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一种抑制锂金属负极枝晶的三维集流体及在金属锂电池中的应用,属于电池技术领域。三维集流体为铜箔负载的Cu@Sn纳米锥阵列结构集流体。其中三维纳米锥阵列结构集流体框架可有效缓解锂金属在循环过程中的体积膨胀,其高比表面积可降低平均电流密度,分散电场,促进锂的均匀沉积;亲锂的Sn纳米颗粒在循环过程中与锂原位形成Li‑Sn合金,形成均匀的锂成核位点,降低锂沉积的极化,诱导锂均匀沉积/溶解。从成核及沉积的角度出发,二者的协同作用能有效抑制锂枝晶的生长,提升了电池的库仑效率及循环稳定性。该集流体具有质量轻、体积小且亲锂的特点,对电池的能量密度影响小,基于此集流体的液态及固态金属锂电池表现出良好的循环稳定性。
本发明公开了一种多孔碳微球、其制备方法、碳锂复合材料、负极和锂金属电池,所述多孔碳微球具有三维开放性孔结构,所述多孔碳微球中包括导电剂、亲锂性物质和催化剂。本发明的多孔碳微球中,三维开放性孔结构为金属锂的沉积提供空间,减低金属锂沉积造成的体积效应,发挥有效承担巨大体积膨胀的作用,同时减少金属锂与电解液的接触界面,抑制副反应的发生;亲锂性物质在多孔碳微球中均匀分布,亲锂性物质和导电剂能够调节锂的沉积行为,引导金属锂的均匀沉积,有利于锂离子沉积在孔结构内部,从而缓解/抑制锂枝晶的生长。
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提出了一种制备分子式为Li(1+x)Mn2O4的富锂锂锰尖晶 石的方法, 包括在一定温度下使分子式为LiMn2O4的锂锰尖晶石与羧 酸锂化合物反应, 反应时间应该足以使所说的羧酸盐化合物分解放出锂形成所说 的富锂尖晶石。
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本发明提供了一种磷酸铁锂复合材料及其制备方法、正极、锂离子电池。该磷酸铁锂复合材料由包括过渡金属、磷酸铁锂以及氮掺杂碳构成;其中,磷酸铁锂具有Fe‑Li反位缺陷;过渡金属与氮掺杂碳接触形成第一肖特基结;磷酸铁锂与氮掺杂碳接触形成第二肖特基结。应用本发明的技术方案,可有效实现磷酸铁锂材料对内电场的定向增强作用,从而促进电子定向传输,进而提升磷酸铁锂材料的电子电导率,使得磷酸铁锂复合材料的导电性以及电池的倍率性能均能得到大幅度地提升。
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本发明属于无机化工技术领域,具体涉及以四氯化钛为原料制备锂电负极材料钛酸锂的方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、步骤简便的锂电负极材料钛酸锂的制备方法。该方法包括如下步骤:a、在冰水浴条件下配制四氯化钛溶液,将四氯化钛溶液进行水解,水解完成后,固液分离得沉淀产物,经洗涤,干燥,研磨得粉状二氧化钛;b、取粉状二氧化钛加入水中制得悬浊液,搅拌的同时采用喷雾干燥机制粒,得球状二氧化钛;c、取球状二氧化钛与碳酸锂混合,研磨,焙烧,得钛酸锂。采用本发明方法可提高二氧化钛和碳酸锂的混合均匀度,使制得的钛酸锂纯度为99.0~99.5%,明显改善钛酸锂的性能。
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本发明提供了一种用于锂‑硫电池的立体硫化锂电极及其制备方法,该制备方法包括如下步骤:首先将硫酸锂与导电剂和粘结剂混合、研磨、调浆,然后采用刮涂法将其涂覆到三维多孔导电基体上,干燥后得到硫酸锂电极,最后在干燥的惰性气氛中或真空条件下对硫酸锂电极进行热处理,直接制备出立体硫化锂电极。本发明的制备方法不仅解决了硫化锂电极在制备过程中遇到的水解和氧化问题,而且在很大程度上提高了硫化锂电极的电化学性能;此外,本发明所用原材料价格低廉,制备工艺简单、易操作、可匹配现有的刮涂法制备电极的生产线,适用于量化生产硫化锂电极。
