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本發(fā)明公開了一種十四面體形納米鎳鈷錳酸鋰的制備方法,所述方法先通過微波加熱法制備得到鎳鈷錳酸鋰晶種,然后再用水熱法制備得到納米級的鎳鈷錳酸鋰;該方法利用微波的快速加熱效果,得到的晶種細(xì)小均勻,作為后續(xù)水熱步驟的晶體生長基點,有助于得到粒徑小并且尺寸均勻的產(chǎn)物,而在水熱過程中,選用L?精氨酸或L?賴氨酸作為沉淀劑以及軟模板劑,得到具有十四面體結(jié)構(gòu)的納米級鎳鈷錳酸鋰。本發(fā)明得到的十四面體形納米鎳鈷錳酸鋰作為鋰離子電池正極材料,由于其特殊的形貌對離子擴(kuò)散的影響以及對顆粒堆積的影響,提高了功率密度和電池比容量,具有廣闊的應(yīng)用前景。
本發(fā)明提供了從廢舊磷酸鐵鋰材料回收金屬鋁、碳酸鋰和硝酸鈉的方法及其應(yīng)用,屬于鋰電池回收技術(shù)領(lǐng)域。從廢舊磷酸鐵鋰材料回收金屬鋁、碳酸鋰和硝酸鈉的方法,包括:S1:從磷酸鐵鋰正極材料中分離鋁箔和磷酸鐵鋰粉末;S2:在所述磷酸鐵鋰粉末中加入酸和過氧化氫,反應(yīng)后分離得到磷酸鐵沉淀和一次浸出液;S3:在所述一次浸出液中加入飽和碳酸鈉溶液,反應(yīng)后分離得到碳酸鋰和二次浸出液;S4:將所述二次浸出液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,回收硝酸鈉。本發(fā)明將回收得到的金屬鋁、碳酸鋰和硝酸鈉直接用于保護(hù)渣,從而可省去工藝復(fù)雜、價格昂貴的純化路線,有效解決廢舊磷酸鐵鋰正極材料資源化回收成本的大幅增加而難以工業(yè)化推廣的問題。
本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種鋰硅電池電極材料及其制備方法和一種鋰硅電池。本發(fā)明提供的鋰硅電池電極材料,包括硅?碳納米管復(fù)合薄膜、鋰硅合金和氟化鋰,所述鋰硅合金摻雜在所述硅?碳納米管復(fù)合薄膜的內(nèi)部,所述氟化鋰摻雜在所述硅?碳納米管復(fù)合薄膜的表面;所述硅?碳納米管復(fù)合薄膜具有多孔結(jié)構(gòu)。利用本發(fā)明提供的電極材料制備得到的鋰硅電池具有較高的質(zhì)量比容量。
本發(fā)明公開了一種采用含硅生物質(zhì)制備P、N共摻雜C/SiOx鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料的綠色方法,首先將干凈原料與濃H3PO4溶液混合均勻,浸泡,干燥,進(jìn)行碳化活化;將碳化生物質(zhì),用蒸餾水和稀KOH溶液洗滌,得到P摻雜C/SiOx復(fù)合材料;將得到的P摻雜C/SiOx復(fù)合材料與氮源混合均勻,浸泡,干燥,進(jìn)行碳化活化;然后用蒸餾水和稀硝酸溶液洗滌,真空干燥,得到P、N共摻雜C/SiOx鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料。本發(fā)明材料克服了現(xiàn)有C/SiOx鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料的首次庫倫效率低和電阻大的缺陷,實現(xiàn)了含硅生物質(zhì)最大限度地轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,基本上實現(xiàn)了零排放,零污染。
本發(fā)明涉及一種鋰離子聚合物電解質(zhì)膜及含該電解質(zhì)膜的鋰離子電池的制備方法。在本發(fā)明中以PEO大單體、烯類小單體、偶氮二異丁腈進(jìn)行自由基共聚反應(yīng)制備出高非晶相的聚合物基體,該基體與鋰鹽、快離子導(dǎo)體納米粉復(fù)合后,以流延法制成鋰離子聚合物電解質(zhì)膜,該電解質(zhì)膜機(jī)械性能良好、化學(xué)性能穩(wěn)定、電導(dǎo)率高;再以磷酸鐵鋰為正極材料、所述電解質(zhì)膜為隔膜制成鋰離子聚合物電池;該電池電化學(xué)性能好、容量大,循環(huán)壽命長,充、放電過程安全可靠。本發(fā)明中的生產(chǎn)工藝簡便,成品率高,成本低,所制備出的正、負(fù)極片質(zhì)地均勻,產(chǎn)品性能均一,便于組合成電池組工作。
