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該發(fā)明涉及一種碳熱還原硫酸鋰(Li2SO4)制備鋰硫電池炭/硫化鋰(Li2S)復(fù)合正極材料的方法,屬于鋰硫電池技術(shù)領(lǐng)域。以含硫酸鋰的復(fù)合材料為前驅(qū)體,在惰性氣氛保護(hù)條件下,經(jīng)過碳熱還原制備炭/硫化鋰復(fù)合材料,并將其用于鋰硫電池正極。本發(fā)明所涉及的炭/硫化鋰復(fù)合材料制備方法是一種新型原位合成鋰硫電池正極材料的方法,制備出的炭/硫化鋰復(fù)合材料活性物質(zhì)分散性好,材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,用作鋰硫電池正極材料具有比容量高,循環(huán)和倍率性能優(yōu)異等優(yōu)點。該法操作簡單,制備成本低,且易于規(guī)?;a(chǎn)。
本發(fā)明提供了一種鋰離子電池夾具、加壓鋰離子電池和加壓鋰離子電池組,涉及電池技術(shù)領(lǐng)域,鋰離子電池夾具包括第一夾板、第二夾板和脊背板,第一夾板和第二夾板通過脊背板固定連接,第一夾板和第二夾板相對設(shè)置,第一夾板和第二夾板用于夾制鋰離子電池;加壓鋰離子電池包括鋰離子電池和鋰離子電池夾具,鋰離子電池設(shè)置于第一夾板和第二夾板之間,緩解了現(xiàn)有鋰離子電池在多次循環(huán)使用過程中,循環(huán)性能差的技術(shù)問題,通過鋰離子電池夾具對鋰離子電池夾制加壓,以使得鋰離子電池在多次循環(huán)過程中,正極片與電解液及負(fù)極片與電解液之間的界面更加緊湊,避免脹氣和鋰枝晶現(xiàn)象的出現(xiàn),提高循環(huán)性能。
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域,公開了一種預(yù)嵌鋰的鋰離子電池正極極片及預(yù)嵌鋰的方法。該方法包括如下步驟:S1:制備導(dǎo)電膠液;S2:將正極活性材料和AmOn/Li5±xMyNzO4加入到步驟S1制備的導(dǎo)電膠液中,攪拌均勻得到混合漿料;S3:將所述混合漿料涂覆在正極集流體上,烘干,得到預(yù)嵌鋰的鋰離子電池正極極片。本發(fā)明可以實現(xiàn)在正極中補鋰的目的,以補充SEI膜形成時消耗的鋰離子從而減少不可逆容量,提升電池的能量密度,延長電池的使用壽命。
本申請公開了一種用于鋰離子電池負(fù)極接觸預(yù)鋰化的電解液及預(yù)鋰化方法,上述預(yù)鋰化的電解液包括有機(jī)溶劑與鋰鹽,有機(jī)溶劑包括一元溶劑、二元溶劑、三元溶劑或四元溶劑中的任意一種。上述預(yù)鋰化方法的步驟包括:將鋰離子電池負(fù)極浸泡在上述預(yù)鋰化的電解液中,以發(fā)生預(yù)鋰化反應(yīng),得到預(yù)鋰化負(fù)極。上述預(yù)鋰化電解液中的有機(jī)溶劑與鋰鹽能夠調(diào)控SEI膜在含鋰層/負(fù)極接觸界面上的生長行為及其物理化學(xué)性質(zhì),能夠降低SEI膜中的有機(jī)組分,提高含鋰層中活性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化效率至85%以上;同時,降低了惰性鋰的形成與產(chǎn)量,有效避免了因惰性鋰積聚造成的負(fù)極析鋰和電池極化增大現(xiàn)象,顯著提高了接觸預(yù)鋰化電池的容量保持率和循環(huán)穩(wěn)定性。