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本发明公开了一种基于混合澄清槽的从含锂碱性卤水中提取锂的工艺,其包括下述步骤:提供萃取水相、提供萃取有机相、萃取步骤、洗涤步骤、反萃步骤以及再生步骤。根据本发明的工艺采用全新的萃取体系,从含锂碱性卤水体系中萃取锂,并且首次确定了基于混合澄清槽的萃取‑洗涤‑反萃‑再生的全流程工艺,而不仅停留在萃取工段的基础研究上,最终确定了该萃取体系所适配的每一工段的级数、流比以及各试剂浓度等工艺参数,提供了基于混合澄清槽的工业化生产工艺路线;该从含锂碱性卤水中提取锂的工艺尤其适用于氯化锂溶液在制备碳酸锂产品过程中产生的滤液体系,以从该其中进一步提取锂,从而实现了盐湖卤水的真正综合循环利用,具有实际意义。
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本发明提供一种从废旧锂电池中回收磷酸铁锂的方法。该方法包括的步骤有:获取废旧磷酸铁锂电池正极片、采用超声辅助对正极片的集流体和活性层材料分离收集和将收集的所述膏体经过洗涤、干燥、球磨处理后进行煅烧处理,获得磷酸铁锂等步骤。本发明从废旧锂电池中回收磷酸铁锂的方法采用超声辅助有机溶剂使磷酸铁锂从电池正极片上分离,直接获得磷酸铁锂材料,从而避免了大量酸碱溶剂的使用,而且避免了锂的损失,提高了回收率,能耗较低,对环境友好,不产生二次污染物。
高速连续卷绕式真空蒸镀锂设备及利用其实现基材蒸镀锂的方法,它涉及一种基材蒸镀锂设备及利用其实现基材蒸镀锂的方法。本发明的目的是要解决现有基材蒸镀锂设备对金属锂的利用率低,蒸镀厚度为≤1μm,蒸镀时污染范围大的问题。高速连续卷绕式真空蒸镀锂设备包括机体外壳、腔体挡板、放卷系统、基材加热器、主辊、冷却辊、收卷系统、坩埚、坩埚固定架、坩埚加热器、保温层、坩埚横移升降平台、放卷过渡辊、加热过渡辊、冷却过渡辊、上腔真空阀门、下腔真空阀门和加料可视窗口;方法:保证蒸镀厚度范围1μm~100μm之间可随时调整,金属锂最高利用率可达到90%以上。本发明主要用于基材蒸镀锂。
本发明涉及一种碳-磷酸铁锂复相单层共包覆磷酸铁锰锂材料及其制备方法,首先采用固相法合成磷酸铁锰锂前驱物,再配置铁源、磷源、锂源和螯合物的螯合物种溶液,将磷酸铁锰锂前驱体放置入螯合物种溶液混合均匀后干燥得到共包覆磷酸铁锰锂前驱体并在保护性气氛下进行煅烧,获得所需目标产物。本发明利用螯合物既能对离子起螯合作用又可以作为碳源的性质,在磷酸铁锰锂表面包覆一层电子导电相(碳)和锂离子传输相(磷酸铁锂)三维复相纳米功能层。
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本发明公开一种锂离子电池正极材料磷酸钴锂的合成方法。即首先醋酸钴溶解在去离子水中配成醋酸钴水溶液;将氢氧化锂与蔗糖溶解在去离子水中配成氢氧化锂/蔗糖混合溶液;将磷酸加入去离子水配成磷酸溶液;然后将所得磷酸溶液加入到所得的醋酸钴水溶液,得到酒红色乳浊液,搅拌均匀后,将氢氧化锂/蔗糖混合溶液加到上述所得酒红色乳浊液中,搅拌均匀,加入硝酸,得到前驱溶液;然后再将所得前驱溶液在搅拌状态下进行喷雾干燥,得到磷酸钴锂粉料前驱体;最后将所得磷酸钴锂粉料前驱体置控制温度为600-750℃下进行真空煅烧16-26h,即得球形多孔结构、高比容量的锂离子电池正极材料磷酸钴锂。
本发明公开了一种添加锂锡合金和银卤族化合物的硫化锂系固体电解质材料及其制备方法。所述的制备方法包括以下步骤:1)在气氛保护条件下,按2.5‑4.0:0.5‑1.0:0.02‑0.1:0.01‑0.05的摩尔比称取硫化锂、硫化磷、锂锡合金粉末和硫磺,混合均匀,得到锂硫磷锡混合物;2)在气氛保护及安全红光条件下,取锂硫磷锡混合物、碘化银、溴化银和氯化银,置于球磨罐中球磨,得到含碘化银、溴化银和氯化银的非晶态锂硫磷锡混合物;3)将步骤2)所得混合物在气氛保护条件下密封,之后于真空条件下升温至60‑180℃进行热处理,即得。本发明通过添加锂锡合金和银卤族化合物以提升所得固体电解质材料的锂离子传导率。