本發(fā)明提供了一種具有預(yù)鋰化效應(yīng)的高能量密度鋰離子電池及其制備方法,所述高能量密度鋰離子電池以含有至少一個S?S鍵的有機(jī)硫化物作為預(yù)鋰化材料,通過分子中S?S鍵的斷裂與鍵合來進(jìn)行存儲和釋放鋰離子,具有較高的儲鋰容量。本發(fā)明通過制備包含富鋰化有機(jī)硫化物的正極極片,提高了鋰離子電池正極首次脫鋰容量,彌補(bǔ)了鋰離子電池首次充放電負(fù)極SEI膜形成過程中鋰離子不可逆的消耗,提高了鋰離子電池首次充放電庫倫效率和能量密度。本發(fā)明中包含該材料制備的正極極片具有預(yù)鋰化效應(yīng),且作為預(yù)鋰化試劑的有機(jī)硫化物材料不含貴金屬價格低廉、環(huán)境友好可再生,對電池制備環(huán)境要求不苛刻易于實現(xiàn)工業(yè)化,是一種在鋰離子電池中具有良好應(yīng)用前景的材料。
本發(fā)明涉及一種金屬鋰負(fù)極及其制備方法和鋰電池。該金屬鋰負(fù)極包括金屬鋰或金屬鋰合金形成的活性物質(zhì)層,活性物質(zhì)層的一側(cè)表面上由內(nèi)向外依次復(fù)合有混合電導(dǎo)材料層和固態(tài)電解質(zhì)層,所述混合電導(dǎo)材料層含有混合電導(dǎo)材料,混合電導(dǎo)材料為天然石墨、人造石墨、軟碳、硬碳、硅碳、硅、氧化亞硅、鈦酸鋰中的至少一種。該金屬鋰負(fù)極,位于內(nèi)層的混合電導(dǎo)材料層通過提供金屬鋰沉積空間而緩解金屬鋰負(fù)極在電化學(xué)反應(yīng)過程中的體積膨脹;位于外層的固態(tài)電解質(zhì)層起到離子導(dǎo)體保護(hù)層的作用,與內(nèi)層的混合導(dǎo)電材料層協(xié)同進(jìn)一步抑制鋰枝晶的生長,減少電化學(xué)極化,進(jìn)而提高金屬鋰負(fù)極在電池中的電化學(xué)性能表現(xiàn)。
本發(fā)明涉及一種鈦酸鋰鑭復(fù)合材料及其制備方法、鋰離子固態(tài)電池。鈦酸鋰鑭復(fù)合材料由反鈣態(tài)礦結(jié)構(gòu)的Li3OX和鈣態(tài)礦結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰鑭復(fù)合而成,Li3OX分布在鈦酸鋰鑭晶粒間的晶界處并部分?jǐn)U散至鈦酸鋰鑭的晶粒內(nèi);所述鈦酸鋰鑭的化學(xué)式為Li3xLa2/3?xTiO3,0<x<0.16;Li3OX中,X為鹵素。本發(fā)明的鈦酸鋰鑭復(fù)合材料,利用富鋰相、低熔點的Li3OX對LLTO進(jìn)行陽離子補(bǔ)充,改變了晶粒內(nèi)部的載流子或陽離子空位的無序度,提高了晶粒內(nèi)部離子電導(dǎo),補(bǔ)償了晶界處空間電荷層內(nèi)載流子的消耗,有效的提高晶界和整體離子電導(dǎo)率。
本發(fā)明公開了一種鈦酸鋰負(fù)極極片、制備方法及鈦酸鋰電池,所述的鈦酸鋰負(fù)極極片活性物質(zhì)材料為鈦酸鋰和碳的復(fù)合材料,屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所提供的鈦酸鋰負(fù)極極片,通過鈦酸鋰和碳類材料的復(fù)合使用,有利于提高極片的放電克容量,提高鈦酸鋰電池的輸出電壓平臺,進(jìn)而提高電池的能量密度;復(fù)合材料有利于提高極片的電子電導(dǎo)率,降低鈦酸鋰電池的內(nèi)阻,提高電池的倍率和循環(huán)性能。本方法得到的鈦酸鋰負(fù)極極片及鈦酸鋰電池具有能量密度高、倍率性能優(yōu)異等特點,可顯著提高鈦酸鋰電池的電化學(xué)性能,且該制備方法工藝簡單,易于規(guī)模化制備。
本發(fā)明提供一種濕法回收退役磷酸鐵鋰電池粉提鋰制備碳酸鋰的方法,包括以下步驟:步驟一,將退役LiFePO4和氧化劑加入到容器中,加入水,形成混合液;步驟二,將混合液的溫度加熱至40?80℃,加入酸液進(jìn)行酸浸溶解,保溫反應(yīng)后停止加熱,過濾得到含鋰濾液和磷酸鐵濾渣;步驟三,在含鋰濾液50?70℃下,加入鈣鹽或者鎂鹽,加入堿液調(diào)節(jié)pH至中性,過濾除雜,得到第一濾液;步驟四,在常溫下,向第一濾液中逐滴加入堿液,調(diào)節(jié)液體的pH至11?13,過濾除雜,得到第二濾液;步驟五,向第二濾液中加入碳酸鹽,攪拌后過濾,將濾渣干燥后得到碳酸鋰。本發(fā)明方法可有效提高鋰的回收率,降低鐵和磷元素的損失,且產(chǎn)物碳酸鋰的純度高。