本發(fā)明涉及鋰二次電池領(lǐng)域,公開了一種鋰二次電池金屬鋰負(fù)極材料的改性方法及改性金屬鋰負(fù)極材料,該負(fù)極材料包括鋰基體、形成在鋰基體表面的金屬鋰顆粒層以及共形覆蓋在金屬鋰顆粒層表面的保護(hù)層;其中,所述金屬鋰顆粒層的孔隙率為10?80%;所述保護(hù)層含有鋰鹽。本發(fā)明提供的改性金屬鋰負(fù)極材料應(yīng)用于鋰二次電池,可以克服現(xiàn)有鋰二次電池金屬鋰負(fù)極材料局部形成鋰枝晶導(dǎo)致電池短路引發(fā)安全問題的缺陷。而本發(fā)明提供的鋰二次電池金屬鋰負(fù)極材料的改性方法采用了低成本的化學(xué)刻蝕,克服了采用融鋰的方法實現(xiàn)金屬鋰結(jié)構(gòu)的改變時的高成本,高安全隱患的缺陷。
一種鋰離子電池復(fù)合正極及柔性鋰電池、固態(tài)鋰電池制備方法。本發(fā)明將快鋰離子導(dǎo)體的前驅(qū)體溶液與鋰離子電池正極材料在一定溫度下混合均勻,得到表面包覆無機(jī)快鋰離子導(dǎo)體的復(fù)合正極材料,將復(fù)合正極經(jīng)熱處理后,得到無機(jī)快鋰離子導(dǎo)體包覆復(fù)合正極材料;無機(jī)快鋰離子導(dǎo)體為高電導(dǎo)率的石榴石型固態(tài)電解質(zhì)Li5+xNxLa3?xM2O12(0≤X≤2,M=Nb、Ta、Sb、Bi,N=Ca、Ba、Sr、Ge)及其改性化合物L(fēng)i7+x(La2?xMx)B2O12(0≤X≤2,M=Ca、Ba、Sr、Ge;B=Zr、Hf、Sn);Li7?xLa3Zr2?xTaxO12(0≤X≤2)。鋰離子電池正極材料為具有尖晶石結(jié)構(gòu)的LiM2O4, M=Ni和/或Mn;和/或具有層狀結(jié)構(gòu)的LiMO2, M=Ni、Co、Mn、Al中至少一種;和/或富鋰錳基正極材料xLi2MnO3.(1?x)LiMO2, 0.1< x< 0.9,M=Ni、Co、Mn中一種。本復(fù)合正極材料可改善鋰離子電池正極材料的循環(huán)性能、高溫性能和倍率性能。
本發(fā)明提供了一種鋰離子電池負(fù)極用碳材料的制備方法,該方法包括:將煤液化殘渣進(jìn)行聚合;將聚合產(chǎn)物進(jìn)行穩(wěn)定化,將穩(wěn)定化產(chǎn)物進(jìn)行碳化。本發(fā)明提供了按照本發(fā)明所述的制備方法得到的鋰離子電池負(fù)極用碳材料。本發(fā)明提供了一種鋰離子電池負(fù)極,該負(fù)極含有本發(fā)明所述的碳材料。本發(fā)明提供了一種鋰離子電池,該鋰離子電池的負(fù)極含有本發(fā)明所述的碳材料。本發(fā)明的方法,采用煤直接液化殘渣為原料,用熱聚合的方法,無需催化劑,經(jīng)過聚合、穩(wěn)定化和碳化制備鋰離子電池負(fù)極碳材料,一方面省去了催化劑的使用,另一方面也省去了聚合后的分離工藝及分離所需的有機(jī)溶劑或者沉淀劑。
本發(fā)明提供一種鋰離子電池補鋰電解液及補鋰方法。首先,所述補鋰電解液包括有機(jī)溶劑和鋰鹽,電極電位在4.3V(vs?Li+/Li)以下時,鋰鹽的陰離子在鋰離子電池正極不穩(wěn)定,會發(fā)生陽極氧化分解反應(yīng),對應(yīng)負(fù)極發(fā)生鋰離子的嵌入反應(yīng)。所述補鋰方法包括步驟:將補鋰電解液注入鋰離子電池中,將鋰離子電池預(yù)充至補鋰電壓,來對負(fù)極補鋰并控制補鋰量,待補鋰反應(yīng)完成后,除去剩余補鋰電解液,重新注入常規(guī)電解液,隨后對電池進(jìn)行預(yù)充化成工序。本發(fā)明操作簡單,無需改造現(xiàn)有產(chǎn)線,僅需適當(dāng)改變電池預(yù)充工藝,便可精確、均勻的對負(fù)極進(jìn)行補鋰,從而改善電池的首次庫倫效率,提高能量密度,改善循環(huán)性能。
