本發明公開了一種用于補鋰目的的正極復合材料、補鋰充放電方法及其應用,所述正極復合材料包括正極活性物質和富鋰材料,所述富鋰材料的一般化學式為xLi2MnO3·(1?x)Li(NiyCozMn1?y?z)O2,其中,0.5≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1,以正極復合材料為100重量份計,正極復合材料中正極活性物質為30?99份,富鋰材料為1?70份。所述正極復合材料由于在正極活性物質中摻混有富鋰補鋰材料,使富鋰材料的不可逆鋰離子充當負極方面的不可逆容量和SEI耗損,從而使正極活性物質材料充電釋放的鋰離子在放電過程中都能最大程度回到活性材料中繼續得到利用,提高了正極活性材料的放電容量和電池的容量密度。
本發明公開了一種利用工業級碳酸鋰生產制造電池級碳酸鋰的方法,包括以下步驟:取工業級碳酸鋰溶于蒸餾水中配制成碳酸鋰料漿;在常溫下,取乙二胺四乙酸和氫氧化鈉溶液混合均勻得到乙二胺四乙酸和氫氧化鈉混合溶液;碳酸鋰料漿送入旋轉填料床中,并向旋轉填料床中通入CO2氣體,進行碳化反應后獲得料液;將乙二胺四乙酸和氫氧化鈉溶液混合溶液加入到料液中,充分攪拌得混合料液;對混合料液進行固液分離,獲得碳酸氫鋰溶液;將碳酸氫鋰溶液加入到負壓裝置中,使碳酸氫鋰分解,沉淀出電池級碳酸鋰。與現有技術相比,本發明工藝簡單,操作便捷,有利于批量生產;反應時間短,轉化效率高,資源利用高效,具有廣闊的應用前景。
本發明公開一種從鋰云母原料中提取鋰鹽的方法,采用鋰云母為原料,對鋰云母礦進行預處理、焙燒、機械活化處理、浸出、分離提取工序。減少原料焙燒階段氟氣生成對設備的損壞和環境的污染,熱分解和離子發生器產生的高溫差熱反應使鋰云母層狀結構打開,晶粒粒徑減小,提高鋰云母原料中稀有金屬原料的提取利用率,緩沖溶液的加入可降低能源消耗,縮短反應時間,及酸堿原料的消耗用量,實用性能優,設計新穎,是一種很好的創新方案。
本發明公開了一種鋰離子電池用鐵酸鹽?鈦酸鋰復合負極材料及其制備方法,所述負極材料包含鈦酸鋰Li4Ti5O12,以及包覆在Li4Ti5O12表面的包覆層。所述包覆層為鐵酸鹽類材料,包括CoFe2O4、ZnFe2O4、CuFe2O4和MgFe2O4的一種或多種。本發明首先將上述金屬硝酸鹽和助燃劑混合溶解于去離子水中,再加入Li4Ti5O12并強力超聲分散2h,用氨水將pH值調至中性,在溫度80~130℃條件下將溶液蒸干得到凝膠,將凝膠加熱至200~300℃并恒溫5~15?min,然后通過空氣氛煅燒工藝得到復合材料。該鋰離子電池復合負極材料容量高、具有優良的循環穩定性和耐久性。
本發明涉及鋰離子電池領域,具體涉及鋰源材料及其制備方法和在鋰離子電池中的應用。該鋰源材料由式LiyFe1?xMxO4Rz所表示,其中,M選自過渡金屬元素中的一種或多種,R為鹵素元素,0≤x≤0.9,0
本發明涉及鋰電池領域,提供一種核殼結構的鋰離子電池正極材料及其制備方法,該正極材料的殼結構組成為聚陰離子鋰鹽,其化學式為LiβRAO4;該正極材料的核結構組成為三元復合正極材料,其結構式為LiαNixCoyM1?y?xO2,R選自Mn和/或Fe,A為P和/或Si,M為Mn和/或Al。本發明提供一種正極片和鋰離子電池及其應用。本發明提供的核殼結構的鋰離子電池復合正極材料,其殼結構材料為一種鐵基聚陰離子鋰鹽,其微觀晶體結構非常穩定、其晶體結構中的八面體空位和四面體空位提供了大量供鋰離子穿梭的通道,其材料在600℃仍能保證材料穩定,電池使用過程中安全性能好。
