本發明公開了石榴狀Fe3O4@N?C納米粒子,它是將40~50?mg聚丙烯酸、100~200μL氨水和20~35?mL去離子水依次加入容器中,攪拌混合均勻后,將80~120?mL異丙醇滴加到溶液中,滴加完畢后,再向溶液中加入50~100?mg四水合氯化亞鐵,室溫下攪拌反應;離心,沉淀烘干,通過在惰性氣體保護下500~600℃煅燒后獲得的;該納米粒子是由許多超小的氮摻雜碳包覆四氧化三鐵二級單元組裝而成,二級單元粒徑小于5?nm,大大減小了鋰離子的傳輸距離。具有超高的循環穩定性和倍率性能。以其為活性材料制備的鋰電池;實驗表明具有超高的循環性能和快速充放電能力。
本發明公開了一種利用氮化鋰制備雙氟磺酰亞胺鋰鹽的方法,包括以下步驟,將氮化鋰溶于有機溶劑中,與氯氟磺?;蚍蛩徇M行磺酰胺反應,得到雙氟磺酰胺鋰鹽;該方法原料廉價易得,反應步驟簡單,產率高,幾乎無污染,無刻薄和危險的反應條件,產品易提純,適合于國內大量生產化。
本發明一種高比能量的鋰電池及鋰電池的集流體制備方法,其特征在于:高比能量的鋰電池包括正極極片、負極極片、隔膜以及集流體。集流體為采用磁控濺射法制備的鍍碳鋁網或者銅網,該制備方法簡便、且鍍碳后鋁網和銅網的比表面積高、機械強度高、與電極漿料之間的粘合性強,電池充放電過程中的極片掉粉現象明顯減少。另外,集流體中碳層與金屬網之間還鍍有過渡層,大大地增加了碳層與金屬網之間的結合力,提高了電池單體的安全性。
本發明提供一種鋰離子二次電池負極材料、制備方法及鋰離子電池,屬于鋰離子電池材料技術領域。該材料的分子式為LiCuVO4,所述的負極材料的制備方法是將碳酸鋰、五氧化二釩和氧化銅充分研磨混合,得到混合物粉末;然后將混合物粉末壓制成片,放入馬弗爐內燒結,燒結時間至少兩天得到的。本發明是首次將LiCuVO4作為鋰離子電池負極材料使用,將本發明的負極材料制備得到的鋰離子電池,具有良好的電化學性能,實驗結果表明:本發明的鋰離子電池首次放電比容量達到814mAh/g,首次充電比容量達到427mAh/g,電池在經歷50次充放電后,容量可達697.1mAh/g。
本發明提供了一種鋰離子電池負極的制備方法,包括以下步驟,在保護性氣氛下,將金屬材料置于三聚氰胺上方,經過焙燒后,得到鋰離子電池負極;所述金屬材料包括鐵、鎳和鐵鎳合金中的一種或多種。本發明將多孔道結構的催化劑,通過一步法生長在金屬材料網的表面,得到了可彎曲、超疏水的鋰離子二次電池的一體化負極材料,具有較高的孔道利用率和連通性,較強的傳質能力,提高了充放電利用率和循環次數。而且制備方法工藝簡單,操作方便、易于實現規?;a,且不需添加集流體和粘結劑,省去復雜的粉末電極制備過程,大幅的提升了鋰離子電池的比能量、能量利用效率和負極的穩定性。同時,在彎曲條件下具有較高的機械強度和較強的疏水性能。
本發明一種鋰離子二次電池正極材料,屬于鋰離子電池材料以及制備方法領域。該材料為富鋰釕基材料,分子式為0.365Li2RuO3·0.45Li(NiCoMn)1/3O2,具有α-NaFeO2型層狀結構,屬六方晶系,空間群為本發明還提供一種鋰離子二次電池正極材料的制備方法。本發明還提供一種鋰離子二次電池正極材料制備得到的鋰離子電池。該鋰離子電池具有良好的電化學性能,實驗結果表明:本發明的鋰離子電池首次充電比容量達到251.2mAh/g,首次放電比容量達到196.2mAh/g。