本發(fā)明涉及一種鋰含量梯度分布的鋰負(fù)極及其制備方法、鋰二次電池,屬于鋰負(fù)極技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的鋰含量梯度分布的鋰負(fù)極,包括集流體和設(shè)置在集流體表面的負(fù)極涂層,負(fù)極涂層包括含鋰材料和混合電導(dǎo)材料,負(fù)極涂層中的含鋰材料的含量由內(nèi)向外呈梯度降低分布,負(fù)極涂層中的混合電導(dǎo)材料由內(nèi)向外呈梯度升高分布;含鋰材料為金屬鋰和/或金屬鋰合金;負(fù)極涂層由至少兩層的梯度涂層組成;或者,負(fù)極涂層由至少兩層的梯度涂層與含鋰材料層、混合電導(dǎo)材料層中的至少一層組成??拷黧w側(cè)的梯度涂層中的含鋰材料含量高,可提高鋰負(fù)極的能量密度;靠近電解質(zhì)側(cè)的梯度涂層中的混合電導(dǎo)材料含量高,為金屬鋰沉積提供位點,有效抑制鋰枝晶的形成與生長。
本發(fā)明公開了一種磷酸鐵鋰?磷酸鈷鐵鋰核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合正極材料及其制備方法以及鋰離子電池,制備方法:將形成的磷酸鐵鋰前驅(qū)體溶液,轉(zhuǎn)移至超聲波化學(xué)反應(yīng)器中采用微波加熱處理,得到磷酸鐵鋰內(nèi)核材料;將形成的磷酸鈷鐵鋰外殼材料前驅(qū)體溶液,轉(zhuǎn)移至超聲波化學(xué)反應(yīng)器中采用微波加熱處理,使磷酸鐵鈷外殼材料均勻地包覆在磷酸鐵鋰內(nèi)核材料的表面上,得到中間產(chǎn)物,進(jìn)行離心洗滌、干燥、包碳,即得。本發(fā)明制得的磷酸鐵鋰?磷酸鈷鐵鋰核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合正極材料具有良好的電化學(xué)特性,有望在動力電池領(lǐng)域應(yīng)用。
本發(fā)明屬于鋰的提取技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種從鋰礦石浸出液中提取鋰的復(fù)配萃取劑及提取鋰的方法。本發(fā)明的從鋰礦石浸出液中提取鋰的復(fù)配萃取劑包括主萃劑和協(xié)萃劑,所述主萃劑為p204,所述協(xié)萃劑選自TBP、TOPO和TRPO中的任意一種或幾種,所述主萃劑與協(xié)萃劑的體積比為(4?6):(1?3)。本發(fā)明的從鋰礦石浸出液中提取鋰的復(fù)配萃取劑具有萃取效率高等優(yōu)點。尤其當(dāng)復(fù)配萃取劑的稀釋劑采用GV?18A時,萃取效果更好。
本發(fā)明涉及一種在含鋰金屬帶表面制備保護(hù)層的方法、鋰銅復(fù)合帶負(fù)極及其制備方法、鋰電池,屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的在含鋰金屬帶表面制備保護(hù)層的方法,包括以下步驟:在含鋰金屬帶的至少一面設(shè)置第一離型膜進(jìn)行加壓復(fù)合;第一離型膜包括基膜和包含離子導(dǎo)電聚合物的離型層;加壓過程中第一離型膜的離型層朝向所述含鋰金屬帶。該方法通過加壓復(fù)合將第一離型膜上的含離子導(dǎo)電聚合物的離型層轉(zhuǎn)移至含鋰金屬帶表面,形成保護(hù)層,避免了采用涂覆的方法制備保護(hù)層時溶劑與金屬鋰的副反應(yīng),以及溶劑揮發(fā)造成的保護(hù)層結(jié)構(gòu)疏松;同時制得的保護(hù)層還能有效抑制含鋰金屬帶在空氣中反應(yīng)以及鋰枝晶的形成,能夠有效降低電池制備成本、提升電池循環(huán)性能。
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種鋰離子電池正極漿料的制備方法、鋰離子電池正極片及鋰離子電池。本發(fā)明的鋰離子電池正極漿料的制備方法,包括以下步驟:將溶劑和粘結(jié)劑加入到制膠罐中混合均勻,制得膠液,將膠液送入儲存罐A中儲存;將所述膠液、導(dǎo)電劑與活性物質(zhì)加入到攪拌罐中,混合均勻,制得待處理漿料,將待處理漿料送入儲存罐B中儲存;將所述待處理漿料送入高速分散系統(tǒng)中進(jìn)行處理,得到鋰電池正極漿料。本發(fā)明工藝簡單、易操作,能夠顯著縮短配料時間,提高生產(chǎn)效率,提高設(shè)備利用率,同時漿料混合均勻,漿料的分散性和一致性好。