本發明提供一種從鋰冶煉企業副產芒硝中提取并制備高純無水硫酸鋰固體的方法,屬于鋰回收領域。本方法包括以下步驟:1)第一有機溶劑溶解;2)純水洗滌;3)循環;4)蒸發濃縮;5)析晶;6)噴霧干燥。本發明的方法中,產品制備的原料來源為鋰冶煉企業副產芒硝,從中提取并制備出高純無水硫酸鋰固體,所有溶劑可持續用于循環工藝中。該技術方案具有簡單可行,能耗較低,不加入其他沉淀劑,不影響產品品質,無三廢排放,對環境無污染,具有較好的經濟和社會效益等特點,可有效的進行鋰資源的綜合回收。
本發明涉及化學和化工領域,提供一種利用鋰離子電池正極片制備鋰鹽的方法,實現廢舊鋰離子電池和廢舊極片中回收鋰技術的推廣與大規模生產。包括以下步驟:(1)將鋰離子電池正極片用破碎機破碎,用一定濃度的酸溶解,過濾得到含有鋰金屬的溶液;(2)用氫氧化物溶液調節pH值,用氫氧化物將溶液中的鎳、鈷、錳、鎂離子沉淀出來;(3)通過過濾洗滌得到只含鋰的金屬溶液;(4)用硫酸鹽和碳酸鹽調節含鋰的金屬溶液pH值;(5)在合適的溫度下將鋰結晶出來,得到LiAl3(SO4)2(OH)6和LiAl3(CO3)2(OH)6復合鋰鹽;(6)將鋰鹽粗產品洗滌、過濾、干燥得到純凈的鋰鹽產品。利用本發明方法所得復合鋰鹽產品純度達98.0%以上,鋰一次回收率為80~95%,具有較高的經濟效益。
本實用新型涉及鋰離子電池技術領域,具體提供一種鋰離子電池析鋰的監測系統。該監測系統包括:用于在循環充放電過程中采集鋰離子電池的厚度數據的厚度測量裝置,該厚度數據包括鋰離子電池上的不同位置處的厚度變化數據,以及,用于根據該厚度數據繪制相應的厚度變化率曲線,并判斷鋰離子電池內部的析鋰狀態的在線監測裝置。在本實用新型中,由于鋰離子電池在循環充放電過程中的厚度是動態變化的,通過實時監測電池厚度數據的變化,在線判斷鋰離子電池是否析鋰,簡單快捷。
本發明涉及鋰離子電池技術領域,公開了一種含有硅烷基磺酰胺化合物的鋰離子電池電解液和鋰離子二次電池,該電解液包括有機溶劑、鋰鹽和添加劑,所述添加劑包含硅烷基磺酰胺化合物和選自氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、亞硫酸乙烯酯、1,3?丙磺酸內酯、1,3?丙烯基磺酸內酯、碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、丁二腈、己二腈、環己基苯、乙二醇雙(丙腈)醚中的至少一種物質。本發明的鋰離子電池電解液,通過應用特定種類的電解液添加劑與有機溶劑和鋰鹽配合,能夠有效改善鋰離子電池在高電壓下的循環性能。
