864
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本发明公开了一种锂离子电池硅复合负极材料及其制备方法,该硅复合负极材料包括基体混合物和包覆在基体混合物表面的碳层;所述基体混合物包括以下重量份数的组分:纳米硅1~5份、含锂化合物1~5份、空心碳球1~10份、石墨70~95份。本发明所得锂离子电池硅复合负极材料,纳米硅提高了负极材料的容量,掺杂的空心碳球降低了硅在反应过程中的膨胀作用,提高了导电性和基体材料的结构稳定性;碳层覆盖在基体表面起连接不同基体组分的作用;基体混合物中各组分与碳层相互配合,协同作用,使硅复合负极材料具有容量高、吸液保液能力强、膨胀率低、循环性能好的优点,可提高锂离子电池的综合性能,具有广泛的应用前景。
本发明涉及中空型硅类粒子及制备方法及锂二次电池用负极活性物质,上述中空型硅类粒子包含在内部包括空芯部的硅(Si)粒子或硅氧化物(SiOx,0<x<2)粒子,上述空芯部的大小为5nm至45μm。本发明在硅类粒子的内部形成有中空,从而能够向硅类粒子的内部/外部两方向引导体积膨胀,因而最小化体积向硅类粒子的外部膨胀,由此能够提高锂二次电池的容量特性及寿命特性。并且,本发明的中空型硅类粒子的新的制备方法能够进行批量生产,且与现有的通过化学气相沉淀法或气-液-固法的工序相比,生产速度快,在工序或安全性方面有利。
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一种盐湖卤水中萃取锂的方法,包括步骤:1)配制萃取有机相:萃取有机相包括复合萃取剂和稀释剂,其中复合萃取剂由磷酸三丁酯和N, N-二(2-乙基己基)-3-丁酮乙酰胺按体积百分比为50%:50%混合而成,稀释剂为磺化煤油;2)萃取水相:为LiCl-MgCl2-H2O体系;3)向萃取水相中添加HCl、FeCl3·6H2O,其中,控制铁、锂的物质的量比例为1.3 : 1,酸浓度为0.5mol/L,所述锂浓度为1.9604g/L;4)将步骤3)得到的萃取水相与步骤1)得到的萃取有机相体积比为1 : 1~3充分混合后静置并液相分离。本发明改善了高浓度的磷酸三丁酯对萃取设备的腐蚀性较强,且在长期运转中萃取剂不仅在水中溶损严重的问题,并且达到了现有技术萃取锂的效率。萃取方法操作简单可靠。
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本发明涉及一种用于锂离子电池的电解液、锂离子电池及其制备方法。一种用于锂离子电池的电解液,包括锂盐、非水溶剂及添加剂,所述非水溶剂包括碳酸乙烯酯,所述添加剂包括以下组分:碳酸亚乙烯酯、亚硫酸亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯及六甲基二硅胺烷。上述电解液中,添加剂包括VC、ES、FEC及HMDS,可以降低预充形成SEI膜时的产气量。
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一种柔性锂离子电池负极材料β?ZnMoO4的制备方法。以硝酸锌、醋酸锌或氯酸锌为锌源,钼酸钠或钼酸铵为钼源,通过水热法,在导电碳布上原位生长β?ZnMoO4。本发明所制得的β?ZnMoO4具有纯度高、粒径分布均匀等优势,且以导电碳布为集流体取代传统锂离子电池的金属集流体,具有以下三点优势:(1)β?ZnMoO4紧密的附着在碳布表面,形成了快速的电子传导通道。(2)β?ZnMoO4阵列结构增大了电解质和活性物质的接触面积,这种结构有利于电解质的扩散,且能缓解嵌锂/脱嵌过程中的体积变化。(3)β?ZnMoO4阵列结构可以缩短了锂离子电池的扩散路径且提升了倍率性能。
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本发明公开了一种正极活性材料和包含所述正极活性材料的锂二次电池,所述正极活性材料包括选自由下式1表示的化合物中的至少一种化合物,且所述锂二次电池能够在展示优异安全性的同时提高寿命特性和倍率特性:Li[LixMyM’(1?x?y)]O2?zAz(1),其中M是选自如下元素中的至少一种元素:Ru、Mo、Nb、Te、Re、Ir、Pt、Cr、S、W、Os和Po,M’是选自如下元素中的至少一种元素:Ni、Ti、Co、Al、Mn、Fe、Mg、B、Cr、Zr、Zn和第二行过渡金属,A是负的一价或二价阴离子,且0< x< 0.3,0.2≤y≤0.5,0≤z< 0.5,以及0.2< x+y< 0.8。
