一種網絡狀碳負載鐵基化合物材料的制備方法及其在鋰硫電池上的應用,屬于電化學領域,以少氧化石墨烯為基底,以九水硝酸鐵為鐵源,以葡萄糖水熱碳作為碳化鐵的碳源及造孔基底,以三聚氰胺高溫熱解過程中產生的氨氣作為鐵氮化合物的氮源,同時氨氣腐蝕葡萄糖水熱碳基底生成網狀結構。本發明有益效果:1)工藝簡單,產品成本低;2)所得正極材料具有豐富孔結構和離子、電子傳輸通道,既能提高材料導電性又能有效抑制多硫化合物的流失,顯著提升電極材料穩定性,提高電化學性能。4)利用碳化鐵、鐵氮化合物的協同作用,達到對多硫化合物的吸附與催化,催化作用可加快鋰硫電池反應動力學,加快可溶性多硫化合物向不溶性硫化物的轉變,極大的抑制穿梭效應。
本發明屬于化工中間體制備領域,具體涉及一種二異丙基氨基鋰的制備方法。該合成方法步驟1:將反應釜清洗干凈,惰性氣體置換三次,依次加入原料,溶劑,金屬鋰;步驟2:將反應混合物升溫至25?60℃;步驟3:維持反應液溫度25?60℃,向步驟2所得混合物中,滴加異戊二烯或苯乙烯的溶液;步驟4:滴加完畢后,繼續反應0.5?2小時后,循環水降溫,自然沉降,上清液即為LDA相應的溶液。本發明為了解決現有方法中的缺點,提供一種簡單的直接從金屬鋰出發,25?60℃下反應,沒有氣體產生的LDA的制備工藝,反應所用溶劑可以根據實際需要來選擇。
一種三聯噻吩作為鋰硫電池電解液添加劑的應用,屬于鋰硫電池領域。以三聯噻吩為電解液添加劑,將碳硫復合正極在3?4V之間進行簡單的預循環3圈后,在碳硫復合正極表面形成聚噻吩層,得到導電聚合物包覆的碳硫復合正極。本發明的有益效果為:1)正極采用商業化的乙炔黑作為負載硫的骨架,廉價易得,大大降低了鋰硫電池的成本;2)少量三聯噻吩的引入不會影響電池的正常充放電,經過一個簡單的預循環即可原位形成導電聚合物,將電解質和活性物質一同包覆在碳材料內部。這樣不但可以允許多硫化物溶解到電解質中實現流暢的電化學反應,而且可以包覆層可以有效地防止溶解的PS擴散出碳球并最小化穿梭效應。
本實用新型公開了一種鋁殼動力鋰電池清洗裝置,所述電機的輸出軸的右端轉動安裝有轉軸,所述轉軸的右端焊接有左夾板,所述操作臺的右側上方焊接有豎板,所述豎板上橫向安裝有螺紋桿,所述螺紋桿的左端焊接有連接板,所述連接板的左端通過連接桿與第一軸承的外環右端固定焊接,所述第一軸承的內環左端連接有連接柱,所述連接柱的左端焊接有右夾板,所述彈簧的上端焊接有安裝板,所述安裝板的上端安裝有磨砂板;該鋁殼動力鋰電池清洗裝置,可持續的對鋁殼動力鋰電池本體進行打磨清理,操作簡單,清理效果好,清理效率高,防止鋁殼動力鋰電池本體進水找到損壞,適合大規模推廣。
本發明屬于鋰硫電池正極側隔層領域,公開了一種網狀孔高負載金屬鈷的鋰硫電池用正極側隔層的制備方法。隔層材料由聚丙烯腈、ZIF?67、CNT為原料,將制備的鑄膜液經正戊醇相轉化,并經高溫碳化制備了具有網狀孔結構且高負載金屬鈷的隔層材料。該隔層整體充滿的網狀孔結構,有利于鋰離子及電子的傳遞,網狀孔表面高負載的金屬鈷能夠有效促進多硫化物的吸附和催化轉化,從而緩解鋰硫電池的穿梭效應,提高電池循環穩定性、倍率性能和庫倫效率。以該隔層材料制備的鋰硫電池具有優異的儲能性能,4C電流密度下能擁有974.9mA h g?1初始容量,400圈后能維持在580.4m A g?1。