本發明涉及鋰離子電池正極材料,具體來說涉及一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰納米陣列及其制備方法和采用該材料制備的鋰離子電池,屬于動力電池技術領域。本發明提供的磷酸鐵鋰納米陣列,其特征在于,所述的磷酸鐵鋰納米陣列由高度取向的納米纖維并行排列而成,構成納米陣列的納米纖維直徑170~250nm,長度大于100μm。本發明包括四個步驟:首先,配制紡絲液,將無機鹽、高分子、溶劑按照一定比例混合;其次,制備復合納米陣列,采用靜電紡絲技術實現;第三步,制備磷酸鐵鋰納米陣列,通過接收裝置實現;最后,組裝鋰離子電池并測試其性能。
本發明涉及一種CoMoOx/碳/硫復合納米材料的制備方法、鋰離子電池負極及鋰離子半電池。本發明結合水熱法、金屬氧化物表面硫化改性技術以及鋰電池的組裝與電化學測試,通過對鉬酸鈷納米線進行碳化和硫化,作為鋰電的負極材料組裝成半電池,該負極材料使用安全并且廉價的鉬酸鈷為原料,成本較低,安全性高。該復合納米結構具有超大的比表面積,能同時增強電子和電解液離子的傳輸,金屬氧化物的選擇保證了納米材料具備一定的初始容量,碳化增強了材料的導電性,而硫化的表面改性進一步增多了該負極材料的反應活性位點。
到目前全國手機用戶已經超過兩億,其中使用鋰電池的手機約占三分之二,如果按每個鋰電池重為50克,按每部手機每年更換一次電池。每年就會產生666.7噸電池垃圾,在加上其它電器的使用,全國所產生的廢鋰電池垃圾超過1000噸/年,這些電池垃圾中含有堿、鈷酸鋰等物質。隨意丟棄必將對環境造成嚴重污染。從廢鋰電池中回收硫酸鋰和氫氧化鈷的方法是采用銑床切割、分離填充物、酸解、過濾、氨水中和、過濾、硫酸中和、蒸發、結晶、過濾得到硫酸鋰和氫氧化鈷。用該方法處理廢鋰電池,不僅減少了對環境的污染,同時也產生了經濟效益。
本發明涉及一種鋰離子動力電池用負極材料鈦酸鋰的制備方法,解決現有技術中固相合成法合成的鈦酸鋰用作鋰離子電池負極材料,在大電流充放電時容量衰減迅速而導致電池倍率性能較差的技術問題。本發明的制備方法采用鈦酸異丙酯為鈦源,通過水解反應得到二氧化鈦,利用過氧化氫和聚乙烯吡咯烷酮分別控制反應速度及產物的形貌,最終得到刺球狀鈦酸鋰。這種形貌的鈦酸鋰材料作為鋰離子動力電池用負極材料,能夠增大電解液與活性物質的接觸面積,并且為鋰離子的傳輸提供了順暢的通道,得到的電池循環穩定性及倍率性能優異。
本發明涉及一種鋰離子電池無析鋰控制方法及系統。該方法包括:引入析鋰反應、SEI膜生長的修正項以及電池充放電時溫度,建立電池的電化學老化模型;設定多個仿真工況點;基于電化學老化模型,根據仿真工況點進行多工況的電池充電預先仿真,確定析鋰厚度變化曲線以及負極?隔膜處過電位曲線;獲取實際環境溫度與實際充電倍率;基于上述曲線,確定相鄰的兩個溫度工況點,并提取溫度工況點對應的最大充電電流倍率;根據兩個最大充電電流倍率,對充電倍率進行參數化掃描,確定不產生析鋰現象所允許的最大充電電流倍率;獲取當前充電倍率;根據不產生析鋰現象所允許的最大充電電流倍率調節當前充電倍率。本發明能夠調節充電電流倍率實現無析鋰控制。
