本发明涉及固态聚合物电解质,具体的说是一类主链含硫聚合物的固态电解质及其构成的固态二次锂电池及其制备和应用。固态电解质包括主链含硫的聚合物、锂盐及多孔支撑材料;其厚度为20~800μm,机械强度为10~80MPa,室温离子电导率为5×10‑5~7×10‑4S/cm,电化学窗口4.5~7V。本发明的聚合物固态电解质制备容易,成型简单,机械性能优良,同时具有较高的离子电导率和较宽的电化学窗口,且能够有效抑制负极锂枝晶的生长,能够提高电池的界面稳定性和长循环性能。
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一种锂离子电池用钴酸锂正极材料,包括钴酸锂基体及表面的包覆层,金属氧化物均匀包覆在基体的外表面,纳米纤维素均匀分散在金属氧化物形成的包覆层中,纳米纤维素中心空心以形成电子传导的通道。该正极材料的制备包括以下步骤:将锂源、钴源和掺杂氧化物混合,烧结,粉碎;将粉碎后得到的物料与纳米纤维素按配比混合均匀,在惰性气体保护下烧结;将烧结后得到的物料与金属氧化物按配比混合均匀,在惰性气体保护下烧结,过筛得到锂离子电池用钴酸锂正极材料。本发明的正极材料具有高电压下循环寿命长、阻抗低、能量密度高等优点。
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本发明公开了一种锂离子电池用电解液,由如下重量百分比的成分组成:六氟磷酸锂10?15%,六亚甲基二异氰酸酯0.1?0.5%,碳酸乙烯亚乙酯(VEC)0.5?2%,氟代碳酸乙烯酯(FEC)0.5?5%,碳酸乙烯酯(EC)10?20%,碳酸二乙酯(DEC)25?50%,碳酸甲乙酯(EMC)10?20%,1, 3?丙磺酸内酯(PS)3?5%,己二腈(ADN)1?3%。本发明通过优化电解液中各组分的配比,及选用一种高温型添加剂六亚甲基二异氰酸酯,能提高锂离子电池在高温下的存储性能;同时,合理使用添加剂FEC、VEC等可有效改善HMDI添加后所引起的低温性能较差问题。
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本发明涉及酸式盐改善尖晶石富锂锰酸锂正极材料性能的方法,其特征在于:在称量的尖晶石富锂锰酸锂粉末中加入湿磨介质和酸式盐,湿磨混合1小时~10小时,保温后制得前驱物1。将前驱物1用过滤、洗涤、干燥等方法制备干燥的前驱物3。在280℃~390℃温度区间的任一温度烧结,制得改性尖晶石富锂锰酸锂。本发明的原料成本较低,使样品的大电流放电性能有明显的改善,为产业化打下良好的基础。
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本发明适用于电化学能源领域,尤其涉及一种锂空气电池非碳正极的制备方法、锂空气电池。所述制备方法包括以下步骤:利用水热反应在泡沫镍基底上生长Co3O4前驱体;在空气中进行煅烧,将Co3O4前驱体转化为Co3O4,形成Co3O4@Ni非碳正极;先将Ni负载Co3O4浸泡于RuCl3溶液中,然后在氩气保护下进行高温处理,获得RuO2/Co3O4@Ni非碳正极。本发明提供的锂空气电池非碳正极的制备方法,通过水热过程与低温煅烧使得Co3O4纳米线直接生长于泡沫镍基底上,并用RuO2修饰纳米线电极来改善过渡金属氧化物的导电性,制得的Co3O4@Ni纳米线阵列具有较大的比表面积。
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本发明公开了一种采用预锂化硬炭负极的锂离子电容器(LIC)的制备方法,以商品化的活性炭为正极、硬炭为负极,1M?LiPF6/EC+DEC为电解液组装锂离子电容器。嵌锂容量为400mAh/g的LIC,最高能量密度和功率密度分别为76.5Wh/kg和5.1kW/kg,且循环1000次后,能量保持率仍高达92.0%。经过15h预锂化的锂离子电容器能量密度可达97.2Wh/kg,具有最小的阻抗和良好的循环性能(1A/g的电流密度下循环1000次后,能量保持率为91.2%)。当正负极质量配比为2.2时,能量保持率为57.0%。同时,电容器具有非常小的电荷转移内阻(10.4),最大能量密度和功率密度分别为88.7Wh/kg和12kW/kg。