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本发明涉及一种锂离子电池负极材料碳包覆掺镁钛酸锂的制备方法,该方法以锂盐、氧化镁或氢氧化镁、二氧化钛和蔗糖或葡萄糖为原料进行混合,将混合物置于球磨机中,球磨烘干烧结,即可得到碳包覆掺镁钛酸锂复合材料。本发明控制掺镁的量和实验条件,用镁离子对钛酸锂晶胞内部的掺杂和其晶粒外部进行碳包覆,同时改性钛酸锂,使其电导率有了质的飞跃,大电流循环稳定性和可逆容量明显提高,满足于动力锂离子电池的负极材料性能要求。该方法制备工艺简单,易于工业化实现,由该方法获得的制得碳包覆掺镁钛酸锂复合材料电化学性能优良,实现了最高的可逆循环容量和最佳的高导电率最佳组合,可以应用于高功率锂离子电池。
本发明提供一种锂离子电池阴极,其包括多个纳米颗粒,该纳米颗粒是由纳米碳材及包覆在其表面的氧化物组成。制备该阴极的纳米颗粒包括如下步骤:将含所需氧化物的水溶液加入一密闭容器内,将纳米碳材加入该水溶液内,加热。本发明还提供一种锂离子电池,包括一阴极、一阳极与一渗透隔离膜,该渗透隔离膜连接阴极与阳极并将其分隔开,该锂离子电池阴极包括多个纳米颗粒,该纳米颗粒是以氧化物包覆纳米碳材而形成。
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本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法,该方法针对目前磷酸铁锂锂离子电池由于开路电压与电池荷电状态无关,从而导致电池在使用过程中无法判断电池自放电程度的问题,提出了一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法,通过分别测量充满电状态和放完电状态并搁置一定时间后的电压值,判断该锂离子电池的自放电率,测量迅速准确,有利于大大提高生产效率和产品质量,有利于锂离子单体电池一致性的筛选,同时不需要复杂的设备和工序,可以有效降低生产成本。
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本发明公开了一种提高锰酸锂二次锂离子电池稳定性的方法,所述方法包括将锰酸锂二次锂离子电池在50%SOC-70%SOC的充电深度条件下,或者在3.95-4.05V的储存电压条件下存储。本发明通过选用特定条件对锰酸锂二次锂离子电池进行存储,能够提高锰酸锂二次锂离子电池的稳定性、在一定程度上抑制锰酸锂电池容量衰减。
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本发明公开了一种锂离子电池用镍锰锂复合材料的制备方法,包括如下步骤:(1)将氯化镍、草酸锂、硫酸锰、硝酸钇和氯化锆与水形成混合溶液;将所述混合溶液与沉淀剂溶液缓慢滴加,搅拌反应得前驱体;将前躯体进行烧结,得掺杂稀土元素钇和锆的LiNi0.5Mn1.5O4;(2)将掺杂稀土元素钇的LiNi0.5Mn1.5O4、炭黑、葡萄糖加入球磨机中,球磨,在空气气氛下烧结,得碳包覆的掺杂钇和锆的镍锰锂复合材料。本发明制备的锂离子电池用镍锰锂复合材料,采用湿法掺杂工艺,提高了材料的循环稳定性,其在用于锂离子电池时,具有较高的导电性能和良好的循环稳定性,使得锂离子电池具有高的比容量以及较长的使用寿命。
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本发明公开了一种硝酸有压浸出锂辉矿生产电池级碳酸锂的方法,包括如下步骤:将锂辉石煅烧、球磨;加水打浆,往浆液中加硝酸进行硝酸二次逆向浸出,得浸出液和浸出渣;将浸出液分段调pH;得到相应的除杂后液和除杂渣;将除杂后液使用碳酸钠沉锂生成Li2CO3产品,沉锂所产生的母液经浓缩结晶得到NaNO3、KNO3、Li2CO3。其中,NaNO3通过膜处理实现酸碱回收使用。针对传统硫酸法的弊端,本发明使用硝酸直接浸出煅烧后的锂辉矿,且采用硝酸二次逆向浸出,使浸出液pH不低于2.5,减少中和残酸辅料消耗,产渣量减少,有效提高了锂矿中锂的总回收率,同时实现了酸碱循环再生利用,具有较好的经济价值,工艺绿色环保。