本發明涉及一種防止鋰離子電池負極析鋰的階梯式電流充電方法,包括:S1、在商用電池上增加參比電極,制作三電極電池,并驗證參比電極的有效性;S2、確定額定容量C0;S3、確定三電極電池的高敏感性模型參數;S4、根據高敏感性模型參數及通過廠商和文獻獲取的模型參數,建立高精度的電化學模型,確定析鋰判據公式;S5、改變步驟S4中電化學模型的輸入條件,確定滿足析鋰判據的最大可接受電流;S6、以最大可接受電流的90%作為充電控制的邊界電流。本發明突破了傳統經驗選擇,能夠有效防止負極析鋰,降低鋰離子電池安全風險,提高充電效率,為鋰離子電池優化充電領域提供了重要的參考價值。
本發明涉及一種鋰電池用富鋰材料的熔融鹽-草酸鹽共沉淀制備方法,其特征在于:首先配制Ni、Co、Mn的金屬鹽溶液和草酸根溶液,之后將兩種溶液以不同的滴加方式混合在一起,形成沉淀作為前驅體。將前驅體、熔融鹽和鋰鹽混合后燒結,生成物經過清洗、烘干后便得到高容量富鋰正極材料xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(M=Co、Ni1/2Mn1/2、Ni1/3Co1/3Mn1/3)。其在制備富鋰材料時,熔融鹽的液態環境有助于原料的接觸與反應,從而降低反應開始溫度和縮短了反應時間。使用草酸鹽作為沉淀劑,生成物顆粒均勻,不引入任何雜質,有利于材料結構穩定性并提高其電化學性能。
本發明提供了一種可以預測富鋰材料結構的新方法,采用將富鋰材料放入烘箱中90℃烘干4h除去表面吸附水,隨后稱取大約15mg左右的粉末樣品,利用直徑3mm的模具對粉末樣品進行加壓,壓力設置為6MPa,加壓持續時間為1min,獲得直徑為3mm的圓柱形樣品。隨后利用綜合物性測量系統對圓柱形樣品的比熱進行測量,測量溫度范圍為2?300K,熱過程為升溫測量,測量間隔在200K以下為對數間隔,200K以上每隔10K測量一點。最后將測量結果與標準樣品的比熱進行對比,進而對該富鋰材料的是固溶體、復合物還是兩者的混合形式做出判斷。該方法相比于通過透射電子顯微鏡的方式要更加簡單、全面且準確,對推動富鋰材料結構的研究及基于結構調控實現性能優化具有重要的意義。
本發明實施例提供了一種含鋰高熵變的Ti基準晶儲氫合金及其制備方法,涉及儲氫材料技術領域,具有好的電化學吸放氫循環穩定性和優異的倍率放電性能。所述制備方法包括:將金屬Ti、V和Ni按照非化學計量比Ti55V10Ni35的比例稱取,然后放入非自耗真空電弧爐里,反復熔煉4次,熔煉成合金錠,然后將所述合金錠放入真空急冷鑄造一體機中,制備出含I相的Ti55V10Ni35準晶復相材料薄帶;分別稱取質量比為4∶6的氯化鉀和氯化鋰,放入石墨坩堝里,在400-480℃條件下熔化,形成熔融的熔鹽;然后將獲得的所述Ti55V10Ni35準晶復相材料薄帶放入熔融的熔鹽中,通電電解,將所述熔鹽里的氯化鋰分解,并使所述熔鹽中金屬鋰進入到Ti55V10Ni35的空隙中,形成儲氫合金Ti55V10Ni35+Li。
