本發(fā)明涉及一種鋰電極用保護膜,以及包含所述鋰電極的鋰電極和鋰二次電池,并且特別地,涉及如下的鋰電極,所述鋰電極能夠通過經由在包含鋰的電極中形成保護膜和經由在纖維狀網絡結構中形成保護膜來確保足夠水平的強度以抑制鋰枝晶生長而提高電池性能;以及一種包含所述鋰電極的鋰二次電池。
根據本發(fā)明的方法,首先制備氧化錳籽晶,然后使其長大以獲得具有大粒徑的氧化錳。由此獲得的氧化錳與鋰化合物反應,從而可以獲得具有大粒徑的錳酸鋰。由于該錳酸鋰具有大粒徑并獲得高堆積密度,所以,使用該錳酸鋰可以提供具有高能量密度的鋰電池。
本發(fā)明涉及一種鋰電池漿料、鋰金屬負極復合層和鋰金屬負極及其制備方法和應用。所述鋰電池漿料,為線性熱塑性聚氨酯、鋰鹽和鋰鹽解離促進劑的混合溶液;所述混合溶液中線性熱塑性聚氨酯、鋰鹽和鋰鹽解離促進劑的質量比為15:0.12:0.1~15:12:10。本發(fā)明以線性熱塑性聚氨酯為基材,以鋰鹽和鋰鹽解離促進劑為功能添加劑得到的鋰電池漿料可成膜得到復合層并用于制備鋰金屬片負極,該復合層具有類似固態(tài)電解質界面(SEI)層的功能,但又能在電池循環(huán)中保持穩(wěn)定,從而這可以減緩電解液與鋰金屬之間的副反應和抑制鋰枝晶的生長。本發(fā)明提供的鋰金屬片負極的電化學性能明顯提升,為以后鋰金屬負極人工SEI層的設計提供借鑒。
本申請公開了一種制備體積變化補償硅:氧化硅:鋰復合(SSLC)材料的方法。該方法包括:制備初始預鋰化的SSLC材料;將所述初始預鋰化的SSLC材料脫鋰以產生脫鋰的SSLC材料;和執(zhí)行體積變化補償工藝的至少一次重復,包括:(a)再預鋰化所述脫鋰的SSLC材料,以產生再預鋰化的SSLC材料,以及(b)將(a)中制備的所述再預鋰化的SSLC材料脫鋰,其中滿足以下至少一項:(i)在執(zhí)行所述體積變化補償工藝的至少一次重復之前,所述初始預鋰化的SSLC材料已經完全被鋰化,并且(ii)所述體積變化補償工藝的至少一次重復產生完全預鋰化的所述再預鋰化的SSLC材料,其中,在所述體積變化補償工藝的最后一次重復中,對(a)中產生的所述再預鋰化的SSLC材料進行脫鋰,包括完全脫鋰所述再預鋰化的SSLC材料,以產生體積變化補償的SSLC材料。述方法在制造包含所產生的體積變化補償的SSLC材料的陽極之前或非原位進行。
本發(fā)明公開了一種預鋰化電解液及預鋰化鋰離子電池的制備方法,包括有機溶劑80wt%、鋰鹽10wt%、第一添加劑1.0wt%、第二添加劑1.0wt%、第三添加劑0.5wt%、輔助試劑5?10wt%,將本發(fā)明提供的預鋰化電解液應用在預鋰化電池中工藝簡單、易于操作,可改善現(xiàn)有鋰離子電池首次庫倫效率低的狀況,同時提高容量、改善循環(huán)性能和電池高溫性能,并且可以提高電池的安全性。本發(fā)明提供的技術方案將預鋰化電解液應用在預鋰化電池時,制備的鋰離子電池的首次效率高達98%以上,首次可逆容量3400AmH以上,300周后容量保持96%以上,高溫儲存保持90%以上,循環(huán)后極片無析鋰。
一種復合補鋰添加劑,及鋰離子電池正極補鋰方法,所述復合補鋰添加劑由內核補鋰化合物和外層含磷化合物組成;所述補鋰化合物選自Li5FeO4、Li5Fe5O8、Li6CoO4、Li2NiO2、Li2O、Li2O2的一種或幾種,所述含磷化合物選自磷酸酯、亞磷酸酯、烷基膦酸酯及其苯基取代、鹵素取代、噻吩甲基取代物一種或幾種。所述補鋰方法包括將正極活性材料、粘結劑、所述復合補鋰添加劑在溶劑中混合制備漿料;將所述漿料均勻涂布在集流體表面,干燥后制備得到補鋰正極材料。