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本发明公开了一种新型含锂复合固态负极、其制备方法及半固态锂硫电池。所述新型含锂复合固态负极依次包括:集电层、负极活性物质层和连续的固体电解质层,所述负极活性物质层包括由碳材料形成的多孔碳骨架结构、分布于多孔碳骨架结构的内部和表面的锂金属材料和包覆有固体电解质的锂金属材料。本发明提供的采用具有表面修饰层的新型含锂复合固态负极具有良好的稳定性,可以实现锂离子的均匀沉积与抑制锂枝晶的生长,同时隔绝了液体电解液与负极的相互作用,有效的减少了电解液与电极之间的副反应;采用该极片组装的半固态电池可以有效的抑制硫碳正极中溶出的的多硫化物在负极表面的还原与破坏,提高电池的循环寿命和容量发挥性能。
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本发明公开了一种富锂锰基锂电池的制备方法,包括以下步骤:(1)将聚偏氟乙烯和石墨烯改性富锂锰基材料加入N‑甲基吡咯烷酮中混合,得到正极浆料;其中,聚偏氟乙烯与石墨烯改性富锂锰基材料的质量比为2.5~4.5:95.5~97.5;(2)将羧甲基纤维素钠、粘结剂、石墨加入去离子水中混合,得到负极浆料;其中,羧甲基纤维素钠、粘结剂与石墨的质量比为1.5~2.5:2~3:94.5~96.5;(3)将正极浆料和负极浆料经涂布、烘烤、辊压,得到正极片和负极片,再经模切、刷粉、组装,得到富锂锰基锂电池。该富锂锰基锂电池具有较高的首次充放电效率和较长的循环寿命,5C倍率充放电测试,首次充放电效率高达93.5%,循环3200次,容量保持率为80.0%,10C倍率充放电测试,循环1700次,容量保持率为80.0%。
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本发明公开了一种扣式锂电池的防腐处理方法及扣式锂电池,扣式锂电池的防腐处理方法包括以下步骤:S1、通过夹具将扣式锂电池进行夹持固定,所述扣式锂电池的正极端和负极端分别露出所述夹具外;S2、在所述正极端和负极端的表面分别设置导电复合涂料;S3、加热固化,所述导电复合涂料形成导电涂层。本发明通过在扣式锂电池的正极端和负极端上设置导电涂层,导体涂层同时具备优异的导电性能和防腐性能,在扣式锂电池上形成保护结构层,避免扣式锂电池的正极端和负极端被汗液、水蒸气腐蚀,并且不影响电池的装配效果。
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本发明属于锂离子电池技术领域,更具体地涉及一种补锂层及其负极极片和锂离子电池,该补锂层由过渡层、氧化层及表面层依序连接而成,该表面层包含适量的有机材料和填充物质,能够降低负极极片的收卷温度,补锂层中的氧化层物质用于提供额外的锂源,注液后可满足在循环过程中持续补充锂源,提高锂层活性,同时,表面层中含有的填充物质可有效对活性物质的膨胀起到束缚作用,改善电池循环性能。
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本发明公开了一种干法制备锂电池补锂负极片的方法,涉及锂电池制造工艺,所述负极片通过在干法制备负极片时加入钝化锂粉,实现了在负极搅拌工艺补锂,避免了负极极片端补锂带来的安全风险与设备成本。该补锂负极片既具备干法负极片成本低,环保,导电性好的特点,又对负极活性物质补充了循环过程消耗的锂,实现了电池的高库伦效率与长循环寿命。
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一种用含氟高分子吸附剂从含锂废水中选择性提锂的方法,涉及一种用吸附剂从含锂废水中选择性提锂的方法。本发明是要解决现有的提锂吸附方法存在的吸附容量低、选择性差、不易耐酸碱的技术问题。本发明的含氟高分子吸附剂合成方法简单、成本低。本发明的方法对锂具有较高的吸附容量和选择性,对锂离子的吸附容量最高可达到59mg/g,可以将锂离子从含有钠、钾、镍、钴、锰、镁、铜等离子的混合溶液中完全分离开来,吸附材料耐强酸强碱,吸附pH范围可为0~12。