本发明涉及层状结构锂镍金属氧化物的制造方法及包含该氧化物的锂二次电池。本发明提供一种提高结构稳定性和热稳定性且高效率、高容量、循环特性和寿命特性优异的由下述化学式1表示的锂二次电池正极活性物质用金属氧化物。在所述化学式1中,M是选自铝、镓和铟中的任意一种,a、x、y和z满足1.01≤a≤1.05,0.7≤x≤0.9,0≤y≤0.17,0.02≤z≤0.16,x+y+z=1,化学式1:LiaNixCoyMzO2。
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本发明提供一种颗粒均匀分散锂离子电池电极材料纳米钛酸锂(Li4Ti5O12)的制备方法。本发明首先通过高温固相法得到Li4Ti5O12初始物;将所得的初始物与水混合,利用超高速纳米粉碎机在1000~3000r/min的转速下进行预处理;然后将Li4Ti5O12与水的均匀混合液利用喷雾干燥器进行干燥,得到不同颗粒尺寸范围的Li4Ti5O12粉体;最后再将制备的钛酸锂粉体进行高温淬火处理,得到分散效果较好的纳米Li4Ti5O12电极材料。此法制备的Li4Ti5O12材料室温下在1C倍率下首次放电比容量可达180mAh/g,20C倍率下仍有105mAh/g左右的放电比容量,显示出优异的倍率性能和循环稳定性,可广泛应用于便携式设备和动力电池领域。
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本发明公开了一种高密度锂电池正极材料磷酸亚铁锂的制备方法,将三价铁源、磷源、锂源、掺杂元素化合物、碳源按比例于分散剂中混合均匀;将上述混合物放入球磨容器中,球磨1~12小时;球磨产物置于空气气氛中于250~550℃烘2~20小时,自然冷却后研磨,得到磷酸亚铁锂前躯体;将此前躯体置于高温炉中,在氢气气氛中,以15~40℃/min加热速率升温,在500~900℃恒温焙烧3~15h;以15~40℃/min降温速度冷却到40℃以下,得掺杂磷酸亚铁锂粉末。本发明制备方法无需使用在空气中易氧化的亚铁盐,直接采用三价的铁源,机械固相合成粒经小、分布窄、纯度高、振实大、电化学性能优良的磷酸亚铁锂材料,方法简单易行,并实现清洁的工业化大生产。?
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本发明公开了一种锂离子电池钛酸锂材料的制备方法,其包括如下步骤:A:将锂盐和二氧化钛按0.84摩尔比混合,加入分散剂研磨混合,然后真空干燥,得到前驱体;B:将制得的前驱体按1~10℃/min的升温速率,在氮气或空气条件下升温至800~950℃并反应12~24h;C:将烧结后的产物冷却后,在其中加入添加剂研磨混合,再以1~10℃/min的升温速率,在氮气或空气条件下升温至400~600℃并保温2~10h,冷却后粉粹即得锂离子电池钛酸锂负极材料。上述制备方法制备得到的钛酸锂粒度分布均匀、大大改善了材料的电子导电能力,有效的提高了材料的倍率充放电性能和循环稳定性。
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本发明涉及锂电池领域,公开了一种改善锰酸锂锂离子电池性能的电解液,包括:碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、六氟磷酸锂,双草酸硼酸酯锂。在电池化成时,成膜添加剂在电极表面形成稳定的耐高温钝化膜(SEI膜),能够有效地抑制电池正极(主要材料为锰酸锂)与电解液的反应,减少锰离子的溶解,减缓电池在循环过程中容量的衰减。
本发明公开了一种用于可再充电锂电池的负电极包括:集流体;和设置在所述集流体上的负极活性块。所述负极活性块包括负极活性材料,所述负极活性材料包括锂钒复合氧化物和用于防止晶体结构被恶化的晶体结构助剂。所述负极活性材料可在充电和放电过程中防止出现不可逆的晶体结构改变,并且不会导致电解质分解,从而使可再充电锂电池的循环寿命增加。
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一种制备锂钛氧化物型锂离子筛吸附剂及其前躯体的制备方法,涉及一种用于从盐湖卤水、海水等液态锂资源中吸附富集锂的无机吸附剂的制备方法。其特征在于以二氧化钛和锂盐为原料,采用球磨机研磨,干燥,高温固相焙烧法制备出离子筛前躯体Li2TiO3;然后再经无机酸洗脱锂得到离子筛H2TiO3。本发明的方法工艺简单,获得的离子筛具有溶损小、吸附容量高的优点。