所述補鋰方法,首圈充電過程產生的氧氣可以被含磷化合物吸收并在正極顆粒表面形成一層均勻的包覆層,解決補鋰產氣問題的同時提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供了一種鋰硅合金極片的制備方法、鋰硅合金極片及鋰電池,所述的制備方法包括:活性材料、導電劑和粘結劑經干法混合后輥壓得到自支撐膜片,將自支撐膜片與集流體貼合壓制得到所述的鋰硅合金極片,其中,所述的活性材料包括鋰硅合金。采用鋰硅合金作為活性材料,鋰硅合金的克容量遠高于石墨,用鋰硅合金作為負極制作電池可以極大的極高電池的能量密度,并且可以避免硅負極在充放電過程中的膨脹問題導致的電池性能損失。相比與傳統(tǒng)的濕法涂布工藝相比,本發(fā)明采用干法工藝制備鋰硅合金極片可以很好的發(fā)揮出鋰硅合金的容量,這對于將鋰硅合金用于制備高能量密度的電池具有非常廣闊的應用前景。
本發(fā)明涉及鋰空氣電池用陰極、鋰空氣電池、以及制備鋰空氣電池用電極的方法,提供了一種鋰空氣電池用陰極,所述陰極包含修飾的碳材料,其特征在于,所述修飾的碳材料表面包含至少一種雜原子或者雜原子基團。
本發(fā)明提供能夠實現(xiàn)高容量、良好的放電率特性的由橄欖石型的鋰金屬磷酸鹽和碳的復合體形成的鋰二次電池用正極活性物質的制造方法。本發(fā)明的鋰二次電池用正極活性物質的制造方法,其特征在于,包含以下工序:測定組成式LiMPO4(元素M是選自Fe、Mn、Ti、V、Cr、Co、Ni、Nb、Ta、Mo、W中的任一種或兩種以上的過渡金屬)所示的磷酸化合物的組成比,確定所述組成比達不到Li∶M∶P=1∶1∶1的元素的工序;將作為與所述確定出的元素對應的元素源的鋰源、金屬(M)源或磷酸源、與所述磷酸化合物、以及碳質材料或碳質材料前體進行混煉,得到第1含碳混合物的工序;以及對所述第1含碳混合物進行燒成的工序。
一種鈦酸鋰前驅物的制造方法,其具有在鋰化合物及鈦化合物共存的狀態(tài)下將這些化合物粉碎的步驟。又更適合為具有:將鋰化合物及鈦化合物混合的步驟;與通過該混合使鋰化合物及鈦化合物共存的狀態(tài)下,將這些化合物粉碎的步驟。
本發(fā)明公開了一種鋰二次電池包、鋰二次電芯及其電解液,所述電解液包括添加劑S,所述添加劑S的結構式Ⅰ為:其中,R1選自C1~C6的飽和烴基或不飽和烴基或含氟烴基;R2選自C1~C3的飽和烴基或不飽和烴基;R3、R4、R5獨立地選自氟原子或C1~C6的飽和烴基或不飽和烴基或含氟烴基。添加劑S可以在電池正負極形成穩(wěn)定且較薄的SEI膜,提高正負極界面的熱穩(wěn)定性,抑制電池界面阻抗的增長,從而同時提高鋰二次電芯的循環(huán)性能和高低溫性能。
本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制電極的膨脹并且不會阻礙鋰離子的傳導的鋰離子電池活性物質包覆用樹脂。本發(fā)明的鋰離子電池活性物質包覆用樹脂的特征在于,在浸漬于電解液中時的吸液率為10%以上,在飽和吸液狀態(tài)下的拉伸斷裂伸長率為10%以上。
本發(fā)明公開了一種用于鋰電池寬溫度窗口運行的電解液及其制備方法和磷酸鐵鋰鋰金屬電池,屬于鋰離子電池領域。本發(fā)明要解決現(xiàn)有電解液體系在高溫下產生大量氣體,低溫性能極差,引起電極和電解液直接接觸反應的技術問題。本發(fā)明電解液是以氟化溶劑為電解液溶劑,將鋰鹽加入其中,形成復合電解液。本發(fā)明的電解液還包括氟化溶劑,所述氟化溶劑由氟苯化合物和氟代酯類化合物組成。本發(fā)明磷酸鐵鋰鋰金屬電池包括上述任意的電解液或者由上述任意的制備方法制備的電解液本發(fā)明中的氟化電解液,抑制高溫產氣和促進低溫鋰離子傳輸作用較為優(yōu)異,能夠有效實現(xiàn)鋰電池在寬溫度窗口的可逆操作。