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本发明公开了一种水系锂离子混合电池,属于混合电池技术领域。所述水系锂离子混合电池包括正极片和负极片,所述正极片由正极集流体和正极活性物质组成,所述负极片由负极集流体和负极活性物质组成,所述正极集流体经镀铅锡合金处理;所述负极活性物质的质量百分比组成为:硫酸铅80‑90%、硫酸钡0.05‑0.15%、粘结剂2‑10%、导电剂1‑10%、有机膨胀剂0.1‑0.5%。本发明的混合电池正极采用锂离子电池正极材料,负极采用铅蓄电池的负极材料,使得电池的能量密度达到70Wh/kg以上,约为铅蓄电池的2倍,循环寿命高于1000次,成本约为0.6元/Wh,略高于铅蓄电池,显著低于传统锂离子电池,且安全性优异。
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本发明涉及一种高能量高功率密度的锂离子超级电容器,属于锂电池领域。本发明采用的技术方案是:高能量高功率密度的锂离子超级电容器,包括正极片、负极片、隔膜及电解液,所述正极片表面涂覆由正极活性物质、导电剂、分散剂及粘结剂组成的正极浆料;所述负极片表面涂覆由负极活性物质、导电剂及粘结剂组成的负极浆料,其特征是,正极活性物质为镍钴铝酸锂,导电剂为双组份导电剂,如导电炭黑和石墨导电剂KS-15,分散剂为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇,粘结剂为油性粘结剂聚偏氟乙烯;负极活性物质为活性炭,导电剂为导电炭黑或科琴黑,粘结剂为水性粘结剂,如丙烯酸酯或丙烯酸乳液。
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本发明公开了一种锂离子电池高电位正极材料的合成方法,将镍锰氧化物Ni0.5Mn1.5Ox、氯化钾熔融盐和氢氧化锂混匀,所述镍锰氧化物Ni0.5Mn1.5Ox与氯化钾的摩尔比为1:0.5~4,所述镍锰氧化物Ni0.5Mn1.5Ox与氢氧化锂的摩尔比为1:1,在650~800℃预煅烧30~120分钟,再在850~950℃下煅烧10~12小时,煅烧气氛为纯氧气或者氧气/氮气混合气体。本发明的技术方案操作便利、重现性好,所合成的镍锰酸锂正极材料具有明显的疏松结构和良好的晶型。
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本发明公开了锂离子电池内部性能状态无损检测方法,包括:步骤一、建立锂离子电池电化学模型,简化得到锂离子电池内部性能参数与外部可测参数关系式;步骤二、测量外部可测参数,计算获得所述内部参数。本发明提供的锂离子电池内部性能状态无损检测方法基于激励响应分析。在不破坏电池的情况下实现连续的内部性能状态估计;该检测方法人工参与量少,可实现自动化检测。
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本发明提供的一种锂电池负极材料及其制备方法,本发明锂电池负极材料具有以下结构:内层为纳米多孔硅,外层为纳米石墨烯,中间层为石墨。用本发明锂电池负极材料制作的锂电池,具有倍率性能好,循环性能稳定的优点。本发明方法操作简单易于工业化生产。
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本发明公开了一种添加铌酸锂的氮化碳薄膜材料的制备方法,该工艺利用稳压、恒流氧化法将氮化碳混合液在导电玻璃衬底上形成多孔硅层,然后将超声分散的铌酸锂溶液通过旋涂法涂覆在氮化碳薄膜层上面,最后经过电阻式热源与卤钨灯管热源形成的热场退火处理得到添加铌酸锂的氮化碳薄膜材料。制备而成的添加铌酸锂的氮化碳薄膜材料,其制作工艺简单、硬度高、光电性能好,具有较好的应用前景。
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本发明公开一种高安全性锂电池隔膜及其生产工艺,包括上层无机纳米纤维膜、中间层温敏性纳米纤维膜、下层无机纳米纤维膜;将采用静电纺丝法制备的上层无机纳米纤维膜、中间层温敏性纳米纤维膜、下层无机纳米纤维膜按顺序放卷叠层,除去溶剂后经控温辊压成型,即得高安全性锂电池隔膜。上下层的无机纳米纤维膜中添加的无机成分,使得锂电池隔膜具有较高的耐热性和稳定性;隔膜中层的温敏性纳米纤维膜升温至135℃时,隔膜收缩率小于1.5%,闭塞隔膜微孔,冷却至室温后,隔膜内部的微孔重新打开,具有优异的安全性能且不影响锂电池的容量和使用寿命,解决了传统隔膜因温度升高导致的收缩不可逆的问题。