本發(fā)明公開了一種利用磷酸鐵鋰廢料制備鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的方法,該方法是:以磷酸為液體原料,與其它固體原料混合,并加入純凈水形成膏狀混合物;經(jīng)微波加熱前處理后得到前驅(qū)體,加入可溶于水的碳源化合物水溶液和前驅(qū)體混合球磨,并微波加熱即得。本發(fā)明將前驅(qū)體和可溶于水的碳源化合物水溶液混合球磨,能夠使碳源化合物對前驅(qū)體進(jìn)行碳包覆,有效提高產(chǎn)品的品質(zhì);在微波加熱過程中,碳源化合物水溶液中的水和碳元素還能形成CO還原氣氛,省去了惰性氣體的保護(hù),進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明利用LiFePO4廢料制備鋰離子電池正極材料LiFePO4,能夠降低生產(chǎn)成本50%以上,具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
本發(fā)明公開了一種利用工業(yè)級碳酸鋰制備電池級碳酸鋰或高純碳酸鋰的方法,它包括如下步驟:(一)碳化:將工業(yè)級碳酸鋰和二次蒸餾水調(diào)漿,調(diào)漿后通入二氧化碳?xì)怏w,使碳酸鋰固體溶解為碳酸氫鋰溶液;(二)離子交換:采用樹脂一次離子交換或兩次離子交換除去溶液中的鈣、鎂等主要雜質(zhì);(三)熱解:將一次離子交換吸附后液沸騰條件下加熱一定時間,過濾,洗滌干燥得到電池級碳酸鋰;將二次以上離子交換吸附后液于沸騰條件下加熱分解,過濾、洗滌、干燥得到高純碳酸鋰。本發(fā)明提供的方法可以有效控制雜質(zhì)含量,工藝流程較短,能耗小,環(huán)境友好,具有較強(qiáng)的實用價值。
本發(fā)明公開了一種以廢舊鋰電池用石墨電極為原料制備石墨烯及回收鋰的方法,該方法是將廢舊鋰電池用石墨電極粉碎,加入含有溶液的反應(yīng)器中,外力混合并通電,得到石墨烯和含鋰物。本發(fā)明結(jié)合電勢、溶液剪切力等因素,制備效率更高,可有效控制石墨烯的尺寸、鋰離子的存在形態(tài)等,同時避免鋰等金屬離子雜質(zhì)的摻雜,實現(xiàn)石墨烯和鋰的雙重資源化。本發(fā)明的方法有效解決了廢舊鋰電池存量大、回收壓力大等問題,制備的石墨烯可應(yīng)用于高效散熱、超級電容器、金屬空氣電池、催化劑載體、導(dǎo)電劑等領(lǐng)域,且能夠同時實現(xiàn)金屬鋰的回收,為鋰電池的回收提供一條可持續(xù)的路線,是一種簡單、高效、高附加值的鋰電池回收技術(shù)和低成本、短流程的石墨烯制備技術(shù)。
本發(fā)明屬于電化學(xué)材料技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種鋰離子電容器負(fù)極材料及其制備方法和一種鋰離子電容器。本發(fā)明提供的鋰離子電容器負(fù)極材料,包括銅基片和附著于所述銅基片單面的活性層,所述活性層具有多孔結(jié)構(gòu),所述活性層負(fù)載有穩(wěn)定化金屬鋰粉;所述活性層包括氟化多壁碳納米管、炭黑和粘結(jié)劑;所述氟化多壁碳納米管的氟原子和碳原子的摩爾比為0.1~2.6:1。實施例結(jié)果表明,采用上述負(fù)極材料制備得到的鋰離子電容器,循環(huán)3000次,能量密度仍保持在92%以上。
本實用新型涉及摩擦材料加工技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及應(yīng)用于粉末冶金摩擦材料加工用的收塵裝置。
盡管現(xiàn)有技術(shù)中的Ti-Zr基釬料加了降熔元素Cu和Ni,如Ti-37.5Zr-15Cu-15Ni釬料(805~815℃),但其熔化溫度仍較高,在釬焊鈦合金時,長時間加熱還容易導(dǎo)致鈦合金母材晶粒粗化,影響接頭性能。本發(fā)明的目的在于提供一種鈦合金釬焊用多層夾芯釬料箔,能夠改善接頭的脆性,同時降低釬焊溫度。
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