本發明涉及鋰離子電池技術領域,公開了一種硅氰基磺酸內酯化合物、鋰離子電池電解液和鋰離子二次電池,所述硅氰基磺酸內酯化合物具有式(I)所示的結構。該電解液中含有有機溶劑、鋰鹽以及添加劑,所述添加劑中含有上述所述的硅氰基磺酸內酯化合物和選自氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、亞硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、亞硫酸丙烯酯、1,3?丙磺酸內酯、己二腈、丁二腈、碳酸亞乙烯酯和碳酸乙烯亞乙酯中的至少一種物質。采用本發明的鋰離子電解液制備的鋰離子二次電池在高溫和高壓下具有優異的循環性能和存儲性能。
本發明公開了一種硫酸鋰溶液生產低鎂電池級碳酸鋰的方法,用硫酸鋰溶液作原料,采用本發明方法可以全部在常溫下操作,首先用氫氧化鈉去除硫酸鋰溶液里大部分的Ca2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Ca2+等雜質離子,然后用乙二胺四乙酸和氫氧化鈉混合溶液再次絡合硫酸鋰溶液中的Mg2+離子,最后在常溫常壓下不斷地對硫酸鋰溶液中通入CO2氣體生成碳酸鋰,生成的碳酸鋰從反應器中排出,而反應器總的則繼續進行生成碳酸鋰的反應,知道反應結束;生產的低鎂電池級碳酸鋰產品純度高,可以達到99.8%以上;而且本發明整個工藝簡單、操作方便、反應迅速,生產效率高,反應過程沒有副反應發生且不產生有毒有害物質,環境友好。
本發明提供了一種鋰輝石酸熟料連續浸出硫酸鋰裝置。所述鋰輝石酸熟料連續浸出硫酸鋰裝置包括連續浸出槽、浸水桶、篩網、攪拌器、浸出液壓濾泵、洗水儲槽件、盤管、洗水輸送泵、壓濾機、濃密機、濃密機底流輸送泵以及浸出液儲槽件,所述浸水桶設于所述連續浸出槽內,所述篩網設于所述浸水桶的內部下方,所述攪拌器設于所述浸水桶的內部。本發明的鋰輝石酸熟料連續浸出硫酸鋰裝置,解決了鋰輝石酸熟料浸出時間過長問題,減少了浸出時間,提高了浸出率,降低渣中的鋰含量;浸出過程連續運行,連續浸出提高了設備利用率,增加了設備單位產能;相比間歇式浸出,通過不間斷壓濾排渣,連續浸出生產的浸出液氧化鋰濃度穩定。
本發明公開了一種硫酸焙燒處理鋰云母礦除鋁生產碳酸鋰的方法,通過將鋰云母精礦與水球磨后用硫酸制取硫酸鋰溶液,用氫氧化鈉調節硫酸鋰溶液后用8?羥基喹啉完全去除硫酸鋰溶液中的鋁離子,然后用硫酸調節硫酸鋰溶液至中性從而析出8?羥基喹啉,最后通過碳酸鈉溶液與硫酸鋰反應制成碳酸鋰,生產的電池級碳酸鋰不會含有鋁;而且本發明整個工藝簡單、操作方便、反應迅速,生產效率高,反應過程沒有副反應發生且不產生有毒有害物質,環境友好。
本發明屬于冶金技術領域,提供了一種鋰離子電池正極材料中鋰的回收方法。本發明以固體碳為還原劑,不添加其他化學試劑,避免其他雜質引入,縮短了提鋰程序,提高了鋰的回收率和純度。對所述還原焙燒物料直接進行水浸提鋰,避免鋰在回收鎳、鈷、錳的工序損失,提高了鋰的回收率。同時,負壓蒸發結晶能快速脫除含鋰浸出液中的水分,提高鋰的結晶效率,避免空氣中的二氧化碳與氫氧化鋰反應,保證后續鋰產品的純度。另外,對所述還原焙燒物料進行水浸提鋰,能夠有效避免其他元素比如鎳、鈷和錳等元素的浸出,保證后續鋰產品的純度。因此,本發明的方法對鋰的回收率高、純度高。除此之外,本發明的回收方法中水浸提鋰避免了酸堿消耗,可有效降低成本。
