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本發(fā)明屬于醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,公開(kāi)了一種親鋰性石榴石型Li7?xLa3Zr2?xTaxO12(LLZTO,其中0≤X≤0.6)鋰離子固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明公開(kāi)的親鋰性LLZTO由LLZTO陶瓷和有機(jī)小分子表面修飾層組成。有機(jī)小分子表面修飾層能顯著改善LLZTO對(duì)鋰金屬負(fù)極浸潤(rùn)性差以及導(dǎo)鋰能力差的缺點(diǎn),并能在LLZTO表面形成電子屏蔽層從而阻止鋰枝晶在LLZTO內(nèi)部生長(zhǎng)。本發(fā)明公布的親鋰性LLZTO固態(tài)電解質(zhì)具有與鋰金屬負(fù)極兼容性好、離子電導(dǎo)率高等優(yōu)點(diǎn),用其組裝的固態(tài)鋰金屬電池具有較低的界面阻抗和穩(wěn)定的循環(huán)性能,能夠有效提高固態(tài)鋰金屬電池的循環(huán)性能和倍率性能。
本發(fā)明提供了一種高鋰固溶度的預(yù)鋰化聚苯硫醚、制造方法及應(yīng)用,所述制備方法為:將NMP、Li2S、p?DCB和LiOH經(jīng)脫水后,在220℃聚合,中和后再將液相直接蒸發(fā)或升華去除NMP和H2O,一步實(shí)現(xiàn)生成物到預(yù)鋰化的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)換,并原位實(shí)現(xiàn)聚苯硫醚和鋰鹽的納米級(jí)混合,加入的氯離子絡(luò)合劑有效分離鋰離子和氯離子,并俘獲氯離子,促進(jìn)聚苯硫醚鏈上的硫位對(duì)鋰離子的俘獲,提高鋰的固溶度;由于氯離子絡(luò)合劑對(duì)氯離子的釘扎作用,進(jìn)一步提高了預(yù)鋰化聚苯硫醚的鋰離子電導(dǎo)率。所制備的預(yù)鋰化聚苯硫醚的晶體結(jié)構(gòu)中的鋰的固溶度高,材料中的氯離子被有效束縛,為單一鋰離子的優(yōu)良導(dǎo)體。
一種能提高安全性能的鋰離子電池負(fù)極材料及其制備方法,包括以下步驟;1)漿料配置、2)涂布、3)烘烤干燥。本發(fā)明由于在負(fù)極極片涂覆有偏鋁酸鋰薄膜,該薄膜不但具有良好的電子絕緣作用,在電池隔膜PP或PE被刺穿后,偏鋁酸鋰薄膜能有效阻止電池短路,同時(shí)偏鋁酸鋰又具有良好的離子導(dǎo)電性,提高了鋰離子電池的傳導(dǎo)速率,降低了鋰離子電池析鋰產(chǎn)生的枝晶刺破隔膜的機(jī)率。本發(fā)明制備的復(fù)合負(fù)極極片在提高大容量鋰離子電池方面具有重要作用。
本發(fā)明提供了一種為鋰離子儲(chǔ)能器件負(fù)極預(yù)制鋰的方法及電解池裝置、鋰離子儲(chǔ)能器件,采用鋰離子半電池型設(shè)計(jì),用凝膠聚合物電解質(zhì)貼覆于鋰電池負(fù)極材料和陶瓷基固態(tài)電解質(zhì)薄膜之間,提供良好的離子傳導(dǎo),預(yù)制鋰后凝膠聚合物電解質(zhì)能夠同鋰電池負(fù)極一起裝入全電池,制造聚合物鋰電池。其次,該電解池陽(yáng)極采用鋰離子水溶液作為電解液和鋰源,該鋰源取材廣泛,可以是鋰鹵水或廢舊鋰電池鋰回收水溶液,環(huán)境友好,無(wú)毒,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不需要嚴(yán)格的儲(chǔ)存和運(yùn)輸設(shè)備,降低了預(yù)制鋰的成本。