本发明提供一种锂系二次电池用负极和其用途,所述锂系二次电池用负极含有可吸藏和释放锂离子的活性物质(A)和粘合剂(B),其特征在于,所述活性物质(A)是以选自石油焦和煤焦中的至少一种作为原料而得到的、平均粒径为1~30μm且真密度为1.90~2.00g/cm3的碳系材料。本发明还提供了一种碳系负极活性物质的制造方法,其特征在于,通过下述工序制成平均粒径为1~30μm且真密度为1.90~2.00g/cm3的碳系负极活性物质,所述工序包括:(a)将选自石油焦和煤焦中的至少一种进行粉碎的工序,(b)调整粒度的工序,以及(c)在惰性气体氛围中900~1900℃下进行热处理的工序。
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本公开涉及一种补锂材料及其制备方法、负极和锂离子电池,该补锂材料包括金属锂颗粒和导电材料,所述导电材料包括埋入所述金属锂颗粒中的内置段和位于所述金属锂颗粒外部的外露段;所述导电材料的电子导电率大于100s/cm。本公开的补锂材料可以透过导电材料实现锂金属颗粒与负极活性材料的电子传导,增加了电子传导的通道,同时有助于锂离子的传输,实现锂离子的快速嵌入过程,使补锂效率显著提升,从而有效地抑制死锂的形成,避免形成枝晶刺穿隔膜而造成安全隐患。
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本发明属于锂离子电池正极材料制备领域,具体涉及一种磷酸铁锂前驱体及磷酸铁锂/碳复合材料的制备方法。所述制备方法包括以下步骤:(1)磷酸铁锂前驱体的制备:在低温条件下,将铁源加入到含有氨水和磷源混合溶液的高压釜中,然后在此高压反应釜中高温反应数小时,得到铁磷比可控的磷酸铁锂前驱体;(2)磷酸铁锂/碳复合材料的制备:将磷酸铁锂前驱体与锂源、磷源和碳源进行混合,经过一次混料以及一次烧结制备出磷酸铁锂/碳复合材料。该发明制备的磷酸铁锂前驱体成本低廉,同时该磷酸铁锂前驱体制备成的磷酸铁锂具有高压实以及良好的电化学性能。
本发明公开了一种氟化锂/钛酸镧锂纳米纤维固体电解质界面材料及其制备方法和应用,属于锂金属电池材料技术领域。本发明所述制备方法包括:钛酸镧锂纳米纤维分散于溶剂中制得混合溶液,聚偏氟乙烯均匀分散于所得混合溶液中,制得聚偏氟乙烯/钛酸镧锂纳米纤维复合溶液;所得聚偏氟乙烯/钛酸镧锂纳米纤维复合溶液与金属锂反应,制得氟化锂/钛酸镧锂纳米纤维固体电解质界面材料。此外,本发明通过纺丝液配制、纺丝、煅烧、复合、涂覆工艺,得到氟化锂/钛酸镧锂纳米纤维固体电解质界面。本发明针对提高锂金属电池电极材料的循环稳定性和安全性等技术难题,提供了一种工艺简单、效率高、廉价、可大规模制备复合材料的方法。
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本发明涉及锂离子电池电极材料技术领域,公开了一种锂电池改性钛酸锂负极材料的制备方法。一种锂电池改性钛酸锂负极材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)钛酸锂的制备,将过渡金属氧化物及石墨烯分别分散到水或有机溶剂中通过液相复合,得到改性添加剂前驱液;(2)在搅拌条件下,将钛酸锂负极材料与所述改性添加剂前驱液混合,并适时加入氨水调节PH值,改变钛酸锂表面性质;(3)所述混合物在80~150℃下烘干,得到粗品;(4)所述粗品经过200~500℃高温焙烧0.5~3h,再通过研磨得到锂电池改性钛酸锂负极材料。通过使用所述改性添加剂前驱液直接混合,再经过加热处理提高改性材料与钛酸锂之间的结合,具有制备简单、成本低等优点,且钛酸锂材料的倍率性能显著提高,适合大规模应用。
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本发明公开了一种使用预锂化的碳族材料作为负极的锂硫电池。针对锂硫电池中金属锂负极存在的锂枝晶生长问题、高活性问题,现设计合理的负极结构,并通过短路预锂的方法将碳族材料预锂化后作为锂硫电池的负极,此外配合电解液中的添加剂,在负极材料表面形成稳定的固态电解质薄膜。该负极结构及预锂化方法具有工艺简单,可操作性强的优点。使用该结构进行预锂的碳族材料作为锂硫电池负极时,电池的循环稳定性和安全性能大大提高,并避免了锂枝晶生长的问题。
