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本公开涉及一种锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池正极和全固态锂电池。该正极材料包括核壳结构复合材料，核壳结构复合材料包括核材料、内壳材料和外壳材料，核材料包括正极活性物质，内壳材料为含有氟的正极活性物质，外壳材料包括氟氧化物。本公开的锂离子电池正极材料具有氟化层作为内壳及氟氧化物作为外壳，形成的两层壳体包覆的核壳结构使得包覆结构稳定，可避免正极材料与固态电解质之间发生界面反应或元素扩散，同时减少了正极材料与包覆物之间的元素扩散，从而极大地优化了正极材料的界面。本公开的制备正极材料的方法能够一步完成包覆和氟化，包覆温度低，操作简单可行，进一步降低了元素互渗的情况，优化了正极材料界面。
本发明实施例提供了一种富锂固溶体正极材料，所述富锂固溶体正极材料的化学表达式为zLiMeMO4F·(1-z)(Li2O)x(Me′O2)y，其中，x=1,2或3；y=1或2；0
标签：
加工技术
广东 - 深圳
来源：北方有色网
2023-03-18
本发明提供一种锂离子电池用电极活性材料、锂离子电池极片及其制备方法和含有此电池极片的锂离子电池。该电极活性材料，包括活性物质及包覆在活性物质表面的聚合物锂盐保护层，聚合物锂盐为水溶性聚合物锂盐且不溶于电池的有机电解液，所述聚合物锂盐的聚合物主链段上含有极性基团，具有更优益的循环及储存特性。
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本申请提供一种负极片预嵌锂的方法、预嵌锂负极片及锂离子电容器。所述负极片预嵌锂的方法将负极活性物质、导电剂和粘接剂均匀混合，得到第一混合物。并将所述第一混合物中的所述粘接剂纤维化后，加入锂粉得到第二混合物。之后将第二混合物碾压、复合到集流体上得到预嵌锂的负极片。所述负极片预嵌锂的方法中所述集流体可以为无孔集流体，有效解决了穿孔集流体造成的成本过高的问题。所述负极片预嵌锂的方法简化了工艺流程，缩短了生产周期，适用于工业化生产。
本发明提供了一种锂离子电池负极活性材料，包括碳材料与黑磷通过C‑P键连接形成的复合物。锂离子电池负极活性材料中黑磷和碳材料形成C‑P键，这保证了充放电过程中黑磷和碳材料的紧密接触，不会造成黑磷膨胀时与碳材料和集流体的接触不良，同时碳材料柔性高，可在体积上缓解黑磷的膨胀作用。本发明还提供了一种锂离子电池负极活性材料的制备方法，包括：将碳材料和黑磷混合后进行球磨，球磨速度为300r/min‑700r/min，球磨时间为10h‑20h，所述碳材料与所述黑磷通过C‑P键连接形成复合物，即得所述锂离子电池负极活性材料。所述制备方法简单易操作。本发明还提供了一种锂离子电池负极片和锂离子电池。所述锂离子电池具有极高的能量密度和较长的循环寿命。
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本发明提供了一种用于锂离子电池的钛酸锂材料的制备方法及得到的钛酸锂材料,包括下列步骤:1)将有机钛源、部分有机溶剂、水混合形成含钛溶液,40-80°下水解反应;将锂盐与另一部分有机溶剂混合形成含锂溶液;将含锂溶液与发生水解反应后的含钛溶液接触反应,生成钛酸锂前躯体;Li/Ti摩尔比为0.8-0.84,2)将步骤1)得到的钛酸锂前躯体在含有氢气的惰性气氛下进行第一次煅烧,所述惰性气氛中煅烧5-60min,氢气的体积百分比为1-10%;第一次煅烧后,氢气气氛下进行第二次煅烧6-24h,第二次煅烧温度比第一次煅烧温度高至少400度。得到的钛酸锂材料同时具备优异的高倍率放电性能及循环性能。
本发明实施例提供一种锂负极预处理保护剂，所述锂负极预处理保护剂包括如式(1)所示的含有磺酰氟结构的化合物，