本發明提出一種聚丙烯鋰電池隔膜專用料產品潔凈度測試評價方法,包括:對單螺桿擠出機加工溫度和螺桿擠出速度進行控制,測試單位時間內制備聚丙烯鋰電池隔膜專用料產品的待測熔融物料通過單螺桿擠出機前端過濾網時前后壓差增加值速度;根據前后壓差增加值速度判斷產品的潔凈度性能等級;其中,測試條件包括單螺桿擠出機加工溫度和螺桿擠出速度。本發明重復性高,測試準確度大于95%,通過等級測試的鋰電池膜專用料能夠滿足鋰電池膜用戶的加工使用要求,不會對產品膜質量性能造成影響。
本發提供一種高負載Mn?N活性位點摻雜碳材料催化劑的制備方法及其在鋰硫電池上的應用,屬于儲能電池領域。該催化劑采用錳摻雜鋅基金屬有機框架Mn?ZIF?8作為前驅體,經過高溫熱解蒸發鋅Zn原子以及氨氣NH3處理增加基底材料上空位和氮原子錨定位點數量,然后二次吸附錳離子增加Mn?N位點摻雜量。該合成方法兩步均采用原位負載Mn?N位點,同時優化了催化劑的孔徑結構、提升了氮原子摻雜量。將本發明制備的催化劑于應用鋰硫電池時,高負載的Mn?N活性位點和氮原子不僅增加了催化劑對多硫化物的催化和吸附效果,同時高導電性的碳材料基底保證硫單質及Li2S/Li2S2的較高利用率。
一種同時優化配位環境和孔結構的金屬單原子催化劑、制備方法及其在鋰硫電池上的應用,屬于電化學領域。該催化劑以帶狀CdS作為模板、造孔劑和S源,含氮原子聚合物作為C源、N源;其中,金屬單原子包括錳、鐵、鎳、鈷,含氮原子聚合物包括聚吡咯、聚苯胺。由于分級多孔的空心結構、C?S?C和金屬?N位點之間的協同作用,使得金屬單原子催化劑在物理和化學層面均能夠有效提升其對多硫化物的催化/吸附能力,進而全方位提升鋰硫電池的性能,推進其商業化進程;該催化劑制備過程簡單、原材料價格低廉。將該催化劑作為隔膜修飾材料應用于鋰硫電池上,能夠有效提升鋰硫電池的倍率性能及其循環穩定性。
本實用新型公開了一種鋁殼動力鋰電池的組成裝結構,所述上鋁殼和下鋁殼的內部分別通過彈簧焊接有上安裝殼和下安裝殼,所述動力鋰電池本體安裝在上安裝殼和下安裝殼組合形成的凹槽槽內,所述下鋁殼設有正極接線柱、負極接線柱和充電口,所述正極接線柱、負極接線柱和充電口分別通過導線與動力鋰電池本體的正極、負極和充電接口電性連接,所述上鋁殼的底部的左右兩側均焊接有上連接板,所述下安裝殼的頂部的左右兩側均焊接有下連接板,所述上連接板和下連接板之間通過螺栓固定;該鋁殼動力鋰電池的組成裝結構,操作簡單,安裝方便,大大提高了防摔效果,適合大規模推廣。