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本发明公开了一种高性能磷酸锂/碳包覆磷酸铁锂复合材料的制备方法,主要包括未包覆碳的磷酸铁锂的制备以及磷酸锂/碳包覆磷酸铁锂复合材料的制备过程。本方法通过第一次烧结制备出未包覆碳的磷酸铁锂,接下来在二混过程中加入一定量的磷酸锂、碳源,最终制备出具有磷酸锂/碳包覆的磷酸铁锂复合材料。磷酸锂是一种快离子导体,一方面达到提高磷酸铁锂电导率的目的,另一方面达到提高磷酸铁锂整体性能的目的。
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本发明公开了一种锂负极、其制备方法及包含该锂负极的电池,该锂负极的制备方法包含以下具体步骤:步骤1,嵌锂:将碳材料涂布在集流体Cu箔上,烘干,得到碳材料极片;以金属锂片为负极,该碳材料极片为对电极,组装电池,进行充放电循环完成嵌锂步骤;步骤2,过放电沉积金属锂层:将上述完成嵌锂步骤的电池,在10-100mA/g电流密度下,恒流放电2-20h进行过放电,在碳材料极片表面电化学沉积金属锂层,得到锂负极。本发明所提出的锂负极,是用碳电极为载体,与常规金属锂负极比较,安全性能和循环性能都有效改善,而且负极容量可以根据正极容量需求自行设计,可调节范围大。
本发明公开了一种解决锂二氧化锰软包装电池气胀的方法及锂二氧化锰软包装电池阴极材料。它是在锂二氧化锰电池电池阴极材料中加入占阴极重量的0.5~5%的丙烯酸交联树脂。由于本发明在现有的锂二氧化锰电池的阴极材料中加入了强吸水材料丙烯酸交联树脂,它能有效的吸附锂二氧化锰电池的阴极材料中存在微量的游离水或结构水,使得其中的水不释放出来与锂及电解液发生反应,产生气体产物,从而有效的解决了现有塑料膜软包装的电池内部有气体产生时,电池的尺寸会发生变化气胀的问题。同时在添加丙烯酸交联树脂后,电池的电性能并不发生改变,并提高了电池的贮存性能。
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本实用新型涉及电池盖板技术领域,具体地,涉及一种便于拆卸的锂电池盖板及其锂电池,锂电池盖板包括有金属盖板、压塑件和铆钉,金属盖板的中心设置有竖直贯穿金属盖板的通孔,铆钉固定安装在通孔中,压塑件设置在金属盖板和铆钉之间,并且铆钉和金属盖板绝缘密封,通孔的四角设置有竖直贯穿金属盖板的沉头孔,锂电池包括有金属壳体、极芯支架、极芯和锂电池盖板;锂电池盖板通过螺栓固定安装在金属壳体上,在金属壳体内部形成密闭的腔体,该腔体内填充有电解液;极芯支架可滑动地安装在金属壳体内部,极芯固定安装在极芯支架内部,该锂电池变形后电解液难以泄露,并且难以短路,其盖板易于拆卸,从而使得锂电池能够更换电解液完成翻新。
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本申请公开了一种锂离子电池、锂离子电池模组和电动汽车,该锂离子电池由若干双极性电池单元并联构成,其中,双极性电池单元包括正极极片单元、负极极片单元以及层叠的若干双极性极片单元,若干双极性极片单元呈串联设置,并且该双极性极片单元的层叠数量可以根据实际需要确定;这样,一方面,若干层叠的双极性极片单元通过串联设置可以增大双极性电池单元的输出电压,另一方面,若干双极性电池单元并联设置又可以增大锂离子电池的电池容量;从而,在将多个锂离子电池串联构成锂离子电池模组时,可以大大减少锂离子电池的数量,进而减少连接件的数量,有效避免了由于连接件数量过多时导致的降低锂离子电池模组输出功率的技术问题。
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本实用新型公开了一种锂电池隔膜萃取干燥装置和锂电池隔膜生产线。该锂电池隔膜萃取干燥装置包括:干燥箱体;加热辊,设于干燥箱体的内部,用于运输并干燥锂电池隔膜;加热辊包括第一加热辊和第二加热辊,第二加热辊位于第一加热辊的一侧,且位置相互错开;调温板,设于干燥箱体的内部,位于第一加热辊和第二加热辊之间。本实用新型实施例的锂电池隔膜萃取干燥装置在现有的辊筒加热的基础上,在锂电池隔膜的运输方向附近增设调温板,从而能够在原有的加热辊加热的基础上,进一步提高干燥箱体内部的环境温度,以便达到充分挥发二氯甲烷、干燥锂电池隔膜的目的,并解决了因为干燥效果差导致的锂离子电池隔膜水印的问题。