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本发明公开了一种锂离子电池的补锂正极片和锂离子电池，所述锂离子电池的补锂正极片包括：集流体；正极活性物质层，所述正极活性物质层设于所述集流体的表面；补锂层，所述补锂层设于所述集流体的表面且与所述正极活性物质层间隔设置。根据本发明的锂离子电池的补锂正极片，不仅能够实现负极补锂、提升能量密度，而且能够避免补锂后电池阻抗增加，保证电池容量及倍率性能和循环性能。
公开了一种制备高纯度氯化锂、高纯度甲酸锂及高纯度碳酸锂的方法，制备高纯度氯化锂的方法包括：S1将粗制氯化锂和有机溶剂混合，加热至沸腾并脱除回流液中的水分后，将有机溶剂回流，直到检测到回流液和混合液中的含水量均≤0.5wt％，停止加热并冷却至室温，得到悬浊液；S2在搅拌下，往悬浊液中通入氨气，并维持搅拌一段时间，使悬浮在有机溶剂中的氯化锂全部溶解，过滤不溶物杂质，得到过滤液；S3过滤液中加入纯水，搅拌均匀后，滴加精制除杂预配液，经过充分搅拌后过滤，再往滤液中加入草酸、草酸盐或草酸酯中的至少一种，搅拌后，将温度降至‑5℃以下保冷滤除溶液中的不溶物，得到精制氯化锂的有机溶液，其中氯化锂的纯度(干基)≥99.9wt％。
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本发明适用于锂电补锂技术领域，提供了锂电池负极集流体及其制造方法和锂电池负极、锂电池。锂电池集负极流体包括集流导电层和锂带，集流导电层沿第一方向间隔设置有多个凹槽，锂带设置于凹槽中，凹槽的尺寸与集流导电层的尺寸满足：1≤(d‑h)/2*y/(x+y)≤2。锂电池负极、锂电池具有上述锂电池集流体。制造方法包括以下步骤：制备锂带和具有凹槽的集流导电层，凹槽的尺寸与集流导电层的尺寸满足：1≤(d‑h)/2*y/(x+y)≤2。本发明充分利用凹槽的空间将补锂剂添加其中从而实现集流体补锂，且锂带可以较好地参与形成固体电解质界面膜，加强了集流导电层和负极材料之间可以保持有效粘结，补锂效果好，电池快充、倍率特性以及低温性能明显改善，电池的可靠性提升。
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本发明公开了一种锂离子电池正极补锂添加剂及其制备方法和锂离子电池，要解决的问题是提高Li2NiO2纯度，降低成本。本发明的锂离子电池正极补锂添加剂，Li2NiO2纯度>95％，残碱总量<3％，首次充电克容量为420～465mAh/g，不可逆容量为260～340mAh/g。本发明的制备方法，包括以下步骤：复合锂盐的制备，复合锂盐与镍源混合，烧结，破碎，得到锂离子电池正极补锂添加剂。本发明的锂离子电池，在正极的正极活性材料中添加有本发明的锂离子电池正极补锂添加剂。本发明与现有技术相比，锂原料采用复合锂盐，包含混合、烧结和破碎，得到的Li2NiO2纯度>95％，残碱总量<3％，首次充电克容量为420～465mAh/g，不可逆容量为260～340mAh/g，制备方法简单，容易控制，成本低，环保，有利于工业化生产。
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本发明公开了一种复合铁锂材料，包括作为主体材料的磷酸铁锂以及掺杂在所述主体材料中的掺杂材料。这种复合铁锂材料包括掺杂材料以及作为主体材料的磷酸铁锂，并且掺杂材料的充放电特性满足在10%到95%的荷电状态变化区间内，掺杂材料的单位电压差与单位荷电状态差的比值较磷酸铁锂大，并且掺杂材料的充放电特性满足在95%到100%的荷电状态变化区间内，掺杂材料的单位电压差与单位荷电状态差的比值较磷酸铁锂小。通过掺杂这种掺杂材料，使得复合铁锂材料的充电特性曲线趋于平稳，相对于纯的磷酸铁锂材料，这种复合铁锂材料可以通过电位变化来判断荷电状态。本发明还提供一种采用该复合铁锂材料的锂离子电池。
本申请提供一种基于锂浓度‑应力耦合模型计算锂离子电池活性物质颗粒锂浓度的算法。这一算法包括四个步骤，依次为取定计算所需的锂浓度‑应力耦合模型参数、计算锂离子电池活性物质颗粒表面锂通量、计算锂离子电池活性物质颗粒中心锂浓度、计算锂离子电池活性物质颗粒非中心锂浓度。利用这一算法，能够高速、精确地计算锂离子电池活性物质颗粒锂浓度，从而使之能够用于锂离子电池仿真与电子设备、电动汽车、储能电站中锂离子电池荷电状态估计。