本實用新型公開了一種鋁殼動力鋰電池封口設備,包括底座和支撐架,所述底座的上端左側安裝有第一氣缸,所述底座的上端右側設有凹槽,所述凹槽的內部滑接有第一擋板和第二擋板,所述第一擋板和第二擋板之間設有鋰電池,所述第二擋板的兩側通過彈簧連接于凹槽的右側壁,所述底座的右側安裝有第二氣缸,所述支撐架的上端左側設有鋼球儲物箱,所述鋼球儲物箱的底部貫穿支撐架設有滑道,本實用新型本新型鋰電池用封口裝置,整個過程無需人工操作,這樣不僅減少了人工操作帶來的誤差,還極大的減少人工費,節約了成本實用性強,能夠很好的解決人工成本較高和效率低的問題。
本發明屬于聚丙烯鋰電池隔膜專用料領域,具體為一種提升鋰電池隔膜回彈率的方法。以熔融指數為1.8g/10min的鋰電池專用聚丙烯料為基準,通過擠出流延及不同的熱處理工藝,對鋰電池隔膜的拉伸強度、斷裂伸長率、熱收縮率及彈性回復率進行測試,其中熱處理溫度為139℃,及熱處理時間30min。本發明的方法可以根據拉伸強度、斷裂伸長率、熱收縮率等變化趨勢,判斷硬彈性膜彈性回復率的大小。
本發明提供一種富硼蛋殼型的鋰硫電池正極材料、制備方法及其應用,屬于電極材料領域。以含硼量豐富的硼酸和D?果糖為硼源和碳源,用納米SiO2鑄造的方法制備出直徑為100~300nm的富硼中空碳殼,利用化學吸附與物理吸附相結合的方式實現對多硫化物更加有效的吸附,限制多硫化物的溶出,富硼中空碳殼充硫之后形成一種蛋殼結構,使得硫內核與富硼中空碳殼之間存在內部空隙,以容納硫原子鋰化過程中的體積膨脹;同時制得水錳礦型的δ?MnO2納米片層,并將其作為載硫材料應用于鋰硫電池中,極大的改善電解質在充放電過程中的溶解遷移問題,電池的循環穩定性得以提升。
本實用新型公開了一種鋁殼動力鋰電池注液裝置,包括工作臺,所述工作臺的上端中部設有滑軌,所述工作臺的上端左側安裝有伺服電機,所述支架的上端安裝有儲液箱,所述儲液箱的底部貫穿支架的上端設有注射管,所述注射管的中部安裝有電磁閥,所述滑槽的內部滑接有注液臺,所述工作臺的右側后部安裝有氣缸,本實用新型通過鋰電池安裝槽至少設為四組,且為等距設置,增加了鋰電池的安裝量,可一次性對多組鋰電池進行注液,提高工作效率,通過伺服電機控制絲桿,使得移動座移動至左側,留出空間,便于將鋰電池安裝在鋰電池安裝槽內,通過氣缸控制氣缸桿伸出,使得注液臺移動,便于進行下一個鋰電池的注液。
本發明涉及一種高等規度鋰電池隔膜用聚丙烯樹脂的制備方法,包括以下步驟:向聚合釜中加入丙烯,攪拌并升溫至35~40℃,加入助催化劑、外給電子體和負載型主催化劑,并通入氫氣,控制聚合反應溫度為75~80℃,聚合反應壓力為0.6~0.8Mpa,聚合反應時間為120~240min,即得高等規度鋰電池隔膜用聚丙烯樹脂。本發明聚合過程采取間歇本體法,通過控制聚合反應過程中產品的熔融指數0.3~2.1g/10min、聚合反應溫度75~80℃、聚合反應壓力0.6~0.8Mpa、聚合反應時間120~240min、外給電子體用量為催化劑總質量的10%~18%等參數的方法,得到等規度在98.8%以上、彈性回復率在90%以上的聚丙烯樹脂顆粒,用于生產高性能、高附加值的鋰電池隔膜,很好地提高了鋰電池隔膜的質量和成膜率。