本發(fā)明提供一種基于MXene與微米硫化鋰的高載量富鋰正極及其在準固態(tài)無負極鋰電池中的應用,屬于新能源技術領域。高載量富鋰正極,由微米硫化鋰與MXene,在不添加粘結劑的條件下,冷壓而成。準固態(tài)無負極鋰電池由基于MXene與微米硫化鋰的高載量富鋰正極、金屬集流體與聚合物凝膠電解質組成。本發(fā)明制備的準固態(tài)無負極鋰電池質量比能量>300Wh kg?1,體積比能量>1000Wh L?1,且在機械、電、熱等濫用條件下具有優(yōu)異的安全性。
本發(fā)明涉及一種鋰電池復合正極片、鋰電池復合負極片及其制備方法、鋰電池,屬于鋰離子電池技術領域。該鋰電池復合正極片,包括正極集流體及涂覆在正極集流體上的包括正極材料的正極底層和正極頂層,其特征在于,所述正極底層和正極頂層之間設置有過渡層,所述過渡層包括LiAlO2、粘結劑,所述LiAlO2、粘結劑的質量比為10-20:2.5-5.0。本發(fā)明的鋰電池復合正極片制得的鋰電池具有較高的倍率性能和循環(huán)性能。
本發(fā)明涉及新能源材料制備領域,公開了一種無水磷酸鐵的制備方法、由該方法制備得到的無水磷酸鐵、由含有該無水磷酸鐵的原料制成的磷酸鐵鋰、含有該磷酸鐵鋰的鋰離子電池正極和包括該鋰離子電池正極的鋰離子電池。本發(fā)明的方法包括:將含水磷酸鐵原料進行升溫處理,其中,所述升溫處理的條件包括:升溫速度不小于50℃/min,壓力不小于5kPa,且將含水磷酸鐵原料升溫至680?900℃。本發(fā)明的方法得到的藍色無水磷酸鐵具有壓實密度高、比表面積小等特點,利用該無水磷酸鐵制備的磷酸鐵鋰制成的鋰離子電池,具有壓實密度高、內阻低等特點,同時其它的性能基本不受影響。
本發(fā)明公開了一種鉬酸釩鋰包覆富鋰鎳鈷錳氧化物正極材料、正極極片及其制備方法與鋰電池,屬于鋰電池技術領域。該正極材料包括金屬氧化物LixNiyCozMnwO2與包覆在金屬氧化物LixNiyCozMnwO2表面的Li3V(MoO4)3薄膜,Li3V(MoO4)3薄膜的厚度為10~30nm,且x、y、z及w滿足如下數學關系式:x+y+z+w=2,其中,鉬酸釩鋰具備正交結構、半填充鋰原子的大通道和高的鋰離子遷移率,經過鉬酸釩鋰包覆后可提高富鋰材料的首次庫倫效率,包覆改性界面抑制了正極電解質界面(CEI)作為副反應產物的生長,降低了電化學反應的阻抗。
本發(fā)明公開了一種負極材料,包括硅基材料,以及覆蓋于所述硅基材料上的含硫鋰鹽添加物,所述含硫鋰鹽添加物在外界機械力的作用下均勻分散在所述硅基材料表面,所述含硫鋰鹽添加物與所述硅基材料的質量比為(1:10)~(1:200),所述硅基材料包括硅、硅氧化物、硅合金中的任一種,所述硅基材料不具有特殊核殼結構但具有豐富的微介孔結構,所述含硫鋰鹽添加物為含硫的鋰鹽衍生物,純度≥98%。本發(fā)明采用含硫鋰鹽添加物對硅基材料表面進行組份調控,能夠增加界面內層SEI膜無機層,提高材料界面膜的穩(wěn)定性,改善硅基材料的首周庫侖效率。本發(fā)明還公開了該負極材料的制備方法、鋰離子電池負極、鋰離子電池及其制備方法、鋰離子電池包。
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池的補鋰負極片和鋰離子電池,所述鋰離子電池的補鋰負極片包括:集流體;負極活性物質層,所述負極活性物質層設于所述集流體的表面;補鋰層,所述補鋰層設于所述集流體的表面且與所述負極活性物質層間隔設置。根據本發(fā)明實施例的鋰離子電池的補鋰負極片,不僅能夠實現(xiàn)負極補鋰、提升能量密度,而且能夠避免補鋰后電池阻抗增加,保證電池容量及倍率性能和循環(huán)性能。