一種鋰離子二次電池正極材料硅酸亞鐵鋰Li2FeSiO4/C/Cu/Li3PO4的雙導體修飾改性制備方法,屬于鋰離子電池材料領域。首先是將Cu(NO3)2·3H2O和(NH4)2HPO4溶解在去離子水中,加熱蒸發溶劑,得到干燥粉末,熱處理后得到Cu3(PO4)2;再將TEOS、LiAc·2H2O、Fe(NO3)3·9H2O和Cu3(PO4)2加入到P123的無水乙醇溶液中,攪拌蒸發溶劑后干燥;最后將干燥粉末熱處理后得到Li2FeSiO4/C/Cu/Li3PO4。本發明采用簡單的溶膠凝膠方法,原位制備出了Li2FeSiO4/C/Cu/Li3PO4復合材料。在得到的材料中,電子導體C和Cu以及離子導體Li3PO4共同修飾Li2FeSiO4,合成過程簡單、成本低廉。對材料進行了電化學表征,該電極材料表現出了很好的倍率和循環性能。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,具體涉及一種雙生球形鋰離子二次電池富鋰正極材料及其制備方法。本發明所述的鋰離子二次電池正極材料Li1.13Ni0.3Mn0.57O2,是由兩個直徑約1μm的球共生連結而成的尺寸在2μm左右的均一的雙生球形富鋰材料。本發明采用簡單的化學沉淀、混合燒結的方法,制備出了雙生球形貌的富鋰正極材料,合成簡單、成本低廉。對材料進行了電化學表征,材料的循環性能得到明顯改善,材料在恒流充放電循環過程中結構穩定,中值電壓衰減極小。
本發明涉及一種誘導和抑制鋰枝晶生長的復合隔膜及制備方法和使用該隔膜的鋰離子電池。由基底隔膜、基底隔膜表面的金屬化合物層和金屬化合物層上面的導電碳層組成。制備方法是在基底隔膜表面依次涂覆金屬化合物層和導電碳層。本申請還包括帶有上述復合隔膜的鋰離子電池。復合隔膜可以有效抑制鋰枝晶的生長以及碳層的脫落,物理誘導鋰枝晶的生長方向。該復合隔膜的原料來源廣泛,成本低,使用隔膜涂布制備方法,便于大規模制備。
本發明提供一種鋰離子動力電池用負極材料碳包覆鈦酸鋰的制備方法,屬于電化學能源材料技術領域。本發明采用二氧化鈦先包覆碳,再進行鋰化煅燒的工藝過程,二氧化鈦表面包覆的碳層既有效抑制了燒結過程中顆粒的增大,又提高了鈦酸鋰材料的導電性;鋰化時鋰鹽中摻入少量的草酸鋰降低了溶液的堿度,有利于TiO2/C的熔融。本發明的目的在于克服傳統固相法制備的鈦酸鋰材料粒徑較大及電子導電率差導致的電池倍率性能差等缺點,提供了一種能夠提高電池倍率性能,且工藝操作簡單,適宜大規模生產的碳包覆鈦酸鋰材料的制備方法。
本發明屬于鋰氧氣電池技術領域,具體涉及一種鋰氧氣電池電解液及其制備方法、鋰氧氣電池及其制備方法。本發明提供了一種鋰氧氣電池電解液,包括芐基鹵化物、可溶性鋰鹽和質子惰性溶劑;所述芐基鹵化物包括鹵離子和含有芐基的季銨陽離子;所述鹵離子包括碘離子或溴離子。本發明將芐基鹵化物作為鋰氧氣電池電解液的液相催化劑,其中的碘離子或溴離子可作為氧化還原媒介降低充電過電位,提高反應動力學;同時含有的芐基官能團可在電池循環過程中在鋰負極表面原位構筑SEI膜,形成的SEI膜可以有效抑制I3?的穿梭效應,達到自我防御的目的,繼而保護鋰金屬負極,提高電池的循環穩定性和使用壽命。
本發明提供了一種鋰金屬負極集流體及其制備方法、復合負極和鋰金屬二次電池,屬于鋰金屬電池技術領域。本發明提供的鋰金屬負極集流體,包括銅箔和粘附在所述銅箔單面的功能層,所述功能層由包括單層Ti3C2O2納米片材料的原料形成。本發明以單層Ti3C2O2納米片材料作為功能材料與銅箔復合,所得材料作為鋰金屬負極集流體,能夠引導鋰離子水平沉積,抑制鋰枝晶生長,從而改善鋰金屬二次電池循環壽命短、庫倫效率低、安全性能差的缺點。