本申请公开了一种锂例子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池的正极和锂离子电池，其中，锂离子电池正极材料含有尖晶石相结构，尖晶石相结构含有孪晶晶界。本申请的锂离子电池正极材料，通过在尖晶石相结构中引入一定量的孪晶晶界，孪晶晶界的存在显著提高了锂离子的迁移能力，进一步提升了尖晶石相锰酸锂材料组装的锂离子电池的倍率性能。
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本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种锂电池正极片及其制备方法和全固态锂电池以及预固态锂电池。本发明涉及一种锂电池正极片，该锂电池正极片含有正极活性材料、硫化物固体电解质和添加剂，所述正极活性材料包括第一含锂化合物，所述添加剂含有第二含锂化合物和Li2Sx，其中，2≦x≦7。还涉及一种制备锂电池正极片的方法和全固态锂电池以及预固态锂电池。本发明制得的全固态锂电池或预固态锂电池具有较高的库伦效率，具有较高的电化学性能。
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本发明涉及电池领域，具体地，涉及一种锂离子电池隔膜、锂离子电池电极和锂离子电池。该锂离子电池隔膜包括至少两个绝缘层及位于相邻两个绝缘层之间的抑锂层，所述抑锂层含有可嵌锂物质、第一粘结剂及导电剂。该锂离子电池电极，包括集流体及位于集流体上的活性材料层，所述活性材料层表面还设有绝缘层及位于绝缘层表面的抑锂层，所述抑锂层含有可嵌锂物质、第一粘结剂及导电剂。本发明提供的锂离子电池具有很好的安全性和耐过充性。
本发明涉及电化学技术领域，具体提供一种三维复合金属锂负极及制备方法和锂金属电池、锂硫电池。所述三维复合金属锂负极包括具有三维多孔结构的导电体和金属锂；所述金属锂嵌入填充于所述导电体的三维多孔结构中。本发明的三维复合金属锂负极组装成电池后可以抑制电池循环过程中锂枝晶的产生和引起体积的变化，有利于金属锂负极的商业化应用。
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本发明涉及一种用于锂离子电池隔膜的涂料，该涂料包括核/壳结构的陶瓷/聚合物复合粒子，其中陶瓷粒子为核，熔融温度为100‑200℃的低熔点聚合物为壳包覆陶瓷粒子。本发明还涉及用该涂料涂覆的锂离子电池隔膜和用该隔膜制作的锂离子电池。采用该涂料涂覆在基膜上制成涂层的锂离子电池隔膜后，陶瓷粒子可以为涂层和隔膜提供耐高温性能，低熔点聚合物材料可以在电池发生过热时熔融，关闭隔膜的孔隙，实现热关闭性能。而且，所采用的聚合物为憎水型聚合物材料，因此包覆的涂层粒子水分含量极低。本发明的锂离子电池隔膜的涂料可提升锂离子电池隔膜在电池体系的电性能，提高电池的安全性能和循环性能。
本发明公开了含锰钴镍的锂复合氧化物 Lia (NibCocMnd)M1－b－c－dO2(式中 M为至少一种选自Cr，Zn及Sn的金属原子，a＝0.97－1.07， 0＜b＜1，0＜c＜1，0＜d＜1，0.9≤b+c+d＜1＝。本发明还公 开了含锰钴镍的锂复合氧化物的制备方法，包括以下步骤：(a) 在可控气氛环境下，将M盐(为至少一种选自Al，Mg，Cr， Zn，Ti及Sn金属的金属盐)及锰、镍、钴盐的混合水溶液加至 碱液中，共沉淀生成Ni－Co－Mn－M复合氢氧化物；(b)洗涤、 干燥(a)步骤制得的复合氢氧化物后与氢氧化锂混磨，并于240 －550℃下热处理此混合物；以及(c)于650－850℃下热处 理步骤(b)中所得的产物。按此法制备的锂复合氧化物粒度较均 匀，密度较大，结构稳定性及加工行为好，电化学充放电及循 环性能优异。本发明还公开了含锰钴镍的锂复合氧化物作为锂 离子二次电池的正极材料及在锂离子二次电池中的应用。