本發(fā)明公開一種鋰離子電池的補鋰電極片、補鋰隔膜及其制備方法,其中,補鋰電極片包括集流體層、電極材料層和補鋰層,所述電極材料層涂覆于集流體層上,所述補鋰層涂覆于所述電極材料層上;補鋰隔膜,包括補鋰層和隔膜層,所述補鋰層在所述隔膜層的表面;所述補鋰層的厚度介于200nm至10μm之間,所述補鋰層的成分包括金屬鋰和添加成分,所述添加成分包括:表面含有鹵族元素官能團(tuán)的無機(jī)材料,和/或,能夠與液態(tài)金屬鋰或鋰合金相親的無機(jī)材料;所述補鋰層中金屬鋰的質(zhì)量含量占50wt.%~99wt.%。本發(fā)明的補鋰層的具有超薄可控的厚度,能夠調(diào)節(jié)補鋰的量,金屬鋰的含量高,具有更有效的補鋰效率。
本發(fā)明提供了一種鋰離子電化學(xué)儲能器件負(fù)極的無析鋰預(yù)嵌鋰方法,涉及電化學(xué)儲能器件技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將若干負(fù)極電極片、正極電極片和隔膜通過疊片或卷繞形成電芯,負(fù)極電極片和正極電極片通過隔膜隔開;然后將所述電芯放入殼體中;再在所述殼體中放置金屬鋰電極,所述金屬鋰電極與電芯相對放置,且在金屬鋰電極與電芯之間設(shè)置涂層隔膜;所述涂層隔膜的單面或雙面涂布有多孔碳材料,且所述多孔碳材料不與金屬鋰電極和負(fù)極電極片接觸;在所述殼體中注入電解液后對殼體進(jìn)行熱封口,然后對負(fù)極電極片進(jìn)行預(yù)嵌鋰。采用本發(fā)明提供的方法對鋰離子電化學(xué)儲能器件的負(fù)極進(jìn)行預(yù)嵌鋰,可以防止析鋰的發(fā)生。
本發(fā)明提供了一種鋰離子電池用前驅(qū)體、正極材料、鋰離子電池正極以及鋰離子電池。本發(fā)明提供的鋰離子電池正極材料的平均組成為:LiNixCoyMnzAldO2?式(Ⅱ),其中,0≤x< 1,0≤y< 1,0≤z< 1,0.001≤d≤0.05,x+y+z+d=1,所述鋰離子電池正極材料為球形顆粒,Al元素含量從顆粒中心到表面連續(xù)遞增。該材料制作成的鋰離子電池比容量高、循環(huán)性能優(yōu)良、安全性能好,且成本相對低廉。
本發(fā)明涉及一種低溫制備鋰電池正極材料鋰錳復(fù)合氧化物的方法及鋰離子二次電池,所述鋰錳復(fù)合氧化物為摻雜有其它金屬元素X的尖晶石型鋰錳復(fù)合氧化物L(fēng)iMn2-yXyO4,其中,X為鈷、鎳、銅、鋅、鉻、鋁中的至少一種,0
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池用的球形錳酸鋰正 極材料及其制備方法,屬于電池材料制備技術(shù)領(lǐng)域。該材料以MnO2和Li2CO3為原料,其制備方法是按摩爾比為Li2CO3:1~1.05,MnO2:4,Al2O3:0.01~0.02,Cr2O3:0~0.02進(jìn)行配料;球磨混料,烘干,過篩;在700℃~850℃煅燒,保溫,即得LiMn2O4粉料。利用本發(fā)明的配方和制備方法制備的粉料粒度均勻,平均團(tuán)聚體粒度為20μm,平均晶粒度為0.1μm,顆粒形態(tài)為球形,粉料具有大的吸液量,容量分布范圍110~120mAh/g,500次衰減為5~10%。本制備方法工藝簡單、成本低,適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明提供一種金屬鋰負(fù)極保護(hù)液,包括磷酸鋁有機(jī)納米粒子、聚合物分子及有機(jī)溶劑,所述聚合物分子用于與鋰電池的電解液形成凝膠聚合物電解質(zhì),所述磷酸鋁有機(jī)納米粒子在所述有機(jī)溶劑中單分散,所述聚合物分子在所述有機(jī)溶劑中溶解。本發(fā)明還提供一種金屬鋰負(fù)極表面保護(hù)方法、負(fù)極極片、鋰電池和鋰空氣電池。
