌中的形變和結構坍塌,提高循環性能。
本實用新型涉及鋰電池技術領域,尤其涉及一種鋰電池正極結構、鋰電池結構。一種鋰電池正極結構,該鋰電池正極結構包括正極集流體和形成在所述正極集流體之上的正極薄膜層,所述正極薄膜層包括正極材料,所述正極薄膜層上遠離正極集流體一側依次形成有過渡層和修飾層。正極薄膜層之上設置有過渡層,能有效降低正極薄膜與修飾層之間的界面阻抗,而過渡層上的修飾層能有效阻止電解質和正極薄膜層的直接接觸,避免電解質中的微量HF與包含了所述修飾層的正極電池結構的不可逆反應,同時抑制高壓充電下正極結構層的塌陷,從而使得利用該正極結構層制成的電池的可逆容量和循環性得到提升。
一種從廢舊鋰離子電池中除雜回收鋰的方法包括以下步驟:步驟一.將放電后的廢舊鋰離子電池電芯破碎。步驟二.將粉料與固態氫氧化鈉和固態氧化劑混合,在300~350℃溫度下進行第一段焙燒。步驟三.在400~850℃溫度下繼續進行第二段焙燒處理。步驟四.將第二段焙燒產物在80~100℃的溫度下進行水浸處理,得到浸出液和浸出渣。步驟五.調節浸出液的pH至中性,去除鋁,再去除氟和磷,得到含鋰溶液。步驟六.含鋰溶液和氫氧化鈉反應,過濾結晶后得單水氫氧化鋰。解決現有鋰回收過程中,優先提取鎳鈷錳的過程中鋰的損失較多,鋰的整體回收率不高;不能同時兼顧高效脫氟和避免含氟等有害氣體排放;回收過程中磷、氟、鋁等雜質去除率不高的技術問題。
本實用新型涉及鋰離子電池領域,具體為提供一種金屬鋰復合負極材料及鋰電池結構。本實用新型所提供的金屬鋰復合負極材料以碳納米管薄膜為電鍍基底,先電鍍一定厚度的金屬鍍層,以提升材料的電子導電率;再將金屬鋰顆粒分布在非鋰金屬鍍層?碳納米管復合體的中空內部和/或非鋰金屬鍍層?碳納米管復合薄膜中非鋰金屬鍍層?碳納米管復合體之間的空隙,以構成三維網絡骨架結構。結合碳納米管的高強度與中空結構、非鋰金屬鍍層的高導電性的優點,用于支撐金屬鋰活性材料的快速脫嵌,從而提高其循環穩定性。
本發明提供了基于鎳錫合金的三維錫氧化物納米顆粒?微米多孔鎳錫化合物鋰離子電池負極,由三維微米多孔鎳錫化合物骨架和錫氧化物納米顆粒組成,所述鎳錫化合物為Ni3Sn2,錫氧化物為SnO2和SnO;錫氧化物納米顆粒是由三維微米多孔鎳錫化合物骨架中的錫部分氧化原位形成的,錫氧化物納米顆粒彌散分布在三維微米多孔鎳錫化合物骨架表面或者均勻分布在三維微米多孔鎳錫化合物骨架表面組裝形成錫氧化物納米顆粒層,當錫氧化物納米顆粒組裝形成錫氧化物納米顆粒層時,該鋰離子電池負極具有雙連通微米?納米復合孔結構。本發明還提供了該鋰離子電池負極的制備方法。該鋰離子電池負極具有較高的比容量和優異的循環性能。
本實用新型公開了一種鋰電池磷酸鐵鋰正極帶,涉及鋰電池領域,該鋰電池磷酸鐵鋰正極帶包括鋁箔片層、磷酸鐵鋰層和導電粘結層,所述導電粘結層涂覆在所述鋁箔片層正、反兩面上,所述磷酸鐵鋰層分別涂覆在所述導電粘結層上。與現有的相比,本實用新型保護的鋰電池磷酸鐵鋰正極帶制作的電池循環次數多,電性能好且穩定、且不會發生爆炸。
本實用新型公開了鋰輝石精礦生產碳酸鋰的系統,屬于礦石提鋰技術領域,其包括回轉窯,還包括于回轉窯的熱端處插入至回轉窯內的噴煤管,噴煤管的噴口與出料口沿回轉窯的軸向留有間距,從而在出料口與噴口之間形成一冷卻段,回轉窯的出料口與耐高溫破碎機的入料口相連,混料機的固相入口與高溫破碎機的出料口相連接,且其混料出料口與保溫桶的入料口相連接,保溫桶的出料口與浸提槽的入料口相連。本實用新型所提供的鋰輝石精礦生產碳酸鋰的系統,相較于原有的硫酸法生產系統,省卻了冷卻器,并通過占地面積較小的保溫桶替代酸化窯爐,從而加快了鋰輝石粉的生產節奏,并節約了鋰輝石粉酸化時所需的加熱能源以及占地面積,降低了企業生產實施成本。