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本发明涉及锂离子电池、锂离子电池负极片及锂离子电池制备方法；一种锂离子电池负极片，包括负极集流体和涂覆于所述负极集流体上的负极材料；所述负极材料包括负极活性物质、导电剂、高分子粘结剂；所述负极活性物质包括经过碳包覆处理的FePO4。该锂离子电池负极片的负极材料通过选择经过碳包覆处理的FePO4作为负极活性物质，从而使得制得的锂离子电池具有较高的安全性能和能量密度以及较长的使用寿命。
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一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂-磷酸钒锂的制备方法。是将硫酸亚铁溶液和偏钒酸铵溶液加入搅拌反应釜中反应0.5~8h,再将足量的双氧水加入溶液中反应0.2~0.5h,陈化2~4h,经过滤、洗涤、干燥后得到高活性的FeVO4·xH2O粉末;将FeVO4·xH2O粉末经过500℃热处理后得到纯相FeVO4;再将纯相FeVO4、锂源化合物、磷源化合物、复合碳源及复合金属化合物为原料,将铁、钒、磷、锂、碳元素及复合金属元素摩尔比配比为1∶1∶2.5∶2.5∶(0.1~10)∶(0.01~1),然后以水为介质进行机械活化0.5h~10h,采用喷雾干燥方式得到含复合碳源和复合金属元素的磷酸铁锂-磷酸钒锂复合材料前驱体,再在一定的气氛保护下于600~900℃焙烧4~20h,得到性能优异的磷酸铁锂-磷酸钒锂复合正极材料。
本发明公开了一种超过磷酸铁锂理论容量的磷酸铁锂基复合材料、其制备方法及用途。所述磷酸铁锂基复合材料包括内核以及包覆所述内核的复合包覆层，所述内核由无机碳基体及附着在所述无机碳基体上的磷酸铁锂构成，所述复合包覆层的组成包括一水七氧化三钒颗粒和无机碳。所述方法包括：1)制备由无机碳基体及附着在所述无机碳基体上的磷酸亚铁构成的复合前驱体；2)将复合前驱体与锂源和磷源混合，焙烧，得到内核；3)将内核、钒源、可溶性有机碳源、表面活性剂和溶剂混合得浆料，水热反应，得到磷酸铁锂基复合材料。本发明的磷酸铁锂基复合材料的振实密度高、扣电容量可达170mAh/g以上，且倍率性能良好。
本发明实施例提供了一种锂离子二次电池负极活性材料，包括石墨烯和纳米In2S3颗粒，所述石墨烯和纳米In2S3颗粒均匀混合。该锂离子二次电池负极活性材料具有高的比容量且循环性能良好。本发明实施例第二方面提供了所述锂离子二次电池负极活性材料的制备方法，工艺简单方便，条件温和。本发明实施例第三方面提供了包含所述锂离子二次电池负极活性材料的锂离子二次电池负极极片，以及本发明实施例第四方面提供了包含所述锂离子二次电池负极活性材料的锂离子二次电池。
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本发明公开了一种预锂化极片、预锂化极片的制备方法以及锂离子电池，涉及锂离子电池技术领域；预锂化极片的制备方法包括步骤：S1、金属薄膜的制成；S2、三明治形状薄膜的成型；S3、金属锂层的成型，采用离子铣技术将上、下两层薄膜基材的表面刻蚀出多个阵列分布的待镀区，且待镀区贯穿于薄膜基材和活性材料层；在薄膜基材的表面镀上金属锂，金属锂填充待镀区，在薄膜基材的外表面形成金属锂层；S4、薄膜基材的剥离，对金属薄膜上表面的薄膜基材与活性材料层之间、金属薄膜下表面的薄膜基材与活性材料层之间实现剥离，得到预锂化极片；本发明的有益效果是：安全性能更高，还能够为锂电池提供远远不断的锂源，实现了安全与能量密度的完美平衡。
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本发明涉及一种锂离子电池用锂复合片及其制备方法、锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。本发明的锂离子电池用锂复合片，包括锂片，所述锂片表面包覆有偏铝酸锂材料层，所述偏铝酸锂材料层包括偏铝酸锂。本发明的锂离子电池用锂复合片应用到锂离子电池中，能够补充负极极片在首次充电过程中消耗的不可逆锂，还能够在锂离子电池充放电过程中保持极片的结构稳定，有利于提高锂离子电池的循环寿命。在锂离子电池内部温度上升时，也能较好地保持电芯不发生严重的结构变化。