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一种金属配合物锂离子电池电极材料的制备方法,将Mg(NO3)2·6H2O、N, N‑二(5‑间苯二甲酸)‑1, 4, 5, 8‑萘二酰亚胺按摩尔比2 : 1均匀混合,加入30mL二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,再加入3mol/L的盐酸,常温搅拌;将前步得到的混合物入高压反应釜,95℃恒温两天,冷却得Mg‑NDI;将前步骤中的Mg‑NDI配合物在乙醇中浸泡24h,过滤后真空干燥,得到活化的金属配合物;将上步中得的金属配合物与聚偏氟乙烯、导电炭黑按质量比60 : 10 : 30配置成混合物,加入溶剂N‑甲基吡咯烷酮,搅拌成粘稠浆状电极材料;再涂覆在金属铜箔上,干燥得到锂离子电池电极材料。
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一种分级多孔钛酸锂‑二氧化钛复合负极材料及其制备方法,该制备方法包括以下步骤:S1、将钛源与N,N‑二甲基甲酰胺和异丙醇的混合溶液在水热反应釜中进行热反应得到反应产物A;S2、将反应产物A抽滤,滤饼经过洗涤后得到氢氧化钛水合物,所述氢氧化钛水合物为具有分级结构,且为多孔亚微米级颗粒球状;S3、将氢氧化钛水合物与锂盐水溶液和有机溶剂在水热反应釜中进行热反应得到反应产物B;S4、将反应产物B抽滤,滤饼经过洗涤和干燥处理后,在空气中烧结,得到球状的分级多孔钛酸锂‑二氧化钛复合颗粒。本发明制备方法获得的复合负极材料具有优异的比容量和循环性能,可用作高倍率、能在宽温度范围工作的锂离子电池负极材料。
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本发明涉及锂离子电池电极材料的制备技术领域,具体涉及一种聚阴离子掺杂锂化三氧化钼正极材料的制备方法。本发明一方面采用硅或磷的可溶性化合物掺杂锂化的三氧化钼正极材料,具有低成本、无毒、环境友好等优点,与三氧化钼材料复合后,因其聚阴离子结构较高的结构稳定性,可以提升三氧化钼材料的结构稳定性,缓解三氧化钼在充放电过程中的体积变化,从而有利于提升材料的循环稳定性;另一方面通过在合成过程中引入锂源,提升三氧化钼材料体系的导电性能,从而有利于材料充放电倍率性能的提升,同时还可以提升三氧化钼材料的结构稳定性。本发明从材料的结构稳定性和导电性能两方面出发,提升了材料充放电循环稳定性和倍率性能。
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本发明公开了一种超高克比容量球形锰酸锂的制备方法,属于锂离子电池正极材料的合成技术领域。本发明的技术方案要点为:一种超高克比容量球形锰酸锂的制备方法,其特征在于采用复合锰氧化合物作为锰源,该复合锰氧化合物由以下重量百分配比的组分组成:MnO 5%、Mn2O3 5%、Mn3O4 60%‑80%和MnO2 10%‑30%。本发明制得的锰酸锂材料颗粒均呈球形或类球形,粒度呈正态分布,加工性能优越,具有超高的克比容量,1C克容量可达124mAh/g以上,在具备超高克比容量的同时兼顾优越的循环性能,1C循环可达1000次以上。
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本发明涉及锂电池技术领域,尤其涉及一种石墨负极结构组合及其制备方法。一种石墨负极结构组合,包括负极结构和形成在所述负极结构上的表面修饰层,所述负极结构包括负极集流体和形成在所述负极集流体上的石墨负极层,所述负极集流体、石墨负极层和表面修饰层叠加设置,所述石墨负极层包括石墨活性材料,所述表面修饰层包括具有离子传导特性的锂化合物。表面修饰层作为稳定的人造的SEI膜能很好的减少充电循环过程中锂离子的损失,提高首次充放电的库伦效应,提高石墨负极层的比容量密度,同时表面修饰层能很好的阻止大分子基团随着锂离子嵌入到石墨负极层中,避免石墨剥离,维持负极结构的结构稳定性,使其具有稳定的导电性能。