本發明公開了一種鋰云母除雜渣回收制備碳酸鋰的工藝,具體步驟如下:步驟一:將粉碎后的鋰云母除雜渣倒入燃燒爐中進行焙燒,得到焙燒后的混合物料;步驟二:將焙燒后的混合物料倒入反應裝置中,然后倒入蒸餾水,然后滴加稀硫酸,獲取硫酸鹽溶液;步驟三:向硫酸鹽溶液中加入堿性溶液使得溶液的PH至13,得到硫酸鋰混合液;步驟四:將硫酸鋰混合液濃縮,倒入反應器中,然后將反應器進行加熱,然后向反應器中加入碳酸氫鈉溶液進行沉鋰反應,獲取碳酸鋰產品和濾液。本發明生產周期短,設備效率高,降低了生產成本,對環境無污染,可以有效回收鋰云母除雜渣中的殘鋰,增加企業的經濟效益,碳酸鋰產品的品質比現有產品質量大有提升。
本發明公開了一種廢舊錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料的綜合回收方法,該回收方法旨在解決現有技術工藝作業過程能耗大,能源利用率低,而且存在一定的安全隱患,同時還會對環境造成較大的破壞,并且其工藝條件細節較難控制的技術問題;該方法通過磷酸鐵鋰粉料調漿、錳酸鋰還原浸出、磷酸鐵鋰氧化浸出、固液分離、洗滌、中性除雜、堿性除雜、濃縮析鈉、沉鋰,使廢舊錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料回收得到電池級碳酸鋰;該回收方法能夠同時回收處理兩種廢舊鋰離子電池的正極材料,并且無需添加現有技術中所需的氧化劑和還原劑,而且無需高溫反應,能耗小能源利用率高,同時工藝簡單綜合回收率高,并且工藝過程節能環保,安全性高,具有較高的經濟效益。
本發明涉及鋰電能源領域,提供一種冷凍法制備鎳鈷錳酸鋰鋰離子電池正極材料的方法。包括以下步驟:通過分別配制添加劑溶液和Ni、Co、Mn、Li金屬鹽溶液,以一定速度加入到合適反應條件的冷凍結晶釜中;使得鎳、鈷、錳、鋰溶液在冷凍結晶釜中沉淀;將懸濁液過濾,過濾液做為母液可以重新再冷凍結晶,將結晶物干燥,得到鎳鈷錳鋰鹽粉末;再經煅燒得到鎳鈷錳酸鋰鋰離子電池正極材料。本發明所用冷凍結晶法可以通過影響鎳、鈷、錳、鋰元素的結晶速度,可控制結晶的速度和大小,有利于調控合成材料的性質和性能,并且實現鎳鈷錳酸鋰多種金屬元素分布均勻、產品性能穩定;從而使本發明鎳鈷錳酸鋰正極材料比目前市場上的鎳鈷錳酸鋰正極材料性能優異。
本發明公開了一種鋰云母礦相重構綜合提取電池級碳酸鋰的方法,采用高溫礦相重構方法處理鋰云母礦分離和提取鉀、銣、銫等有價金屬元素化合物,鋰云母礦經物料配混料、造球、高溫礦相重構、水淬球磨、溶出過濾、化合物生產等工藝步驟,將礦料中礦相重構;所得到的有價金屬提取率高,最后通過將提取過有價金屬的溶液用硫酸制取硫酸鋰溶液,再用氫氧化鈉調節硫酸鋰溶液的pH后通過碳酸鈉溶液與硫酸鋰反應制成電池級碳酸鋰;本發明可有效的實現鉀、銣、銫等有價金屬的經濟、高效溶出和提取,同時又能制取電池級碳酸鋰;鋰云母資源利用率高;處理過程流程短、化工材料和能源消耗少。
本發明屬于熔鹽電解制備金屬鋰技術領域,提供了一種金屬鋰電解槽及金屬鋰的制備方法,本發明將石墨陽極從電解槽的頂部插入,置于陰極中間,有利于電流的均勻分布;采用隔膜將石墨陽極和陰極隔開,且在石墨陽極和隔膜之間設置氯氣導出管,在隔膜和陰極之間設置導鋰管,電解反應過程中,產生的氯氣從氯氣導出管抽出,金屬鋰則通過導鋰管進入集鋰室中,從而使氯氣和金屬鋰分開,避免金屬鋰與氯氣進行二次反應重新生成氯化鋰,提高電流效率,降低電耗;進一步的,本發明提供的金屬鋰電解槽在加料倉底部設置一個可以打開的擋板,在加料時,可以先將氯化鋰預熱后再加入電解槽中,避免加料后熔鹽溫度波動過大。