本發(fā)明屬于鋰離子電池領域,更具體地,涉及一種鋰電池電解液、鋰電池及鋰電池的制備方法。所述電解液包括:電解質鋰鹽、有機溶劑和添加劑;其中,所述有機溶劑為磷酸酯類有機溶劑、羧酸酯類有機溶劑和/或氟代羧酸酯類有機溶劑;所述電解液中電解質鋰鹽的濃度≥1mol/L。所述鋰電池中正極材料為普魯士藍,且所述鋰電池中采用所述電解液。本發(fā)明提供的高濃度電解液可有效抑制電解質鋰鹽對集流體的腐蝕,且該高濃度電解液在?60℃下仍具有較高的離子電導率,可滿足超低溫鋰離子電池的工作需求。本發(fā)明提供的鋰離子電池在超低溫下仍具有優(yōu)異的放電容量和較高的容量保持率。
本發(fā)明提供一種鋰二次電池用活性物質的制造方法、鋰二次電池用電極的制造方法、鋰二次電池的制造方法以及鋰二次電池用活性物質的質量監(jiān)測方法。該鋰二次電池用活性物質的制造方法用于制造含有鋰過渡金屬含氧陰離子化合物的鋰二次電池用活性物質,其能夠有效進行在合成含有鋰過渡金屬含氧陰離子化合物的鋰二次電池用活性物質時產生問題的雜質的除去、實現(xiàn)高能量密度化。通過pH緩沖液清洗含有鋰過渡金屬含氧陰離子化合物的鋰二次電池用活性物質,能夠不溶解LiFePO4的Fe而僅有效除去例如Li3PO4、Li2CO3、FeSO4、FeO、Fe3(PO4)2等LiFePO4以外的Fe的價數為2價的雜質。
本發(fā)明公開了一種鋰電池負極漿料配方、鋰電池負極及其制備方法、鋰電池,按質量百分比計,包括石墨65%~80%,硬碳1%~10%,高壓實助劑0.5%~5%,羧甲基纖維素鈉和粘結劑余量。本發(fā)明在負極極片中添加了硬碳及高壓實助劑,高壓實助劑具體為高度不等軸鱗片石墨,可以在不影響負極容量的同時提高極片壓實密度,提高了電池倍率性能,同時降低內阻,降低極片反彈。
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池磷酸鐵鋰摻錳酸鋰正極材料的制備方法,其制備方法步驟如下:1)鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料制備;稱取一定量的鐵源、磷源、鋰源和碳源,并使鐵源、磷源、鋰源和碳源按照0.8?1:1.5:1.1?1.3:1.2?1.4的摩爾比進行配料操作;2)鋰離子電池錳酸鋰正極材料制備;3)進一步將制得的鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料和鋰離子電池錳酸鋰正極材料進行摻混,并利用攪拌機進行攪拌,攪拌時間為30?40min,從而最終制得鋰離子電池磷酸鐵鋰摻錳酸鋰正極材料,本發(fā)明的鋰離子電池磷酸鐵鋰摻錳酸鋰正極材料的制備方法,操作簡單,對環(huán)境無污染,同時原料價格較低,降低了鋰離子電池的生產成本,有利于工業(yè)化生產和市場推廣。
本發(fā)明公開了一種采用復合沉淀劑對高鎂鋰比鹵水鋰鎂沉淀分離,并制備碳酸鋰及鎂質多孔材料的技術,所述技術包括:合成取代偶氮化合物,其與氫氧化物及表面活性劑構成復合沉淀劑。用其對鋰鎂沉淀分離時,得到顆粒完整、易于過濾的鎂渣,除鎂率為100%,并得到鋰損失率低于2%的含鋰母液。濃縮含鋰母液,碳酸鈉沉淀得到碳酸鋰產品。鎂渣中添加致孔劑、粘合劑及燒結助劑,燒結得到鎂質多孔材料。高鎂鋰比鹵水的鋰鎂分離方法中沉淀法是簡單而環(huán)保低耗的一種方法,但是,用氫氧化物沉淀鎂得到極難過濾的凝膠體,此凝膠易吸附鋰離子,使鋰損失率很大。本發(fā)明提供復合沉淀劑能有效改善鎂渣沉淀形態(tài),易固液分離,從而易制得高純鋰產品及鎂產品。
一種鋰金屬負極的保護方法、鋰金屬負極及鋰電池,通過在鋰金屬負極表面上形成保護層,將陰離子聚合物和氮化硼分散在有機溶劑中制得分散液;將分散液涂覆于鋰金屬負極的表面;干燥后在鋰金屬負極表面形成保護層。通過復合保護層既可實現(xiàn)鋰離子的選擇性傳導,還可使鋰離子均勻沉積在鋰金屬負極表面,同時防止鋰枝晶的穿出,從而得到穩(wěn)定的鋰金屬負極,運用于鋰電池中,可以提高鋰電池的循環(huán)性能和安全性能,并得到高能量密度。