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本发明涉及锂电池三元电极材料技术领域,具体涉及一种锂电池高镍三元电极材料的改性方法。其特征是配制改性液,通过雾化和深度冷冻在锂电池高镍三元电极材料表面成膜改性。利用特选的电解液作为改性液对高镍三元材料进行深度冷冻成膜,形成SEI膜更加均匀完整。通过胆酸汁与LiAl(OC(CF3)3)4,利用胆酸汁的螯合性,使锂离子丰富的在SEI膜形成,从而具有较高导电率,解决了目前包覆改性工艺难控制的缺陷。
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锆铥双掺杂铌酸锂晶体及其制备方法,它涉及锆铥双掺杂铌酸锂晶体及其制备方法。它要解决现有铌酸锂晶体不能做为激光晶体材料和铌酸锂晶体抗光损伤能力低的问题。产品:由Nb2O5、LiCO3、ZrO2和Tm2O3制成。方法:一、混合四种原料;二、采用提拉法生长晶体,得到多畴晶体;三、极化,得到极化后的晶体;四、切割、抛光,得到Zr:Tm:LiNbO3晶体。本发明制备的Zr:Tm:LiNbO3晶体光泽度高、成分均一、无瑕疵、无生长条纹和无裂纹产生,抗光损伤性能较高,能够做为激光晶体材料;本发明制备方法简单,便于操作,晶体生长速度快;在制备紧凑型、激光二极管泵浦、全固态可调谐激光器应用前景广阔。
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本发明公开了一种磷酸铁锂纳米单晶材料的制备方法,包括以下步骤:(1)制备锂源浆料;铁源浆料和磷源浆液;(2)将锂源浆料和磷源浆液加入高温反应釜中,搅拌混合,加入铁源浆料和碳源,用N2或Ar对高压反应釜进行洗气后,密封高压反应;(3)将步骤(2)获得的产物过滤,用去离子水洗至无酸根离子,再用无水乙醇洗涤,干燥得到磷酸铁锂纳米单晶材料;本发明的方法工艺简单,在超临界的条件下实现均匀的碳包覆,避免二次烧结,使材料颗粒长大,合成结晶度高,形貌好,材料的性能优异。
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本发明一种公开了一种碳-石墨烯双重修饰磷酸铁锂正极材料的制备方法,具体一次喷雾干燥制备内核和二次喷雾干燥制备核壳结构的正极材料两大步骤。本发明采用液相法可以保证原料在分子水平的混合,克服了固相球磨法中成分混合不均匀的问题;采用喷雾干燥法也克服了常规干燥时凝胶偏析造成的产物成分不均匀问题。此方法制备的磷酸铁锂颗粒被碳-石墨烯双重修饰,磷酸铁锂粒子均匀分散在碳导电网络中,具有优良的电子导电性和优异的电化学性能;喷雾干燥法产物为球形,具有较高的振实密度,振实密度可达1.5~2.0g/cm3,加工性能良好,适用于制备高功率型锂离子动力电池。
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本发明提供了一种锂离子电池用石墨烯电极片的静电植绒制备方法,其特征在于,包括:将氧化石墨烯液晶溶液注射到乙酸乙酯中;将得到的氧化石墨烯丝状物取出放入到玻璃培养皿中,烘干得到石墨烯丝状物材料;烘干后取出玻璃培养皿中的石墨烯丝状物放入研钵研磨成石墨烯颗粒;将得到的石墨烯颗粒在静电植绒装置的负极板上铺平,所述的静电植绒装置包括高压发生器,高压发生器连接负极板和正极板,所述的正极板上放涂有粘结剂的铜箔;真空干燥,得到锂离子电池用石墨烯电极片。本发明可以将石墨烯锂电池负极材料均匀垂直密集的分布在铜箔上,得到的石墨烯锂电池具有良好的充放电循环性能和较高的比容量。
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本发明提供一种不可逆容量小并且电阻低、输出特性优异的锂离子二次电池用负极材料。锂离子二次电池用负极活性物质被覆材料(式1)的A是具有酰胺基(-NHCO-)和磺基(-SO3X,X:碱金属、H)的官能团,B是具有极性官能团的官能团。(式1)的R1至R6是碳原子数1~10的烃基或H。(式1)的x、y是共聚的组成比,0<x/(x+y)≤1。