本發(fā)明提供了一種用于含鋰赤泥的鋰提取劑及從含鋰赤泥中提鋰的方法,屬于鋰提取技術(shù)領(lǐng)域,所述鋰提取劑包括以下組分:含銨根離子的化合物。該鋰提取劑中包括含銨根離子的化合物,采用離子置換的原理,赤泥中的鋰以LiAl2(OH)7·2H2O形態(tài)存在,是層狀結(jié)構(gòu),為了保持電荷平衡,Li+位于氫氧化鋁八面體空穴中,提取過程中NH4+與Li+發(fā)生離子置換反應(yīng),從而Li+進(jìn)入溶液,反生離子置換反應(yīng),從而實現(xiàn)從含鋰赤泥中鋰的高效且選擇性提取,提取溶液中硅、鋁等雜質(zhì)含量低,有助于后續(xù)制備高品質(zhì)鋰鹽。
本發(fā)明提供了一種鋰離子電池荷電分容處理方法及其制得的鋰離子電池,涉及儲能電池技術(shù)領(lǐng)域。上述鋰離子電池荷電分容處理方法主要為將化成處理后的鋰離子電池用小電流和大電流交替充放電處理進(jìn)行荷電分容,該荷電分容處理方法具備生產(chǎn)周期短、設(shè)備使用率高、耗能低的優(yōu)點,同時還可以明顯增加電池的儲電容量、延長電池的使用壽命。該荷電分容處理方法可廣泛使用于鋰離子電池的荷電分容處理。
本發(fā)明提供了一種用B4C和Li3N為原料制備Li3BN2化合物的方法,其特征在于:以碳化硼和氮化鋰為原料,在通氮氣的反應(yīng)爐中,800℃~1000℃保溫1.5~2.5小時制備Li3BN2。工藝為:把氮化鋰粉末和碳化硼粉末按每摩爾碳化硼對應(yīng)3.5~5.0molar氮化鋰的比例配料、混均,粉末的粒度4um-200um范圍內(nèi)。把混合好的原料放入坩堝內(nèi),置于密閉反應(yīng)爐中,向反應(yīng)爐中通氮氣,接著按每分鐘5℃升溫速度升溫至800℃~1000℃,在該溫度下保溫1.5~2.5小時,然后隨爐冷卻;在整個反應(yīng)過程中始終對反應(yīng)爐通氮氣流,冷卻到室溫后,取出反應(yīng)坩堝,得到塊狀Li3BN2,粉碎后得到Li3BN2粉末。本發(fā)明的優(yōu)點在于:降低了合成Li3BN2化合物的原料成本,擴(kuò)大了該化合物的應(yīng)用領(lǐng)域。
本發(fā)明公開了一種用于鋰離子電池正極的補鋰劑、補鋰方法、正極片、補鋰漿料及電池,其中該補鋰劑為鋰的硫化物(LixS);該補鋰方法包括:鋰離子電池的正極中添加該補鋰劑。LixS在首次充電時釋放鋰離子,鋰離子參與抵消鋰電池首次充放電形成SEI膜導(dǎo)致的不可逆的容量損失,有效提高電池的首次庫倫效率,從而提高了電池的能量密度,副產(chǎn)物Sx2?可通過電池電極片中的導(dǎo)電劑(如多孔碳、導(dǎo)電炭黑、MXenes、石墨烯等)吸附限域,從而避免Sx2?損耗鋰離子。本發(fā)明的技術(shù)方案簡單有效,適用于現(xiàn)有的電池生產(chǎn)和制造設(shè)備,易于在現(xiàn)有電池生產(chǎn)中實施推廣,具有顯著的工業(yè)實用價值。