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为克服现有锂离子电池中存在钝化膜阻抗大和高、低温性能差的问题，本发明提供了一种非水电解液，包括有机溶剂、锂盐和磷酸酯类化合物，所述磷酸酯类化合物包括选自结构式(Ⅰ)所示化合物：结构式(Ⅰ)其中，R1、R2、R3各自独立地选自1～5个碳原子的烷基、1～5个碳原子的氟代烷基、芳香基、氟取代芳香基、2～5个碳原子的不饱和烃基、‑Si(CmH2m+1)3，m为1～3的自然数，R1、R2、R3中至少一个为不饱和烃基，且R1、R2、R3中至少一个为‑Si(CmH2m+1)3基团。同时，本发明还公开了包括上述非水电解液的锂离子电池。本发明提供非水电解液有利于提升锂离子电池的高温循环性能和低温存储性能。
一种锂离子电池负极及其制备方法、含有该锂离子电池负极的锂离子电池，其特征在于，所述的负极包括集流体、设置在集流体上的防过放涂层以及设置在防过放涂层上的负极活性材料层；所述防过放涂层由钛酸锂和粘结剂组成，所述钛酸锂的化学式为LixTi5O12，其中4≤x≤9。所述锂离子电池负极的制备方法包括：1)将钛酸锂与粘结剂、溶剂混合后配制成浆料；将所述浆料涂覆于负极集流体表面，干燥辊压后得到表面具有防过放涂层的集流体；2)将负极浆料涂覆于步骤(1)中得到的表面具有防过放涂层的集流体的表面，干燥辊压后得到所述锂离子电池负极。本发明提供的锂离子电池负极，通过在集流体与负极活性材料层之间设置一层含有钛酸锂的防过放涂层，能够有效的避免锂离子电池过放状态下SEI膜分解，并同时解决了电池过放状态下现有负极集流体易氧化溶解的问题。
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本发明公开一种包含钛酸锂涂层的锂离子电池正极片及其制备方法和锂离子电池，其中，包含钛酸锂涂层的锂离子电池正极片，包括集流体、形成于集流体表面的正极材料层及形成于正极材料层表面的钛酸锂涂层，所述钛酸锂涂层厚度为0.1-30μm，所述钛酸锂涂层包含比重为80％-98％的钛酸锂、0.5％-10％的粘结剂和0.5％-10％的导电剂；本发明技术方案能够在保证锂离子电池电性能前提下，提高锂离子电池安全性能。
本发明实施例提供了一种锂离子电池负极添加剂，为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，该聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂中，并且聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮或甲醇反应，以及聚合物在0~150℃温度下稳定存在。该锂离子电池负极添加剂可作为锂源加入锂离子电池负极材料中，用以补偿锂离子电池负极在首次充放电过程中出现的锂消耗。本发明实施例还提供了该锂离子电池负极添加剂的制备方法、包含该锂离子电池负极添加剂的锂离子电池负极片和锂离子电池，该锂离子电池能量密度高且循环寿命长。
本发明提供了一种废旧磷酸铁锂电池的回收利用方法，包括：将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆解得到正极片；将正极片溶解在酸中，过滤后，得到滤液和滤渣；向滤液中加入氨水，同时搅拌，直至所得的溶液pH为1.0‑1.6，得到含有硫酸锂和硫酸铝的混合溶液B和磷酸铁沉淀；向混合溶液B中加入氨水，同时搅拌，直至所得的溶液pH为5.4‑7.0，得到硫酸锂滤液和氢氧化铝沉淀；向硫酸锂滤液中加入含磷化合物和碱，搅拌，直至所得溶液pH为9.0‑14.0，过滤得到沉淀后干燥，得到磷酸锂。本发明还提供了一种磷酸锰铁锂或磷酸铁锂正极材料的制备方法，采用上述制得的磷酸锂和磷酸铁作为原料制得磷酸锰铁锂或磷酸铁锂正极材料。
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