本發明涉及鋰電池膜加工原料技術領域,特別涉及一種聚丙烯樹脂顆粒鋰電池膜用專用料的生產方法。本發明提供了一種聚丙烯樹脂顆粒鋰電池膜用專用料的生產方法,其采用的方法是,在聚合級丙烯在四個串聯反應釜中,通過控制不同的停留時間,不同產品熔融流動速率,最終實現生產出鋰電池膜料。通過調整各反應釜工藝參數,嚴格控制各反應釜的熔融流動速率,解決聚丙烯鋰電池隔膜用專用料需要有較寬的分子量分布及良好的成膜性能這一難題;通過調整各反應釜聚合溫度并嚴格控制在規定范圍之內,解決了鋰電池膜料要有良好的力學性能,包括穿刺強度、拉伸強度這一難題。
本實用新型公開了一種鋰電池負極材料用磁性異物去除裝置,主要由粉體通道、濾磁組件、磁化組件以及裝配組件構成。天然鱗片石墨、針狀焦、石油焦、瀝青焦等鋰電池負極材料中的磁性雜質將會影響加大鋰離子電池的自放電,嚴重的則會造成鋰離子電池的短路。在粉體通道的濾磁區域設有磁環,磁環與粉體物料能夠充分接觸,在負極材料的生產過程中可以有效去除鐵、鉻、鎳、鋅、鈷等磁性異物,使其達到國家標準要求的痕量級別。該技術方案的設計結構簡單,磁環旋轉操作方便,便于清理磁環吸附的磁渣,提升了磁性異物的去除效率。
本發明公開了一種自組裝聚酰亞胺多孔材料、制備方法及其在鋰硫電池的應用,以芳香族二酐和二胺為原料,在單一有機溶劑中利用分子的自組裝形成分層的多孔聚酰亞胺顆粒,再經過高溫碳化、沖硫過程,得到自組裝聚酰亞胺多孔材料;聚酰亞胺多孔材料由聚酰亞胺片層組裝而成,每個片層厚度為20?40nm,且片層之間存在50?200nm的孔隙。自組裝聚酰亞胺多孔材料用于制備鋰硫電池正極材料。本發明的有益效果為操作簡單,反應條件溫和;僅僅通過反應時間以及反應物濃度的控制即可控制其形貌;所合成的碳材料本身含有氮元素,對于鋰硫電池的多硫化物的穿梭有一定的抑制效應;尺寸較大,能夠減小接觸電阻,利于大倍率下充放電。
本發明公開了一種自動化鋰電池報廢處理設備,涉及新型鋰電池處理裝置技術領域。包括報廢處理箱,報廢處理箱的內部焊接有固液分離板,報廢處理箱的底端固定連接有電解液回收桶,報廢處理箱的兩側和報廢處理箱的兩端均固定連接有延伸配裝推導結構。本發明專利通過延伸配裝推導結構和適應拆解夾緊結構的配合設計,使得裝置便于完成對被拆解的圓柱鋰電池進行適應性自動化裝夾,從而達到對不同直徑的圓柱電池進行處理夾緊的目的,且通過延伸配裝推導結構和自動化開殼結構的設計,使得裝置便于完成對電池兩端的封殼進行自動化焊開,從而使得電解液流出,并利用結構的配合完成對內部電極片的推導,使得固液分離獲得。
本發明公開一種提高鋰硫電池正極硫含量的隔膜、制備方法及其應用。隔膜基底為商用聚丙烯隔膜,其上涂覆碳黑或其它碳材料層,以涂覆碳層為正極,鋰片為負極,組裝紐扣電池,紐扣電池在1~0.3V電壓窗口下循環3~5次,在涂覆的碳層上形成固態電解質膜SEI,SEI膜與涂覆碳層一起在隔膜上形成一層致密層,阻止多硫化物穿梭至負極,抑制穿梭效應。上述提高鋰硫電池正極硫含量的隔膜應用于組裝鋰硫電池。本發明提供的隔膜能夠有效提高鋰硫電池正極中的硫含量,提高至90%。