本發(fā)明提供了一種從鋰離子電池正極廢料中回收正極材料前驅(qū)體和碳酸鋰的方法,廢料為電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生或廢舊電池經(jīng)機(jī)械破碎、分選后得到的含雜質(zhì)正極粉料,用含還原劑的揮發(fā)性浸取劑進(jìn)行浸出,得到浸取液后濃縮精餾,揮發(fā)性浸取劑再生,含Co、Ni、Mn、Li余液經(jīng)成分調(diào)控后進(jìn)行Co、Ni、Mn組分的共沉淀,固液分離,富鋰溶液進(jìn)一步處理得到高純碳酸鋰,用于制備Co、Ni、Mn前驅(qū)體的混料通過高溫固相反應(yīng)制備正極活性材料;本發(fā)明流程簡單,無需復(fù)雜的除雜步驟和萃取富集工藝,同時浸取劑來源廣泛,浸出選擇性強(qiáng),浸出率高,在浸出反應(yīng)后經(jīng)濃縮精餾仍能回收利用,降低成本,得到高質(zhì)量的Co、Ni、Mn前驅(qū)體和高純度碳酸鋰,具有良好的應(yīng)用前景。
本發(fā)明公開了一種連續(xù)化可控有效的預(yù)鋰化系統(tǒng)和補鋰方法。所述的預(yù)鋰化系統(tǒng)包括放卷裝置,負(fù)壓間接鋰化裝置,清洗裝置,烘干裝置,輥壓裝置和收卷裝置。補鋰方法包括以下步驟:首先金屬鋰錠包覆一層電阻緩沖膜,連續(xù)化極片通過負(fù)壓間接緩沖裝置,在電解液存在條件下極片與包覆電阻緩沖膜的金屬鋰錠間接接觸,實現(xiàn)電極的預(yù)鋰化。本發(fā)明所述的預(yù)鋰化系統(tǒng)能夠連續(xù)化生產(chǎn),并且鋰化程度可控,鋰化均勻,方法簡便,有利于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明涉及一種鈷酸鋰復(fù)合材料顆粒,其包括正極活性物質(zhì)顆粒及包覆于該正極活性物質(zhì)顆粒表面的磷酸鋁層,該正極活性物質(zhì)顆粒為鈷酸鋰或摻雜鈷酸鋰顆粒。本發(fā)明還涉及一種鋰離子電池正極復(fù)合材料顆粒的制備方法,其包括:提供硝酸鋁溶液;將待包覆的正極活性物質(zhì)顆粒加入該硝酸鋁溶液中,該正極活性物質(zhì)顆粒為鈷酸鋰或摻雜鈷酸鋰顆粒,控制該正極活性物質(zhì)的加入量,形成一混合物;將磷酸鹽溶液加入該混合物進(jìn)行反應(yīng),在該正極活性物質(zhì)顆粒表面形成磷酸鋁層;以及熱處理該表面具有磷酸鋁層的正極活性物質(zhì)顆粒,得到正極復(fù)合材料顆粒。本發(fā)明還涉及一種鋰離子電池。
一種電動車用高性能鋰離子電池正極材料的制備方法。它是以錳的氧化物或錳鹽與鋰鹽按鋰/錳摩爾比為0.51~0.55的比例混合并壓成塊狀后,在550~950℃下分段分次焙燒得到尖晶石型錳酸鋰。該錳酸鋰不同于以往錳酸鋰的地方是它具有二次球聚體的結(jié)構(gòu)(圖1),具有較高的放電比容量、良好的循環(huán)性能和大電流放電性能以及高溫放電性能和高溫存放性能。
本實用新型公開了一種鋰片、鋰電池極片、鋰電池電芯、鋰電池以及電子設(shè)備。該鋰片包括鋰箔以及保護(hù)膜;鋰箔包括相對設(shè)置的正面和背面;保護(hù)膜的至少部分能夠被電解質(zhì)溶解,保護(hù)膜至少用于隔絕水,保護(hù)膜包括至少兩層,至少有一層保護(hù)膜覆蓋于正面,至少有一層保護(hù)膜覆蓋于背面。該鋰片具有良好防護(hù)性能,使得鋰電池極片、鋰電池電芯以及鋰電池的制造難度降低,有利于降低成本,有利于提高電子設(shè)備的競爭力。