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本实用新型公开了一种用于异形一次性锂锰电池的负极锂片加工装置,包括激光切割平台,所述激光切割平台上安装有第二传感器,激光切割平台上端安装有激光头,激光头安装在XYZ平台上,激光切割平台的侧边安装有下料输送皮带,下料输送皮带的侧边安装有上料输送皮带,上料输送皮带上放置有阵列分布的极片。本实用新型用于异形一次性锂锰电池的负极锂片加工装置,利用激光高能量密度的激光束特性,加热被加工物体,使其在非常短的时间内达到沸点气化的原理,对锂带进行切割;将激光头固定在XYZ三轴平台上;三轴行程范围覆盖锂锰电池负极的所有工艺尺寸;锂片或者锂带通过自动化设备放置到激光头下面,激光自动感应,自动进行切割。
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本实用新型公开了一种一体化锂电太阳能路灯锂电保护装置,包括锂电池、光电板、灯泡、第一电阻至第五电阻、第一电容至第三电容、第一二极管、第二二极管、整流器、第一三极管、第二三极管、继电器和时基集成芯片,当光电板工作异常或者意外损坏而导致电位过高时,直流电压经第四电阻和第五电阻限流,送至第三电容滤波及整流器整流后,触发第二三极管导通,时基集成芯片输出低电平,第一三极管截止,继电器的常开触点开关断开,将锂电池与灯泡断开,有效地保护锂电池不受损坏。本实用新型能够在光电板发生异常的时候及时对锂电池进行保护,在启动时延时打开,避免大幅度放电,能够有效的保护锂电池,提高锂电池的使用寿命,具有推广应用的价值。
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本实用新型公开了一种磷酸铁锂电池与锂离子电容器并联模组装置,包括通过PCB连接板依次串连且并排设置的多个模组单元;模组单元包括外壳、磷酸铁锂电池和锂离子电容器;外壳为顶部开口的方形腔体结构,PCB连接板盖合在外壳上,磷酸铁锂电池和锂离子电容器并联且均安装在外壳内,磷酸铁锂电池和锂离子电容器同极的极耳穿过PCB连接板,同极穿出的极耳分别向两边翻折后焊接在PCB连接板上。本实用新型提供的并联模组装置,组合方式灵活,简单,模组兼具磷酸铁锂电池与锂离子电容器优点,在使用时可缓解模组使用过程中大电流对磷酸铁锂电池冲击,使模组装置使用寿命显著提高;同时串联过程中并联焊接点无需进行二次焊接,不良及报废率显著下降。
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本发明涉及含硼锂液处理技术领域,提供了一种高含硼锂液除硼并浓缩锂的方法及系统。本发明采用第一级电渗析在实现除硼的同时将溶液中的锂浓缩,利用第二级电渗析对第一级电渗析产水进行锂资源的回收,并进一步降低回收锂中硼的含量;并且,本发明通过树脂除硼工艺,进一步将溶液中的硼含量降低至5ppm以内,保证最终锂产品的硼含量满足电池级要求。此外,本发明还可以采用双极膜电渗析系统对树脂除硼后得到的富锂精制液进行处理,进而通过蒸发结晶得到电池级氢氧化锂固体。本发明提供的方法硼脱除率和锂回收率高,富锂精制液中不会出现硼的富集,最终所得锂产品的含硼量满足电池级要求,并且水资源和酸碱资源的消耗少,适宜大规模应用。
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本发明提供一种从含锂废水中提取锂的方法,所述方法包括:向含锂废水中加入第一沉淀剂和pH调节剂,调节pH至5~12,反应后固液分离,得到含锂富集液;向得到的含锂富集液中加入第二沉淀剂,反应结束后固液分离,得到Li3PO4。所述方法采用磷酸盐作为除杂剂,近中性条件下一步去除钙镁铝铁,可以实现钙镁铝铁的协同去除,一步过滤,降低了锂的损失率,减少了除杂过程中强碱的用量,降低了设备腐蚀和生产成本,减少了对人体的伤害,易于实现工业化。
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