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本发明公开了一种从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法,包括下列步骤:采用浆化液对回收获得的电池粉进行浆化,反应结束后,获得前处理电池粉和母液,其中,所述浆化液中添加有碱、添加剂、氨水和/或水合肼、铵盐;将前处理电池粉进行酸浸,获得浸出液,并调节pH;向浸出液中加入表面活性剂和抗氧化剂,再补充锂源、磷源和/或铁源后,调节体系pH,密封高压保温反应,获得磷酸铁锂前驱体;将所述磷酸铁锂前驱体洗涤、干燥、烧结、破碎,制得磷酸铁锂。该方法流程简单、酸耗低、能耗低,锂、铁、磷回收率高,且制备得到的磷酸铁锂的产品质量优异,生产过程绿色环保。
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本发明涉及锂电池技术领域,特别涉及一种无负极锂电池结构及无负极锂电池的制备方法。本发明的无负极锂电池结构包括正极集流体和负极集流体,所述正极集流体外设有阴极锂源涂层,所述负极集流体外设有液态金属涂层,所述正极集流体和负极集流体之间通过与二者相互贴合的隔膜分隔。制作方法为:将正极材料、无负极锂电池结构和电解液装配在一起,得到无负极锂电池。优点:解决了现有的锂电池能量密度不足的问题,有效提高能量密度。
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本申请公开了一种钴酸锂处理方法和钴酸锂处理系统,所述方法包括:将待加工钴酸锂颗粒从射流分级机的入口输入;将入口的送风气压调节至目标气压,并将射流分级机内的分级刀的自由端旋转至与目标气压匹配的目标位置,以使小于或者等于预设粒径的钴酸锂微粉经第一支路从所述射流分级机的第二出口输出,其他钴酸锂颗粒经主通道从所述射流分级机的第一出口输出;分级刀的自由端的旋转,能够调节第一支路的入口的宽度。本申请实施例能够实现从钴酸锂颗粒中分离小于或者等于第二预设粒径的钴酸锂微粉,从而提升从第一出口输出的钴酸锂颗粒的电性能。
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公开了一种锂电池化成方法及锂电池。本发明的锂电池化成方法,包括:(1)将正极、负极和在一个表面上具有含锂区的含锂隔膜,以含锂隔膜居中且具有含锂区的表面面对负极的方式制成电芯;(2)注入电解液并封装;和(3)将封装的锂电池在无外加电压/电流的条件下静置一段时间,完成化成过程。
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一种自支撑锂硫电池正极片,所述自支撑锂硫电池正极片包括碳载体、硫化锂以及过渡金属硫化物,所述硫化锂以及所述过渡金属硫化物位于所述碳载体的表面和/或所述碳载体的内部;所述硫化锂与所述过渡金属硫化物在微观结构上接触。本申请还提供一种自支撑锂硫电池正极片的制备方法,以及包括所述自支撑锂硫电池正极片的锂硫电池。
本发明属于锂离子电池技术领域,涉及一种表面包覆的锂离子电池正极材料、制备方法和锂离子电池。本发明提供的表面包覆的锂离子电池正极材料,包括:锂离子电池正极材料和包覆于锂离子电池正极材料表面的包覆层,所述锂离子电池正极材料为三元正极材料,所述包覆层为经过预处理的PEDOT:PSS。该正极材料的制备方法,包括:将经过预处理的PEDOT:PSS与三元正极材料混合,得到表面包覆的锂离子电池正极材料。本发明提供的包覆后的正极材料导电性好,不易团聚,稳定性好,改善了正极材料的循环性能。本发明提供的制备方法步骤简单,易于实施,成本低,适合工业化生产。
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