本發明涉及一種表面改性的鋰離子電池正極材料及其制備方法和鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。所述表面改性的鋰離子電池正極材料,其化學式為:LiNiXMn2?xO4/M,其中0
本發明提供一種表面改性的富鋰錳材料、制備方法及在鋰離子電池中的應用,屬于鋰電池應用技術領域。解決現有富鋰錳材料首次充放電庫侖效率小于100%的問題。該方法將富鋰錳材料和鉬的化合物研磨,得到化合物粉末,將化合物粉末在空氣中以1-10℃/min升溫速率加熱,在100-500℃條件下煅燒0.5-5h,以1-10℃/min降溫速率冷卻至室溫,即得到表面改性的的富鋰錳材料。實驗結果表明:由該表面改性的富鋰錳材料作為鋰離子二次電池正極材料在首次放電容量可達250mAh/g,庫倫效率為100%,大大的提高了富鋰錳材料作為鋰離子電池正極材料在全電池應用中的安全性。
本發明提供了一種鋰離子電池隔膜、其制備方法及鋰離子電池,所述鋰離子電池隔膜包括:多孔聚烯烴基膜;以及包覆在所述多孔聚烯烴基膜表面的復合物包覆層;所述復合物包覆層包括酚醛樹脂和二氧化硅。本發明提供的鋰離子電池隔膜中,復合物包覆層中的酚醛樹脂和二氧化硅協同作用,使得得到的鋰離子電池隔膜與電解液有較好的親和性,因此,鋰離子電池隔膜具有較優的電解液吸液率和較優的電解液潤濕性。將本發明的鋰離子電池隔膜制成鋰離子電池,鋰離子電池隔膜與電解液之間具有較好的相容性,使得得到的鋰離子電池的放電容量保持率和庫倫效率較高。此外,復合物包覆層提高了隔膜的電化學穩定窗口,更有希望應用于高電壓鋰電領域。
本實用新型涉及一種鋰離子電容器用預嵌鋰裝置,其特征在于:反應電堆的外部為絕緣層,反應電堆的內部由中間的隔膜分成負極區域和正極區域,正極集流體位于反應電堆內的正極區域中,負極集流體位于反應電堆內的負極區域中,正極集流體與負極集流體為并行結構,并行數n≥2,正極罐通過管路與反應電堆的正極區域的進口和出口聯接,負極罐通過管路與反應電堆的負極區域的進口和出口聯接,正極罐與負極罐上的管路上均有泵與閥,正極集流體通過電源線引出正極,負極集流體通過電源線引出負極,負極罐內填充有負極活性物質和導電粒子、電解質溶液;從正極罐內填充有含鋰化合物和導電粒子、電解質溶液。其構造簡單,通過含鋰活性物質的液相流動,實現鋰離子電容器的預嵌鋰,易于控制鋰離子嵌入量;成本低廉,安全可靠,易于維護。
本發明公開一種鋰位摻雜改性的鋰離子電池用高鎳低鈷三元正極材料及其制備方法,涉及鋰離子電池正極材料技術領域。該三元正極材料是將鈉鹽或鉀鹽粉末、鋰鹽和高鎳低鈷三元正極材料前驅體混合后研磨得到的。本發明還提供一種鋰位摻雜改性的鋰離子電池用高鎳低鈷三元正極材料的制備方法。本發明采用在鋰化焙燒階段將三元材料前驅體、鋰鹽和鈉或鉀鹽三者均勻混合焙燒來直接獲得鋰位摻雜Na或K的改性高鎳低鈷三元正極材料。該方法獲得了均勻摻雜2%mol Na和1%mol K的LiNi0.6Co0.05Mn0.35O2(NCM60535)高鎳低鈷三元正極材料,它們在4.5V的高截止電壓下均展現了比未摻雜改性材料更好的循環穩定性能,起到了穩定正極材料層狀結構的重要作用,極大地改善了它們的電化學性能。