本發明涉及固體廢棄物回收處理領域,具體公開了一種從廢舊鋰離子電池回收鋰的方法,包括以下步驟:(1)廢舊鋰離子電池拆解得到電池粉;(2)用酸溶解電池粉得到溶解液;(3)溶解液經提取有色金屬后得到含鋰料液;(4)含鋰料液經過調pH、萃取、洗滌、反萃步驟得到鋰鹽反萃液;(5)鋰鹽反萃液經除油、蒸發、冷卻結晶、過濾、烘干得到無水鋰鹽。應用本發明進行廢舊鋰離子電池中鋰的回收,有效克服了現有回收技術中工藝復雜,操作難度大的問題,鋰的萃取回收率可達到為99.5%以上,經回收得到碳酸鋰沉淀產品含量可達99.2%以上,達到GB/T11075?2013工業級或YS/T582?2013電池級產品標準,回收率高,回收后的鋰產品質量好。
本發明公開了一種廢舊磷酸鐵鋰正極材料鋰鐵磷全回收方法,屬于廢舊鋰離子電池回收再利用技術領域。該方法包括以下步驟:S01,將廢舊磷酸鐵鋰正極材料與磷化合物混合處理,將混合后的混合物進行熱處理,處理后用水或稀酸進行浸取,經過濾,洗滌,得第一濾液和第一濾渣;S02,在所述第一濾液中加入鐵化合物來調控溶液的鐵磷比,然后加氧化劑,并將溶液的pH值調整至1?4,得磷酸鐵沉淀和第二濾液;S03,將所述第二濾液的pH值調整至6?12,得碳酸鋰沉淀和第三濾液。本發明的方法采用固熔原理,通過熱處理使焦磷酸鹽、磷酸鹽或聚磷酸鹽與廢舊磷酸鐵鋰正極材料混合熔融,使用水或少量稀酸就可以將固熔后的混合物溶解,此過程中大幅度減少了強酸使用量。
本發明涉及一種用氫氧化鋰制備高純碳酸鋰的方法,本發明以工業級碳酸鋰為原料,在工業級碳酸鋰溶液種通入高純二氧化碳氣體,使溶液碳酸氫化,向碳酸氫化的溶液種加入氫氧化鋰固體粉末,溶液種碳酸氫鋰與氫氧化鋰反應生成碳酸鋰,過濾洗滌得到高純碳酸鋰,濾液返回工業級碳酸鋰調漿,經碳酸氫化后經過離子交換除雜得到純碳酸氫鋰溶液。此方法與傳統的制備高純碳酸鋰方法流程更短,反應條件更為溫和,簡化了生產工藝和降低了生產成本,值得推廣。
本發明涉及一種以工業級碳酸鋰為原料生產高純氟化鋰的新方法,本發明以工業級碳酸鋰為原料,經碳酸氫化,離子交換除雜,得到高純碳酸氫鋰溶液。往溶液中加入氫氟酸,直接沉淀氟化鋰,經過濾、洗滌、烘干,得到高純氟化鋰。與傳統的裂解得到高純碳酸鋰再與氫氟酸反應得到高純氟化鋰相比,極大地提高了產品的直收率和降低了生產成本,值得推廣。
本實用新型涉及一種混料裝置,尤其涉及一種鋰電前驅體與鋰鹽均勻自動混料裝置。解決的技術問題是提供一種鋰電前驅體與鋰鹽均勻自動混料裝置。提供了這樣一種鋰電前驅體與鋰鹽均勻自動混料裝置,包括有左右氣缸、計量傳感器Ⅰ、升降氣缸、計量傳感器Ⅱ、控制系統、混料箱、L形支架等;左右氣缸固定設置在機架上,L形支架設置在左右氣缸的右側,左右氣缸與L形支架相連接;在L形支架上設置有升降氣缸,在升降氣缸的上方設置有混料箱,混料箱與升降氣缸相連接;在軟管Ⅰ上分別設置有電磁閥Ⅰ和計量傳感器Ⅰ,在軟管Ⅱ上分別設置有電磁閥Ⅲ和計量傳感器Ⅱ。提供的一種鋰電前驅體與鋰鹽均勻自動混料裝置,具有控制系統,混料更加均勻,混料效果好。