本發明涉及一種鋰離子電池用硅酸亞鐵鋰正極材料及其制備方法,特別是一種存在鋰空位的硅酸亞鐵鋰/碳/碳納米管復合正極材料,屬于鋰離子電池制造技術領域。本發明提供的硅酸亞鐵鋰/碳/碳納米管復合正極材料:Li2-xFeSiO4/C/CNTs,其中0
本發明提供一種磷酸鐵錳鋰?二硫化鎢納米片鋰電池正極材料及制備方法,其創造性的在磷酸鐵鋰與氧化錳鋰形成磷酸鐵錳鋰過程中,借助氧化錳鋰的層結構以及二維結構的二硫化鎢納米片層狀結構的誘導,從而形成層狀磷酸鐵錳鋰?二硫化鎢納米片鋰電池正極材料。二維結構的二硫化鎢納米片層狀結構為鋰離子插層脫嵌提供短距離開放通道,存在電導率高、耐高低溫性優異、電容量密度大,有效能緩沖電池結構的體積膨脹,提高循環穩定性和高倍率性。
本發明屬于電池粘結劑領域,提供了一種用于鋰硫電池正極的粘結劑。所述粘結劑包括為糊化淀粉,該粘結劑由50~95wt%的糊化淀粉與50~5wt%的添加劑組成,所述添加劑為羥甲基纖維素鈉或者聚乙烯醇中的至少一種。本發明還提供了一種所述粘結劑在鋰硫電池制備中的應用,在制備鋰硫電池時使用該粘結劑能大幅提升鋰硫電池的循環性能。
本發明提供一種鋰空氣電池空氣電極,所述空氣電極包括:集流體,原位復合負載于所述集流體上的催化劑。本發明還提供鋰空氣電池空氣電極的制備方法及其含有所述空氣電極的鋰空氣電池。本發明的空氣電極可大幅度提高鋰空氣電池性能。
本發明公開一種Al2O3包覆改性的鎳錳酸鋰正極材料,其制備方法包括以下步驟:(1)溶液配制;(2)將鎳錳酸鋰分散于去離子水中形成懸濁液,再加入陰離子表面活性劑,超聲分散15~30min;(3)向超聲分散溶液中加入Al(NO3)3溶液,超聲分散15~30min,再邊攪拌邊加入NaAlO2溶液;(4)邊攪拌邊向步驟(3)所得混合液中加入濃度為0.5mol/L檸檬酸溶液;(5)老化,清洗,烘干;(6)高溫熱解。制備過程中晶體生長速度與成核速度一致,包覆均勻;制備出的材料安全性高,成本低,在高電壓下的能量密度、充放電容量明顯提升,在1C條件下,常溫充放電循環500次后,容量保持率達86.3%。
本發明公開了硫酸直浸法提取鋰礦石中鋰元素的制備工藝,包括以下步驟:1)、將鋰礦石研磨成顆粒;2)、硫酸浸出:將步驟1)獲得的顆粒狀鋰礦石、硫酸和水按比例投入反應釜中,加入氟化鈉作為催化劑,反應6?8小時,降溫,獲得浸出物料;3)、依次分離浸出物料中的其它元素,保留濾液;4)、從步驟3)獲得的濾液中分離鋰制備碳酸鋰。本發明解決了現有的焙燒法導致的能耗大、環保性較差的問題,且能夠適用于不同類型的鋰礦石。
本發明公開了一種鋰輝石精礦生產氟化鋰的工藝,用于解決現有技術生產氟化鋰過程中,操作危險、生產成本高的問題。本發明利用硫酸鋰溶液與氟化鈉、氟化銨或者氟化鈉進行中和反應制得氟化鋰的主要產品。本發明杜絕了強酸氫氟酸的使用,同時也解決了使用碳酸鋰反應過程中大量二氧化碳的逸出,保證了生產工藝的安全性;本發明的硫酸鋰凈化液屬于礦法生產碳酸鋰或者鋰工藝過程中的半成品,碳酸鋰和鋰屬于成品,因此減少了后序生產工藝,降低了生產成本。
本發明屬于鋰電池負極料技術領域,具體涉及一種鋰電池緩解脹氣的鈦酸鋰負極及制備方法。本發明方法包括如下步驟:將鈦酸鋰粉末加入無水乙醇溶液中配制為懸濁液,超聲處理3~6h,離心分離收集沉淀,烘干,獲得改性鈦酸鋰粉;將改性鈦酸鋰粉加入碳酸乙烯酯,攪拌混合均勻,獲得懸濁液備用;將苯甲醇引發劑和1,8?二氮雜二環十一碳?7?烯(DBU)催化劑加入二氯甲烷中,緩慢攪拌至完全溶解,之后與懸濁液共混,將體系密封后水浴加熱至50~60℃,反應6~8h后加入正己烷,靜置15~25min后過濾分離沉淀,在真空烘箱中干燥,獲得改性鈦酸鋰負極材料。本發明制備的鈦酸鋰負極在抑制其產氣的同時不影響Li離子的傳導。