本發明屬于鋰離子電池領域,具體涉及一種鋰電池膜生產工藝技術,利用三井油化Hypol聚丙烯工藝技術,開發生產高品質聚丙烯鋰離子電池隔膜專用料。該工藝采用四釜串聯反應,催化劑短路最小,催化效率高,產品組成均勻,聚合直徑均勻,具有環管法和氣相法工藝所不具備的生產流程特殊性,生產出鋰電池膜專用料的產品具高等規度、低灰分,產品的均勻性和一致性好,各項性能指標滿足鋰電池隔膜性能的要求,解決鋰離子電池隔膜專用料國產化空白問題。
本發明屬于電極材料領域,公開一種鋰硫電池正極、制備方法及其應用。鋰硫電池正極由基底上的二氧化錳納米片陣列與升華硫復合得到,升華硫均勻填充于二氧化錳納米片陣列的空隙中。包括以下步驟:1)制備具有二氧化錳納米片陣列結構的基底;2)將升華硫溶解在甲苯中,將硫甲苯溶液滴在基底上,完全浸潤后,基底干燥后在真空條件下,155~160℃熱處理10h~12h得到鋰硫電池正極。制備得到的鋰硫電池正極應用在鋰硫電池領域。本發明的有益效果為:二氧化錳納米片在循環過程中有效的吸附多硫化物顯著提高電池的循環穩定性;納米片陣列結構能夠保證硫在高電流密度下的利用率。
本發明提供了一種復合鋰金屬負極及其制備方法,屬于鋰金屬電池技術領域。所述的復合鋰金屬負極包括金屬鋰和親鋰的復合骨架材料;其中,所述親鋰的復合骨架材料包括金屬骨架材料、金屬類異質粒子和還原氧化石墨烯材料。本發明通過離子熱使氧化石墨烯實現還原,并擴大還原氧化石墨烯的層間距,增加容鋰的空間;加入金屬前驅體和還原劑后,金屬類異質粒子原位生長在還原氧化石墨烯層上,降低了鋰成核超電勢;通過電化學沉積法,將鋰均勻地沉積在親鋰的復合骨架材料上,形成復合鋰金屬負極。本發明獲得的復合鋰金屬負極不僅制備工藝簡單而且能夠有效抑制鋰枝晶的生長,從而大幅度增加鋰金屬負極電池的使用年限和循環穩定性。
本發明提供一種利用糖類和過氧化氫回收鋰電池正極材料有價金屬的方法,包括以下步驟:向鋰離子電池正極粉末的懸浮液中添加糖類和過氧化氫;向體系中添加過硫酸鹽;向體系中添加第一沉淀劑,使得鈷離子變為沉淀析出,過濾或者離心收集,所述第一沉淀劑為可溶性的硫化物,磷酸鹽和碳酸鹽中的一種或多種;向體系中添加第二沉淀劑,使得鋰離子變為沉淀析出,過濾或者離心收集,所述第二沉淀劑為醇類物質;收集沉淀,經過進一步純化實現鈷和鋰的資源化回收。本發明利用糖類和過氧化氫回收鋰電池正極材料有價金屬的方法回收效率高,能在常溫常壓下進行,廢水極易處理,是一種能廣泛推廣的鋰電池正極材料的回收工藝。
本發明涉及聚合物樹脂評價領域,具體涉及一種均聚聚丙烯鋰電池硬彈性隔膜晶點的評價方法。該方法包括:利用雙螺桿擠出機將鋰電池隔膜專用料通過流延輥擠出流延;在硬彈性膜收卷前,預先將在線瑕疵檢測儀安裝在擠出加工完成之后的位置;在牽引收卷之前,將流延膜通過多層纏繞、延展后,在最后兩組流延輥之間拉伸展平,形成硬彈性膜,通過在線瑕疵檢測儀進行鋰電池硬彈性隔膜晶點檢測,采集晶點數據,按照晶點分類采集數量預估產品質量。本發明通過在線瑕疵檢測儀得到產品晶點與灰分、回彈率和過濾網透過性能的關系,縮短了產品評價時間,在制備鋰電池硬彈性膜過程中即可對鋰電池膜專用料性能做出初步判斷,大大提升評價效率。
