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本实施例涉及正极活性材料、其制备方法和包含其的锂二次电池。根据一个实施例，可以提供一种锂二次电池正极活性材料，所述正极活性材料是含多个一次颗粒的二次颗粒形式的锂金属氧化物颗粒，所述正极活性材料包含：第一涂层，其位于所述一次颗粒表面的至少一部分上；以及第二涂层，其位于所述二次颗粒表面的至少一部分上，所述第一涂层包含第一铌化合物，所述第二涂层包含所述第一铌化合物和组分不同于所述第一铌化合物的第二铌化合物。
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本发明涉及一种锂二次电池用正极添加剂及包括其的正极材料，即，涉及在通过降低负极的不可逆容量损失来稳定地保持锂二次电池的电化学特性的同时，能够减少由于现有正极添加剂引起的凝胶化(gelation)反应和气体产生等的锂二次电池用正极添加剂及包括其的正极材料。
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提供了一种用于锂电池的阳极活性材料层。所述阳极活性材料层包含通过粘合剂粘合在一起的多个阳极活性材料颗粒和任选的导电添加剂，所述粘合剂包含高弹性聚合物，所述高弹性聚合物具有在所述聚合物中没有添加剂或增强物的情况下测量时不小于10％的可恢复或弹性拉伸应变以及在室温下不小于10‑5S/cm的锂离子电导率。所述阳极活性材料优选地具有大于372mAh/g的锂储存比容量(例如Si、Ge、Sn、SnO2、Co3O4等)。
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本发明涉及一种车辆用锂二次电池及其制造方法。具体地，本发明涉及一种车辆用锂二次电池包括含锂负电极、设置于负电极上并包含二硫化物聚合物的负电极涂层、设置于负电极涂层上的电解质层和设置于电解质层上的正电极。该二硫化物聚合物具有1,000～10,000,000的分子量。负电极涂层的聚合物负载水平为0.025～0.25mg/cm2。负电极涂层的质量负载水平为1～1,000μg·cm‑2。负电极涂层具有小于负电极的厚度。负电极涂层进一步包含无机物质。无机物质包括Al2O3、SiO2、TiO2或它们的混合物中的至少之一。
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可再充电锂电池组的阳极和阴极电极使用金属泡沫制造。为了更大的能量密度、更好的安全性、改进的功率和更长的循环寿命，这种具有金属泡沫电极的锂电池组可以具有用高容量的活性材料涂覆或填充的孔，或既涂覆又填充的孔。铝(或镍)和铜金属泡沫电极使用造孔剂和冷冻浇铸方法制造。阳极可以填充有石墨或硅浆料或组合。阴极可以填充有锂钴氧化物(或其他更高容量的活性材料)浆料。相对厚的金属泡沫电极附接到电池，被隔膜隔开，并被电解质润湿，形成高容量的二次电池组。电池组将具有更高的密度、改进的功率和良好的循环寿命。
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本发明涉及电化学储能领域，具体是指一种固态锂电池及其制备方法。固态锂电池包含一体化的正极/超薄复合固体电解质层和负极层，其中：正极层包含正极活性物质、粘结剂和电子导体，超薄复合固体电解质层包括支撑框架和复合固态电解质基体，并将其直接制备在正极层之上得到一体化正极/超薄复合固体电解质层。本发明所提供的电池制备工艺不仅能在保证电极和固态电解质间的良好接触的，还可以有效的减薄复合固体电解质层的厚度并增强其机械性能，有效的提高了电池的安全性，稳定性和能量密度，并且简化了固态锂电池的制备工艺。
本发明涉及阳极活性材料、非水性锂二次电池及其制备方法。当用作非水性锂二次电池的阳极活性材料时，碳质材料的表面被改性而不使用电解质添加剂，并改善表面的反应性和结构稳定性，从而获得长的寿命特性而不降低充/放电效率和速率特性。根据本发明，阳极活性材料包括碳质材料和通过异质原子取代而形成在碳质材料表面上的涂层，其中异质原子可以是磷(P)或硫(S)。通过使用异质原子如磷(P)或硫(S)在碳质材料表面上形成涂层，抑制了与碳质材料表面上的电解质的副反应，并增强表面的结构稳定性，从而改善锂二次电池的寿命特性和速率特性。
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本发明公开了高性能并且便宜的薄膜固态锂离子二次电池以及制造该电池的方法,该电池能够在空气中充电和放电,并且能够以令人满意的产率被稳定地制造。该薄膜固态锂离子二次电池具有:由有机树脂形成的电绝缘基板(10);由无机材料制成的、并形成在所述基板的面上的绝缘膜(20);正极侧集电体膜(30);正极活性材料膜(40);固体电解质膜(50);负极活性材料膜(60);以及负极侧集电体膜(70)。在该薄膜固态锂离子二次电池中,正极侧集电体膜和/或负极侧集电体膜被形成在上述绝缘膜的面上,并且上述绝缘膜的膜厚度为大于或等于10nm并小于或等于200nm。上述绝缘膜的面积大于正极侧集电体膜或负极侧集电体膜的面积,或者大于正极侧集电体膜和负极侧集电体膜的总面积。上述无机材料包含含有Si、Al、Cr、Zr、Ta、Ti、Mn、Mg和Zn中的任何一种的氧化物、氮化物和硫化物中的至少一种。
