本發明提供了一種鋰離子電池富鋰正極材料及其制備方法,該正極材料的化學組成為Li[LixCo1?x?y?z?αNiyMnzCeα]O2,其中,0<x<1,0≤y<1,0≤z<1,0<α≤0.3。在制備過程中首先將鈷鹽、鎳鹽、錳鹽、鈰鹽和水按照摩爾比為1?x?y?z?α : y : z : α的比例混合,得到第一溶液;將草酸類物質、尿素和水混合,得到第二溶液;在惰性氣體保護下,將第一溶液與第二溶液混合,進行共沉淀反應,得到草酸鹽前驅體;將鋰源與草酸鹽前驅體球磨混合,混合粉末焙燒后得到高容量鋰離子電池富鋰正極材料。本發明提供的富鋰正極材料粒度分布均勻,高倍率充放電性能好,首次不可逆容量小,循環穩定性好。
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帶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帶,其特征在于,所述的磷酸鐵鋰納米帶表面光滑,厚度60~300nm,寬度5~25μm,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,制備復合納米帶,采用靜電紡絲技術實現;第三步,制備磷酸鐵鋰納米帶,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。
本發明一種鋰離子動力電池用負極材料納微米形貌鋅摻雜鈦酸鋰的制備方法,其特征在于其工藝步驟為:A稱取鋰化合物和鋅化合物,溶于20~100倍鋰化合物質量的二次水中;B稱取二氧化鈦放入步驟A中的溶液,然后高能球磨,球磨時間為5-10小時;C將步驟B中得到的漿料烘干后在空氣中進行煅燒,煅燒升溫速度為3-10℃/分鐘,煅燒溫度為500-900℃,煅燒時間為5-24小時,自然降溫后得到鋅摻雜的鈦酸鋰粉末。其采用鋅摻雜熱處理的工藝過程,鋅摻雜能夠有效抑制鈦酸鋰的長大,又提高了鈦酸鋰材料的導電性,制得的材料具有優異的循環和倍率性能。
本發明提供了一種鋰離子電池負極材料及其制備方法、鋰離子電池電極片和鋰離子電池,屬于鋰離子電池的領域。本發明以農業廢棄物玉米秸稈為原料,依次進行燒結和鹽酸酸化,得到SiO2前驅體;然后經鋁熱還原后,再使用鹽酸和氫氟酸酸化,得到玉米硅活性材料;將玉米硅活性材料與導電劑、粘結劑混合,得到鋰離子電池負極材料。本發明以農業廢棄物玉米秸稈為原料,來源豐富,成本低廉,經過簡單的步驟即可制備出性能優異的鋰離子電池負極材料,不僅使秸稈資源得到有效綜合利用,同時可帶來巨大的社會效益、經濟效益和生態效益。將所得鋰離子電池負極材料制備成電極片用于鋰離子電池中,所得鋰離子電池電學性能優異。
本發明提供了一種鋰氧氣電池,包括電解液;所述電解液中包括聯吡啶鈷金屬配合物。本發明在鋰氧氣/鋰空氣電池體系中的電解液中,加入聯吡啶鈷金屬配合物,作為氧化還原介體,利用其中心鈷原子不同價態轉換所具有的較低電勢的氧化還原電對,以實現電池充電過電勢相比不含該物質時的明顯下降。本發明為了更加有效的抑制氧化態氧化還原介體向鋰金屬負極穿梭并發生副反應,采用含氟離子液體形成負極SEI保護膜,并針對性用于抑制鋰氧氣電池中常見的氧化還原介體穿梭效應與負極副反應導致的氧化還原介體失效現象。
本發明提供了一種鋰?氧氣二次電池正極,包括網狀的金屬材料和復合在金屬材料表面的氮摻雜碳納米管;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?氧氣二次電池的一體化正極材料,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?空氣電池的比能量、能量利用效率和空氣正極的穩定性。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,在可穿戴電子領域具有廣闊的應用前景。
本發明提供了一種鋰二次電池用電解液,所述電解液包括,能與鋰二次電池負極表面腐蝕物反應,形成含硅保護層的材料;所述鋰二次電池包括鋰?氧氣二次電池或鋰硫電池。本發明從電解液方向入手,針對開放性體系的鋰二次電池,鋰表面上不可避免形成的腐蝕物氫氧化鋰的特點,在電解液中加入硅酸酯類材料/硅烷類材料,易于與氫氧化鋰發生反應生成含硅保護膜,有效地防止鋰負極的進一步侵蝕,而且隨著充放電的進行,電解液中的硅酸酯/硅烷可以對保護膜進行動態修復,即在腐蝕的鋰表面繼續生長保護膜,因而在循環充放電過程中,能夠實時的對鋰負極進行動態原位保護,效果更佳,保護層更致密,有效地減緩金屬鋰的腐蝕并顯著的提高金屬鋰的可逆性。
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