本發明公開了一種用于干法鋰電池隔膜的制備方法,具體包括如下步驟:攪拌,將PP和成孔劑等電池隔膜原料和熱穩定劑放入攪拌設備內進行攪拌,熔融,對攪拌后的電池隔膜原料加熱熔融,擠出,熔融后的原料投入擠出機進行擠料,高倍拉伸,將擠出的電池隔膜溶液高倍拉伸,形成特定結晶結構的基膜。本發明所述的一種用于干法鋰電池隔膜的料的制備方法,降低鋰電池隔膜的熱收縮率,使得出廠的鋰電池隔膜尺寸更加穩定,提高產品合格率,使得鋰電池隔膜的使用性能更好,實用性更高,能夠有效的消除鋰電池隔膜的靜電,避免帶有靜電的鋰電池隔膜影響鋰電池的制備,同時也避免靜電與鋰電池原料接觸產生的安全隱患,安全性更高。
本發明公開一種提高鋰負極性能的方法,屬于電極材料領域,是一種非常簡單且有效的方法。本發明以商用銅箔做為集流體,并在其一面旋蒸法鍍一層金,得到單面鍍金的Au@Cu電極;組裝電池時,隔膜選用聚丙烯膜,鋰片作為對電極,單面鍍金的Au@Cu電極作為工作電極,其中,鍍金面反向于隔膜。本發明采用的方法中,由于采用單面鍍金的Au@Cu電極,鋰選擇性沉積于Au上,反向與隔膜生長,防止枝晶刺破隔膜,能夠有效提高鋰負極的安全性能;同時,Li枝晶向下生長時,由于阻力的作用,鋰會沉積的更為均勻,有效的抑制鋰枝晶的產生,提高鋰負極的庫倫效率。
本發明涉及一種用于正丁基鋰溶液1L及以下包裝規格的分裝方法。其用于小包裝的正丁基鋰溶液的分裝,分裝過程在全惰性氣體環境下進行,過程安全可控,所分裝產品澄清無雜質。包括兩個步驟:步驟1、正丁基鋰溶液的分裝;步驟1?1、從100L盛裝正丁基鋰溶液的鋼瓶氣相(氣相閥門)打壓通惰性氣體,液體通過液相閥門流出,經過過濾后連接到手套箱,在充滿惰性氣體的手套箱內進行分裝,通過管道轉移將正丁基溶液轉移至試劑瓶中。步驟1?2、分裝完畢后,即可從手套箱中安全取出。步驟2、管線內正丁基鋰的處理;分裝完成后,打開鋼瓶氣相閥門進行泄壓,關閉手套箱內同試劑瓶接觸的分裝閥門,從右側通氬氣,將管道內殘留的正丁基鋰溶液吹掃到鋼瓶內。
本發明屬于鋰硫電池領域,公開這一種有效提高碳硫復合鋰硫正極循環穩定性的簡單方法。該方法包括:1)制備核殼結構碳/硫復合正極材料;2)制備碳硫復合物正極極片;3)制備固態電解質膜(SEI)膜包覆的碳硫復合物電極。本發明的有益效果為:(1)碳硫復合物電極表面形成穩定的固態電解質膜可以有效的將多硫化物限制在正極材料中,有效抑制穿梭效應帶來的容量影響,顯著調高碳硫復合正極的循環性能;(2)碳材料的高導電性,有效的提高了硫的利用率及其倍率性能,保證了該正極能夠在高電流密度下充放電。
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