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本发明提供具有高填充性和高体积容量密度的锂离子二次电池用正极活性物质及其制造方法。本发明使用一种锂离子二次电池用正极活性物质,该正极活性物质由混合物B构成,该混合物B是具有不同粒径的多个大粒子的集合体和具有不同粒径的多个小粒子的集合体的混合物,该混合物B所包含的粒子的粒径x与其频率F的函数F(x)具有式1的关系,对该混合物B加压后的混合物B’所包含的粒子的粒径x与其频率E的函数E(x)具有式2的关系,并且大粒子的集合体的粉末的中值粒径μ’g相对于μg的变化率在10%以下,小粒子的集合体的粉末的中值粒径μ’h相对于μh的变化率在20%以上。式1式2。
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本发明提供了一种高能量密度锂硫电池正极及其制备方法,该锂硫电池正极由活性炭材料包覆在改性三维多孔金属材料的骨架表面和/或填充在改性三维多孔金属材料的孔洞中构成,改性三维多孔金属材料由硫和/或金属硫化物活性物质通过包覆和/或原位生长在三维多孔金属材料的骨架表面构成;制备方法是将活性炭材料或者与单质硫均匀混合的活性炭材料溶于有机溶剂中,通过真空抽滤沉积到三维多孔金属材料中,然后通过热处理得到锂硫电池正极;该制备方法工艺简单、成本低,制得的正极无需添加粘结剂和导电剂、无需涂布,可直接用于制备能量密度高、循环性能好、库伦效率高的锂硫电池。
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本发明提供一种具有改进的锂离子迁移性及电池容量的锂二次电池,其通过包含两种或更多种不同氧化还原水平的活性物质,以使在高速率放电范围中经由在放电过程中阴极活性物质的顺序作用而发挥极佳的放电特性,且所述活性物质优选地具有不同的粒径,从而在高速率放电范围中具有改善的放电特性,同时使死体积最小化,且由于增加的电极密度和电极负载量而具有增加的电池容量。
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本发明的锶、钡活化磷酸铁锂正极材料,其化学通式可表述为:LiSrxBayFePO4,x=0.00002-0.00005,y=0.0003-0.003;其中Li、Sr、Ba、Fe、P的mol比为:1mol?Li∶0.00002-0.00005mol?Sr∶0.0003-0.003mol?Ba∶1mol?Fe∶1mol?P;由于掺杂少量取代锶、钡,有利于控制产物的形貌和粒径,获得稳定的磷酸铁锂化合物,其晶格得到了活化,提高了锂离子扩散系数,其首次放电容量达160.52mAh/g;其充放电平台相对锂电极电位为3.5V左右,初始放电容量超过168mAh/g,100次充放电循环后容量约衰减1.2%左右;与未掺杂的LiFePO4对照实施例相比,比容量和循环稳定性有较大的提高。
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本发明涉及一种微米级单晶结构改性正尖晶石锰酸锂LiMn2-zMzO4,0≤z≤0.5及其制备 方法,其特征在于:(1)以锰和改性金属M的复合氧化物为制备原料,并且该复合氧化物是 由纳米微晶组成的多孔团聚体,该团聚体平均尺寸在5-20微米之间,复合氧化物粉末比表面 积大于20m2/g(BET方法测定)。(2)制备的改性锰酸锂材料基本上是由微米级正八面体单 晶组成,单晶颗粒平均尺寸在5-20微米之间,比表面积较低,小于0.5m2/g。此外,该产品 具有优异的物理和电化学性能,如超低的比表面积、合理的粒度分布、良好的电极加工性能 以及超长的循环寿命、优异的倍率性能、突出的高低温循环与储存性能、极佳的安全性能, 可以广泛用作锂离子电池正极材料,特别是动力型锂离子电池中。
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本发明公开了一种高剪切安定性锂基润滑脂的制备方法,包括有皂化、升温脱水、高温炼制、急冷混合、静置、调和成脂、剪切、均质、再剪切、脱气。本发明增加了静置和再剪切工序,克服了传统锂基润滑脂生产工艺中皂纤维成长不均一的缺陷,使皂纤维的长短有适当的比例,满足皂纤维形成的三维空穴不但能吸附大量的基础油,而且形成定向排列的晶体纤维结构,达到产品在保证良好胶体安定性基础上具有突出的高剪切安定性,10万次延长工作锥入度变化率小于8%,轴承换脂周期可从一般500小时/次延长到2000小时以上/次,机械设备使用寿命可延长4-5倍。
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