本發明公開了一種鋰電池專用防氣脹鈦酸鋰負極材料及制備方法。特點是:a、將2,4?二羥基苯甲酸、氫氧化鈉、甲醛加入去離子水中,混合反應形成2,4?二羥基苯甲酸鈉?甲醛溶膠;b、將鈦酸鋰、溶劑和分散劑混合加入上述溶膠,加熱蒸發后靜置,形成載有鈦酸鋰的2,4?二羥基苯甲酸鈉?甲醛凝膠;c、將凝膠研磨成粉后在氧氣和惰性氣體的混合氣氛中加熱,制得富勒烯包覆的鈦酸鋰,即鋰電池專用防氣脹鈦酸鋰負極材料。所述方法具有以下有益效果:本發明通過富勒烯包覆的鈦酸鋰,實現了優異的防氣脹效果,并且抑制電解液產生氣體的同時改善SEI膜,降低SEI膜過厚對循環性能的影響。
一種基于鋰離子電容器和鋰電池混合儲能單體的制備方法,其特征在于:儲能單體極片單元由一片鋰正極、一片碳正極和一片碳負極組成,電極的集流體均采用穿孔結構,鋰正極、碳正極和碳負極均有極耳引出,儲能單體根據容量設計由多個極片單元層疊而成,并以含能自由移動的鋰離子的非水有機溶劑作為電解液;通過連接鋰正極與碳負極,由鋰正極向碳負極充電,通過電化學反應使鋰正極中的鋰離子嵌入到碳負極內;通過連接不同的正、負極,可在一個結構單元內,同時實現超級電容器的高倍率性能及鋰離子電池的高容量性能。本發明方法簡單、實用,易于生產實現和推廣。
本實用新型提供了一種碳酸鋰直接轉化為氟化鋰產品的反應裝置,其包括碳化機、漿料生成機、氟化反應機和氟化鋰提純機,所述碳化機包括配液罐和碳化釜,所述配液罐與所述碳化釜之間通過帶有輸液泵的管道連接;所述漿料生成機的物料輸入端通過管道與所述碳化釜的物料輸出端連接;所述氟化反應機的物料輸入端通過管道與所述漿料生成機的物料輸出端連接;所述氟化鋰提純機的物料輸入端通過管道與所述氟化反應機的物料輸出端連接。該反應裝置能夠將碳酸鋰轉換為碳酸鋰漿料以此提高碳酸鋰與氫氟酸之間的反應效率,從而提高氟化鋰的反應生成率,并且該反應裝置的結構設計簡單和造價成本低,其廣泛適用于不同規模的氟化鋰生產企業,從而有效地提高氟化鋰的產能。
本發明涉及電化學法回收鋰電池正極材料中的鋰的方法,屬于能源材料技術領域。本發明解決的技術問題是提供電化學法回收鋰電池正極材料中的鋰的方法,該方法將鋰電池正極材料作為正極,金屬或碳類電極作為負極,水性溶液作為電解質,施加電勢,使鋰電池正極材料中的鋰離子遷入電解質水溶液中形成含鋰溶液。通過本發明方法,能簡單、高效的回收鋰電池正極材料中的鋰元素。此外,本發明所針對的原材料覆蓋了市面上普遍存在的正極材料邊角料、廢料和鋰電池正極,回收所形成的鋰鹽產品具有種類多、品質可調等特點。
本發明公開了一種從鋰鹽副產品中回收鋰的方法,屬于鋰回收技術領域,包括以下步驟:鋰鹽副產品Na2SO4與NH4HCO3反應得到NaHCO3和(NH4)2SO4固體及含鋰離子母液;含鋰離子母液經過多次的冷卻結晶、過濾以及蒸發濃縮,直至最終濾液中Li2SO4的體積濃度≥100g/L,調節最終濾液的pH≥8,蒸發濃縮,過濾得到Li2SO4。本發明方法可以有效回收硫酸鈉中的鋰離子,鋰離子的總收率高達90%以上,且本發明的方法還可以在回收鋰的同時產出純堿和硫酸銨,具有優異的經濟效益。
本發明公開了一種提升鋰硫電池循環壽命的電解液添加劑及長壽命鋰硫電池,通過在鋰硫電池電解液體系中引入離子型添加劑,這類添加劑的特點在于,其可在鋰硫電池的電解液體系中電離,其陽離子與溶解于電解液中的多硫化物陰離子具有較強的結合能力且空間體積較大,減緩多硫化物陰離子的遷移,而其陰離子在電解液中的遷移速率快于多硫化物陰離子,可率先抵達鋰負極表面形成電中性,這樣溶解的多硫化物陰離子向鋰負極的遷移將受阻,從而緩解“穿梭效應”;同時添加劑陰離子還可參與形成保護性固體?電解質界面,阻礙溶解的多硫化物與鋰負極的接觸以減少活性物質硫的損失;應用于鋰硫電池中可極大提高電池的循環壽命。
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