本發明提供一種正極補鋰添加劑,該添加劑結構如下式所示,本發明提供一種正極極片及其制備方法,正極極片含有本發明所述的正極補鋰添加劑。本發明還提供了一種鋰離子二次電池,所述鋰離子電池包括所述正極極片、負極極片、有機電解液、隔膜以及包裝膜。本發明提供的正極補鋰添加劑,能夠補充鋰離子電池SEI膜形成過程中所消耗的鋰離子,能夠有效減少鋰離子電池在首次充放電過程中的容量損失問題,提升首次充放電效率,提高鋰離子電池的能量密度;
本實用新型公開了一種可防止鋰離子電池損壞的鋰離子電池生產用夾持裝置,包括底座,所述底座的上端連接有圓盤,所述圓盤的后側連接有第一電動伸縮桿,所述第二電動伸縮桿的頂端連接有懸挑臂,所述第一夾持件的右表面固定有墊片,所述墊片的右表面設置有防滑紋,所述傳送帶的下方安裝有承臺板,所述底座和第一擋板的下表面均與承臺板的上表面相連接,所述承臺板的下表面固定有支撐腿。該可防止鋰離子電池損壞的鋰離子電池生產用夾持裝置,墊片的設置避免了當第一夾持件和第二夾持件夾持鋰離子電池的時候對鋰離子電池的表面產生刮傷或損壞的問題,防滑紋的設置避免了在夾持鋰離子電池的過程中發生滑落的情況。
本發明涉及鋰離子電池領域,具體涉及用于鋰離子電池陰極的復合材料及其制備方法和鋰離子電池。復合材料包括:基礎活性材料Li1+a(Ni1?b?cCobMnc)O2,0≤a≤0.5,0≤b≤0.4,0≤c≤0.6,且b+c<1;位于活性材料上的涂層,涂層由含有B2O3或SnBxO2+3x/2?y/2Fy的相構成;0≤x≤5,0
一種從鋰云母礦中回收鋰、銣、和/或銫的系統,其特征在于,該系統依次連通地包括:鋰云母礦石細磨裝置;鋰云母礦石細磨粉與硫酸鹽的配料裝置;鋰云母礦石細磨粉與硫酸鹽的V型混料機;鋰云母礦石細磨粉與硫酸鹽的造粒機;高溫推板焙燒爐;球磨機及其球磨過篩裝置;浸出桶;除雜萃取槽;三效蒸發器;以及用于碳酸鈉鹽沉淀制備碳酸鋰的反應斧,高溫推板焙燒爐設有焙燒溫度控制器和焙燒時間控制器;浸出桶設有稀H2SO4注入口和稀H2SO4濃度控制器;用于碳酸鈉鹽沉淀制備碳酸鋰的反應斧設有沉鋰溫度控制器。本實用新型鋰總的收率可達到80.9%。產出的碳酸鋰純度能夠穩定在99.25;硫酸銫純度能達到80.69%,銫的總收率為40.14%,銣的總收率為32.66%。
本發明屬于化工技術領域,尤其涉及一種用硫酸鋰制備碳酸鋰的新方法,包含以下步驟:步驟1,脫硫:將固定粉末狀碳酸鋇加入到硫酸鋰水溶液中,同時通入工業級二氧化碳,使碳酸鋇生成可溶性的碳酸氫鋇,鋇離子和硫酸根反應生成難溶于水的硫酸鋇并發生沉淀,鋰離子和碳酸氫根形成可溶于水的碳酸氫鋰,該反應在10C°~60C°溫度條件下反應8個小時,將反應完成后溶液過濾,濾液為脫硫后的碳酸鋰溶液;步驟2,熱解:將過濾后得到的碳酸氫鋰溶液加熱至100C°后持續加熱1~2個小時,碳酸氫鋰在水溶液中分解為碳酸鋰。本發明工藝流程短,反應條件易達成,制備的碳酸鋰純度高,值得推廣。
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