本發(fā)明涉及的一種浸出鋁基富鋰渣中鋰制備無水氯化鋰的方法,步驟為:(1)將鋁基富鋰渣在超聲波頻率為30~300kHz、鹽酸濃度為0.2~2mol/L、L/S為1:(1~15)的條件下浸出0.5~1h;(2)固液分離得到氯化鋰粗液;(3)氯化鋰粗液蒸發(fā)濃縮至10?20g/L;(4)有機萃取凈化得到氯化鋰精液;(5)減壓蒸餾得到高純氯化鋰析出物;(6)烘干得到高純無水氯化鋰;(7)或者將步驟(2)氯化鋰粗液蒸發(fā)濃縮至20g/L以上再添加碳酸溶液或沉淀劑得到碳酸鋰;(8)將碳酸鋰用鹽酸溶解;(9)重復步驟(5)、(6)得到高純無水氯化鋰產品。本發(fā)明方法效率高,成本低,適宜工業(yè)氧化鋁生產使用。
本發(fā)明是一種可以廣泛應用于液態(tài)和膠態(tài)鋰離子電池的添加劑?,F(xiàn)有技術電池電解液易引起“氣漲”問題,且制備過程復雜。本發(fā)明用氟化有機物及其酸或鹽作為鋰電池用添加劑,添加劑溶解于鋰電池專用的電解液中,可以極大的降低充電時有機電解液溶劑如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯在負極炭表面的分解,提高電解液的利用率,延長循環(huán)壽命,更為重要的是它可以大大減弱甚至消除由于上述酯類分解產生的氣體,消除鋰離子電池充放電過程中的所謂“氣漲”現(xiàn)象,改善鋰離子電池的循環(huán)效率,增加循環(huán)次數,消除由于“氣漲”引起的爆炸危險。
本發(fā)明提供一種預鋰化方法、預鋰化負極片和鋰離子電池。本發(fā)明的預鋰化方法,包括:1)利用預鋰化試劑對待預鋰化負極片進行攪拌預鋰化處理,得到中間預鋰化負極片;2)依次對所述中間預鋰化負極片進行攪拌清洗處理、干燥處理,得到預鋰化負極片;所述攪拌預鋰化處理和攪拌清洗處理的攪拌速度為5~200r/min,所述預鋰化試劑包括Li?多環(huán)芳烴甲基衍生物。本發(fā)明的預鋰化方法中,攪拌預鋰化處理可以使預鋰化過程加速,攪拌清洗處理有助于去除極片上殘留的預鋰化試劑,攪拌預鋰化處理和攪拌清洗處理可以使高面密度和高壓實密度的硅氧負極片能在縮短預鋰化時間的情況下完成預鋰化過程,可以抑制待預鋰化負極片在預鋰化過程中的體積膨脹。
本發(fā)明涉及一種富鋰反鈣鈦礦涂覆的LCO類鋰復合物、制備該LCO類鋰復合物的方法以及包含該LCO類鋰復合物的正極活性材料和鋰二次電池。當其中在LCO類粒子的表面上形成了具有富鋰反鈣鈦礦(LiRAP)晶體結構的化合物的涂層的鋰復合物被用作正極活性材料時,該鋰復合物有利于在高電壓下工作的電池,具有高鋰離子傳導率,并且該鋰復合物由于高的熱穩(wěn)定性而可以應用于在高溫下驅動的鋰二次電池。
本發(fā)明公開了一種利用電池級碳酸鋰沉鋰母液回收制備高純碳酸鋰的工藝,碳酸鋰沉鋰母液的預處理:將碳酸鋰沉鋰母液通過孔徑為0.7厘米—1.2厘米的過濾網,后向過濾后的碳酸鋰沉鋰母液中加入沉淀劑,用攪拌機攪拌10min—15min,直至碳酸鋰沉鋰母液底部出現(xiàn)鈣鹽沉淀或鎂鹽沉淀,并將沉淀分離,得到母液I,本發(fā)明的有益效果是:該發(fā)明一種利用電池級碳酸鋰沉鋰母液回收制備高純碳酸鋰的工藝可有效的除去母液中的鈣離子和鎂離子,保證了最后制備出的碳酸鋰具有極高的純度,且原母液的利用率高,整個加工過程十分清潔,不會產生中間污染。
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