本發(fā)明公開(kāi)了特別適合于磷酸鐵鋰制備的磷酸鐵前驅(qū)體的制備方法及其制備的磷酸鐵,以及磷酸鐵鋰的制備方法和由其制備的磷酸鐵鋰;磷酸鐵的制備方法包括以下步驟:向含有硫酸和有機(jī)酸的水溶液中加入還原鐵粉,于60?90℃反應(yīng)5?10小時(shí),反應(yīng)完成后高磁過(guò)濾,得到硫酸亞鐵水溶液;向硫酸亞鐵水溶液中,滴加由過(guò)硫酸銨、磷酸銨、納米粒子控制劑組成的混合液,于60?80℃、pH值3以下進(jìn)行沉淀,攪拌混合反應(yīng)5?8小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后去磁過(guò)濾,壓成濾餅,漂洗、噴霧烘干、制粉,得到磷酸鐵產(chǎn)品。本發(fā)明通過(guò)對(duì)磷酸鐵鋰制備工藝和原料、磷酸鐵的制備工藝和原料以及最初原料硫酸亞鐵的成分進(jìn)行改進(jìn),而使最終得到的磷酸鐵鋰的導(dǎo)電性能、振實(shí)密度和性能穩(wěn)定性得到充足提高。
本發(fā)明涉及一種碳酸鋰生產(chǎn)中沉鋰母液鋰濃縮回收的方法,先對(duì)鈦系鋰化物進(jìn)行砂磨處理后再噴霧干燥,得到鈦系鋰化物粉末,再將鈦系鋰化物粉末與PE樹(shù)脂粉末、分散助劑、造孔劑以及交聯(lián)劑進(jìn)行混合,混合均勻后再壓塑制得厚度合適的鈦系鋰化物塑料片,再對(duì)鈦系鋰化物塑料片進(jìn)行活化處理,得到鈦系鋰離子篩,將活化好的鈦系鋰離子篩浸沒(méi)在沉鋰母液中,將鋰離子從沉鋰母液中提取出來(lái),再通過(guò)酸溶液將鋰離子從離子篩中脫附出來(lái),從而得到高含鋰量的富鋰溶液和再生的鈦系鋰離子篩。本方法離子篩可重復(fù)循環(huán)使用無(wú)溶損無(wú)粉化,其使用壽命長(zhǎng)選擇性高,通過(guò)控制固液比,濃縮后的富鋰溶液鋰含量可達(dá)12000ppm左右,且鋰回收率高達(dá)90%以上。
本發(fā)明涉及鋰離子電池正極材料,具體來(lái)說(shuō)涉及一種新型高能量密度鋰電池磷酸鐵鋰正極材料的制備方法,屬于動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明制備方法是首先采用液相混合法,將各個(gè)化合物按化學(xué)計(jì)量比溶于去離子水中,得到混合溶液;然后進(jìn)行噴霧干燥熱處理得磷酸鐵鋰前軀體;再與正磷酸鐵前驅(qū)體混合并研磨,熱處理后得到新型高能量密度鋰電池磷酸鐵鋰正極材料。本發(fā)明制備方法獲得的正極材料具有較好的導(dǎo)電性、較高的能量密度和壓實(shí)密度、克容量大等優(yōu)點(diǎn),而且工藝簡(jiǎn)單,成本低,效率高,安全環(huán)保,適合規(guī)模化生產(chǎn)。
本發(fā)明屬于鋰離子電池正極材料制備領(lǐng)域,具體地說(shuō)是一種磷酸鐵鋰/偏鋁酸鋰復(fù)合正極材料及其制備方法,其復(fù)合材料呈核殼結(jié)構(gòu),內(nèi)核為磷酸鐵鋰,外殼是由氧化鈦、多孔偏鋁酸鋰及其碳包覆而成。其制備方法為:首先通過(guò)超臨界干燥法制備出多孔偏鋁酸鋰氣凝膠,之后將多孔偏鋁酸鋰氣凝膠與有機(jī)鈦化合物混合配置成堿性溶液,并包覆在磷酸鐵鋰前驅(qū)體表面,之后進(jìn)行噴霧干燥、碳化得到磷酸鐵鋰/偏鋁酸鋰復(fù)合材料。本發(fā)明利用有機(jī)鈦化合物碳化后形成的氧化鈦對(duì)其磷酸鐵鋰進(jìn)行摻雜提高其材料的比容量,及其多孔偏鋁酸鋰提高材料充放電過(guò)程中鋰離子的傳輸速率及其材料的吸液保液能力,提高其材料的循環(huán)性能。
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