本发明涉及一种减少颗粒形式的锂金属氧化合物中的磁性的和/或氧化的杂质的方法，以获得提纯的锂金属氧化合物，其利用在研磨操作中和筛分操作中的处理，连续或不连续地移走和获得提纯的锂金属氧化合物。在残留物量达到小于量m的1％之前，提前放弃研磨和筛分操作。包含杂质的残留物被弃掉。
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本发明提供了用于锂离子电化学电池的负极组合物，所述用于锂离子电化学电池的负极组合物具有式SixSnqMyCz，其中q、x、y和z表示摩尔分数，q、x和z大于零，并且M为一种或多种过渡金属。所提供的电极组合物为非晶态的并且可通过溅射或球磨制成。通常，0.50≤x≤0.83、0.02≤y≤0.10、0.25≤z≤0.35并且0.02≤q≤0.05。使用所提供的电极组合物制成的电极可包含可为聚丙烯酸锂的粘结剂。
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公开了包括石墨烯碳颗粒的锂离子蓄电池电极。还公开了含有这样的电极的锂离子蓄电池。可通过沉积导电基材(诸如金属箔)的含石墨烯碳颗粒的涂层而将石墨烯碳颗粒用于这样的蓄电池的正极中。石墨烯碳颗粒在该正极中的使用导致锂离子蓄电池的性能改进。
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本发明涉及电极复合材料，包括：0.1wt％至20wt％的石墨烯；0.1wt％至20wt％的碳黑和2wt％至20wt％的粘合剂，其余的为具有尖晶石结构的锂过渡金属氧化物(诸如LiNi0.5Mn1.5O4或LiMn2O4)或具有橄榄石结构的锂过渡金属化合物(诸如LiFePO4)的活性物质，并且该电极具有等于或大于40μm的厚度。本发明还涉及：一种阴极，包括集电体和设置在集电体上的所述电极复合材料；一种锂离子电池；一种电池模块，包括所述阴极；以及一种电池组，包括至少一个电池模块，用于诸如电动车辆、便携式电动装置以及用于可再生能源的固定能量存储装置的装置。本发明还公开了一种用于制备所述阴极的方法。
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本发明涉及一种钛酸锂(LTO)，其中所述LTO是尖晶石Li4Ti5O12，具有等于或高于98％的纯度，且被纳米结构化成具有低于100nm的纳米颗粒或纳米片材尺寸，以及包含所述钛酸锂的锂电池。
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提供了形成预锂化电活性材料的方法。方法包括制备包括锂和硅的前体和使用离心雾化反应器离心分布所述前体。制备前体的方法包括使包括锂并具有第一温度的第一混合物和包括硅并具有第二温度的第二混合物在混合室中接触以形成前体。第一混合物和第二混合物各自在大于或等于大约10 PSI的压力下进入混合室。第二温度高于第一温度。所述方法可进一步包括通过使前体与离心雾化反应器中的旋转表面接触而离心分布所述前体和固化所述前体以形成许多基本圆形的固体电活性粒子，其包括锂和硅并具有小于或等于大约30微米的D50直径。
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本发明提供了一种用于锂离子电池的正极活性材料，该正极活性材料包括根据以下分子式的掺杂的锂锰铁磷酸盐(dLMFP)：LiMnxFeyM1‑x‑yPO4(其中0.9
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本发明提供一种锂离子电池模块，其依次具有第一金属片、蓄电元件及第二金属片，其特征在于，上述蓄电元件包括如下结构的锂离子单电池，所述锂离子单电池为依次层叠正极集电体、正极活性物质层、隔板、负极活性物质层及负极集电体，在最外层具有上述正极集电体和上述负极集电体，通过密封上述正极活性物质层及所述负极活性物质层的外周而封入电解液，所述锂离子电池模块具有配置于上述蓄电元件的最外层的正极集电体与上述第一金属片之间和/或上述蓄电元件的最外层的负极集电体与上述第二金属片之间的导电性弹性部件，上述第一金属片与上述第二金属片彼此绝缘。
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提供了一种回收锂离子电池的方法，包括：将锂离子电池切碎，并且将残渣浸入有机溶剂中；将切碎的电池残渣进料到干燥机中，产生气态有机相和干燥的电池残渣；将干燥电池残渣进料到磁力分离器，去除磁性颗粒；研磨非磁性电池残渣；将细颗粒和酸混合，产生金属氧化物浆料并且浸出所述金属氧化物浆料；过滤浸出液，除去不可浸出的金属；将浸出液进料到硫化物沉淀槽；中和浸出液；将浸出液与有机萃取溶剂混合；使用溶剂萃取和电解从浸出液中分离钴和锰；从水相中结晶出硫酸钠；向液体中加入碳酸钠并且加热碳酸钠和液体，产生碳酸锂沉淀；和干燥并回收碳酸锂。