本發明涉及鋰離子電池正極材料,具體來說涉及一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰納米纖維及其制備方法和采用該材料制備的鋰離子電池,屬于動力電池技術領域。本發明提供的磷酸鐵鋰納米纖維,其特征在于,所述的磷酸鐵鋰納米纖維表面光滑,直徑170~250nm,長度大于100μm。本發明包括四個步驟:首先,配制紡絲液,將無機鹽、高分子、溶劑按照一定比例混合;其次,制備復合納米纖維,采用靜電紡絲技術實現;第三步,制備磷酸鐵鋰納米纖維,通過控制熱處理過程參數實現;最后,組裝鋰離子電池并測試其性能。
本發明涉及一種鋰離子電池負極材料碳摻雜鈦酸鋰的制備方法,解決現有技術中固相合成法合成的碳摻雜鈦酸鋰用作鋰離子電池負極材料,在大電流充放電時容量衰減迅速而導致電池倍率性能較差的技術問題。本發明的制備方法采用鈦酸異丙酯為鈦源,鈦源與氧化石墨進行復合再與鋰源混合的工藝過程,鈦酸異丙酯水解得到的二氧化鈦與氧化石墨復合,提高了材料的導電性,氧化石墨的片狀結構又為后續鋰化過程提供支撐骨架,使得到的鈦酸鋰材料具有片狀形貌。這種形貌的碳摻雜鈦酸鋰材料用于鋰離子電池負極材料,能夠增大電解液與活性物質的接觸面積,達到了鋰離子快速傳輸的效果,得到的電池循環穩定性及倍率性能優異。
本發明涉及一種柔軟型集流體及用柔軟型集流體制作的鋰離子電池,其特征在于制造方法如下,首先制備正極:將正極漿料涂于鋁層厚度為0.1~10.0μm、塑料厚度為5.0~30.0μm的鍍鋁塑料上,涂敷厚度為0.08~0.20mm,在80~120oC真空烘箱中進行干燥后得到正極極片;制備負極將負極漿料涂于銅層厚度為0.2~8.0μm、塑料厚度為5.0~30.0μm的鍍銅塑料上,涂敷厚度為0.06~0.15mm,在80~120oC真空烘箱中進行干燥后得到負極極片;依次將正極極片、PP或者PE隔膜、負極極片進行層疊,通過鋁塑膜進行包裝后,在手套箱中注入適量電解液1MLiPF6+EC:DMC(1:1);對鋁塑膜進行熱壓封裝,得柔軟型鋰離子電池。其有效地提高了電池單體的質量能量密度。降低了電池單體的成本;具有價格便宜的優點,由于其制備的鋰離子電池形狀可以任意化、超薄化,且質量能量密度高。
本發明屬于化學材料合成和電化學技術領域,具體涉及一種鋰離子電池負極材料氧缺位鈦酸鋰的合成方法。本發明的技術方案是通過合成氧缺位鈦酸鋰以提高其電子其電導率。采用惰性氣體與還原性氣體混合氣體保護下,通過高溫固相法合成鈦酸鋰,高溫燒結后通過控制降溫時間,致使Li4Ti5O12中部分Ti4+轉變成Ti3+,最終合成氧缺位的藍色鈦酸鋰鋰離子電池負極材料。本發明很好的解決了鈦酸鋰電子電導率低的問題,氧缺位鈦酸鋰具有較好的比容量和循環性能,因此具有廣泛的應用前景。
中冶有色為您提供最新的吉林有色金屬加工技術理論與應用信息,涵蓋發明專利、權利要求、說明書、技術領域、背景技術、實用新型內容及具體實施方式等有色技術內容。打造最具專業性的有色金屬技術理論與應用平臺!