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池正極材料暴露(111)活性晶面空心多級結(jié)構(gòu)錳酸鋰立方體的制備方法。本發(fā)明以親水性溶劑和短鏈單元醇為溶劑,將錳鹽溶液與堿性試劑溶液進(jìn)行共沉淀反應(yīng),生成立方前驅(qū)體,將其進(jìn)行低溫?zé)崽幚?,隨后與鋰鹽混合,最后進(jìn)行熱處理得到鋰離子電池正極材料暴露(111)活性晶面空心多級結(jié)構(gòu)錳酸鋰。本發(fā)明制備方法工藝簡單、易操作、利于工業(yè)化生產(chǎn),制備的空心納米/微米分級結(jié)構(gòu)可以同時實現(xiàn)縮短鋰離子傳輸距離和緩沖由于鋰離子插入/拔出過程引起的體積變化和結(jié)構(gòu)應(yīng)變,(111)活性面與其他晶面相比具有低的錳離子溶解,應(yīng)用于鋰離子電池具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性,是一種具有廣泛商業(yè)化應(yīng)用前景的鋰離子電池正極材料。
本發(fā)明提供一種有機(jī)—無機(jī)聚硫化物鋰電池正 極材料及其制備方法和鋰電池正極及鋰電池,屬于鋰電池制造 工藝領(lǐng)域。該有機(jī)—無機(jī)聚硫化物由P、N、S三種元素組成, 其分子式為 (NPSm) n。本發(fā)明有機(jī)—無機(jī)聚硫化物作為二次鋰電池 正極材料使用,能量密度高,比容量大,活性材料利用率高, 循環(huán)性好。此外,N、P元素的大量存在使材料具有阻燃安全 性,N、P元素中孤對電子的存在和聚合物分子中共軛雙鍵的 存在,使材料具有較好的導(dǎo)電能力,應(yīng)用前景巨大。
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池保護(hù)膜,該保護(hù)膜的成分為AlxMyPO4以及AlxMy(PO3)3中的一種或該兩種物質(zhì)的混合物;其中M的價態(tài)為k,M為Cr、Zn、Cu、Mg、Zr、Mo、V、Nb及Ta中的一種或多種的混合;0
目前在粉末冶金近凈成形過程中,包套內(nèi)型芯材質(zhì)的選擇通常為鋼材,但對于薄壁大型尺寸環(huán)形粉末件而言,控制粉末熱等靜壓包套型芯重量有重要意義,一方面為滿足現(xiàn)有噸位熱等靜壓爐的需求,另一方面可縮短酸洗去除鋼芯的周期,提高粉末構(gòu)件的研制效率;基于此,本發(fā)明提供一種粉末冶金用包套雙重型芯的制備方法。
本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)高塑雙相鈦的制備方法。以純鈦粉末為原料,通過3D打印、真空燒結(jié)等方法制備純鈦樣品,對樣品進(jìn)行塑性變形處理或淬火,獲得具有納米尺度馬氏體相且與基體α相共格的雙相結(jié)構(gòu)純鈦材料,室溫力學(xué)性能優(yōu)異。
本發(fā)明屬于金屬耐腐蝕表面處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種耐腐蝕熔覆層粉末材料、熔覆層的制備方法。
本發(fā)明將微注射成形和氣流磨這兩項技術(shù)相結(jié)合開發(fā)了一種新型場發(fā)射微納鎢發(fā)射極制備方法,可制備出孔隙特性優(yōu)良、組織均勻、形狀復(fù)雜、尺寸精度高以及產(chǎn)品一致性好的場發(fā)射微納鎢發(fā)射極,制備的發(fā)射極晶粒尺寸≤1μm、孔徑200~800nm,能完全符合對發(fā)射極的要求。
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