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一种用于诸如锂离子二次电池组的电化学电池的电池，包括正极，所述正极具有作为阴极的活性材料和集流体；负极，所述负极具有作为阳极的活性材料和集流体；非水性电解质；以及放置在所述正极和所述负极之间的隔膜。所述阴极、所述阳极、所述电解质和所述隔膜中的至少一个包括以Si：Al比率范围为2‑50的一种或多种沸石形式的无机添加剂，所述无机添加剂吸收出现于电池中的水分、游离的过渡金属离子或氟化氢中的一种或多种。一个或多个的所述电池可以组合在外壳中以形成锂离子二次电池组。所述无机添加剂也可以整合为应用在外壳的内壁上的涂层。
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本发明涉及改变浸入电解液中的锂金属电极的界面电阻的方法,其在所述电极的表面上沉积金属氧化物颗粒的膜。本发明还涉及锂金属电极,其表面覆盖金属氧化物颗粒的膜,还涉及锂金属型电池。
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本发明公开了从电极浆得到的电极,其包括:(A)能锂插入/脱出的电极活性材料;和(B)具有锂离子传导性的无机粒子。本发明还公开了包括上述电极的电化学装置。使用加入到电极浆中的这种具有锂离子传导性的无机粒子的电化学装置能表现出提高的安全性,同时使因使用添加剂而引起的电化学装置的性能降低最小化。
提供一种导电性和分散性优异的电极用导电性组合物。并且，提供一种使用该电极用导电性组合物的，抑制板极电阻的锂离子二次电池用电极、以及速率特性优异的锂离子二次电池。通过含有体积换算的中值粒径D50值为0.1～8μm的碳纳米纤维、活性物质以及粘合剂的电极用导电性组合物，能够得到抑制板极电阻的锂离子二次电池用电极、以及速率特性优异的锂离子二次电池。
本发明涉及多孔硅复合物簇、其制备方法和其碳复合物、及各自包括其的电极、锂电池和器件。多孔硅复合物簇包括：包括多孔硅复合物二次颗粒的多孔芯，所述多孔硅复合物二次颗粒包括多个硅复合物一次颗粒的聚集体；其中所述硅复合物一次颗粒各自包括硅、设置在所述硅上的其中0<x<2的式SiOx的氧化硅、和设置在所述氧化硅上的第一石墨烯；以及设置在所述芯上并且包围所述芯的壳，所述壳包括第二石墨烯。还有各自包括所述多孔硅复合物簇的电极、锂电池、生物传感器、场发射器件、热电器件、和半导体器件。
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本发明的实施方式涉及固体电解质、锂电池、电池包、及车辆。本发明提供具有构成元素的化学稳定性并且也能够低成本化、且与室温相比低温下的锂离子导电性高的固体电解质、包含该固体电解质且低温下的放电速率性能优异的锂电池、包含该锂电池的电池包、及搭载有该电池包的车辆。根据实施方式，提供一种固体电解质，其包含通式Li1+2xM12‑x(Ca1‑yM2y)x(PO4)3所表示的氧化物。其中，M1为选自Zr、Hf中的至少1种元素。M2为选自Sr、Ba中的至少1种元素。x在0<x<2的范围内。y在0<y≤1的范围内。
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本发明涉及一种用于锂电池的正极活性材料及其制备方法，该用于锂电池的正极活性材料的制备方法包括：核前驱体制备；加入掺杂材料M4制备壳前驱体；加入锂源进行烧结，得到目标产物[Lia(Ni1‑x‑yCoxM1y)O2]d·[Lis(Ni1‑m‑n‑tComM2nM4t)O2]1‑d。本发明制备方法合成的具有核壳结构的用于锂电池的正极活性材料，具有优良的循环性能。本发明的制备方法工艺简单，过程可控，易于工业化量产。
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一种检测二次锂电池中隔板相对于电极位置的装置，其包括：检测平台，其具有升降驱动器和水平移动驱动器，以确保成像清晰度；X射线发射与接收装置，在所述检测平台上方对所述二次锂电池进行X射线辐射；成像装置，其与所述X射线发射与接收装置电连通，具有检测图像显示器；计算机分析判断装置，其确定所述隔板相对于所述电极的位置，以此检测所述二次锂电池的物理结构。本实用新型可以确保电池性能可靠、使用安全。
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一种单片集成薄膜固态锂电池设备，用于向移动通信设备供电。所述电池设备包括在大于两层至小于一百万层范围内的多层锂电化学电池单元。所述锂电化学电池单元并联或串联连接，以符合空间体积。所述多个层被配置为形成利用自终止或后终止连接器构造并联布置或串联布置的多个电化学电池单元。
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