一种从废旧锂离子电池中回收再利用碳负极材料的方法

    公开(公告)号:CN114583315B

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202210241321.5

    申请日:2022-03-11

    发明人: 李明涛 郑申拓

    IPC分类号: H01M10/54

    摘要: 本发明公开了一种从废旧锂离子电池中回收再利用碳负极材料的方法,包括:(1)、把收集的负极材料浸泡在有机溶剂中去除电解液;(2)、将负极材料浸泡在稀酸中清除Li+和SEI膜;(3)、负极材料水洗后浸泡在有机溶剂中溶解掉粘结剂;(4)、将负极材料浸泡碱液中清除聚合物衍生物粘结剂;(5)、将负极材料与碳源混合加入无水乙醇球磨后置入反应器内预煅烧2~5h,冷却;(6)、将负极材料球磨后置入反应器中在氩气下以10~40℃/min从室温升温至450~700℃,高温煅烧2~4h,冷却,得到再生负极材料。本发明的方法回收成本低,实现了废旧锂离子电池中碳负极材料的绿色回收和再生。

    一种原子级掺杂镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114156481B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202111453643.8

    申请日:2021-12-01

    发明人: 李明涛 郑申拓

    摘要: 本发明公开一种原子级掺杂镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用,制备方法包括以下步骤:将片状三氧化二锰、镍源、锂源以及稀土金属氧化物混合均匀,然后利用快速升温技术,在600‑1000℃内进行煅烧,自然冷却至室温时,研磨后得到稀土金属原子级掺杂的镍锰酸锰酸锂正极材料;本发明原子级掺杂镍锰酸锂正极材料的制备方法,工艺简单、效率高、设备要求低,易实现大规模的生产;本发明通过原子级掺杂稀土金属阳离子对电池材料镍锰酸锂进行改性,在晶体结构基本不变的情况下,提高了镍锰酸锂晶体结构的稳定性,减少了姜泰勒效应导致的锰在电解液中的溶解,从而有效的改善了镍锰酸锂正极材料的循环稳定性以及倍率性能。

    利用多孔纳米片状三氧化二锰中间体制备高电压二维镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114105207B

    公开(公告)日:2022-07-26

    申请号:CN202111449984.8

    申请日:2021-12-01

    发明人: 李明涛 郑申拓

    摘要: 本发明公开一种利用多孔纳米片状三氧化二锰中间体制备高电压二维镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用,将四水醋酸锰溶于乙二醇溶液中加入表面活性剂加热并搅拌得到白色沉淀;将白色沉淀高温煅烧得到多孔片状三氧化二锰;将多孔片状三氧化二锰和镍源以及锂源球磨混合均匀;将混合均匀的物料先在低温下煅烧再次球磨:将球磨后的物料高温煅烧,随后退火自然冷却得到高电压二维尖晶石镍锰酸锂正极材料;合成出的二维镍锰酸锂具有优异的电化学性能以及结构稳定性;纳米片状镍锰酸锂为Fd3m无序结构具有较多的100晶面,作为锂电池正极材料时的结构稳定性提高,同时减少了Li+的扩散途径,最终提高循环稳定性和倍率性能。

    一种单晶高镍三元层状正极材料、制备方法及应用

    公开(公告)号:CN116544387A

    公开(公告)日:2023-08-04

    申请号:CN202310706183.8

    申请日:2023-06-14

    发明人: 李明涛 郑申拓

    摘要: 本发明公开了一种单晶高镍三元层状正极材料、制备方法及应用,其化学组成为:Li(Ni1‑x‑yCoxMny)O2,1‑x‑y≥0.8;具有八面体SC‑NCM结构。制备方法包括:首先三元前驱体通过共沉淀法进行制备,采用HEPES作为螯合剂,同时利用HEPES和NaOH共同调节pH,再加入沉淀辅助剂,有效提高了前驱体的纯度和晶体取向,同时抑制了一次颗粒的生长;其次锂盐的煅烧采用多次煅烧工艺,提高了产物的循环性能和热稳定性,可以有效抑制充放电过程中微裂纹的形成。此外较小的一次颗粒前驱体使得单晶正极材料的粒径大大减小,提高了Li+扩散系数,最终提高了正极材料的实际比容量和倍率性能,应用于锂离子电池具有优异性能。

    一种原子级掺杂镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114156481A

    公开(公告)日:2022-03-08

    申请号:CN202111453643.8

    申请日:2021-12-01

    发明人: 李明涛 郑申拓

    摘要: 本发明公开一种原子级掺杂镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用,制备方法包括以下步骤:将片状三氧化二锰、镍源、锂源以及稀土金属氧化物混合均匀,然后利用快速升温技术,在600‑1000℃内进行煅烧,自然冷却至室温时,研磨后得到稀土金属原子级掺杂的镍锰酸锰酸锂正极材料;本发明原子级掺杂镍锰酸锂正极材料的制备方法,工艺简单、效率高、设备要求低,易实现大规模的生产;本发明通过原子级掺杂稀土金属阳离子对电池材料镍锰酸锂进行改性,在晶体结构基本不变的情况下,提高了镍锰酸锂晶体结构的稳定性,减少了姜泰勒效应导致的锰在电解液中的溶解,从而有效的改善了镍锰酸锂正极材料的循环稳定性以及倍率性能。

    一种从废旧锂离子电池中回收再利用碳负极材料的方法

    公开(公告)号:CN114583315A

    公开(公告)日:2022-06-03

    申请号:CN202210241321.5

    申请日:2022-03-11

    发明人: 李明涛 郑申拓

    IPC分类号: H01M10/54

    摘要: 本发明公开了一种从废旧锂离子电池中回收再利用碳负极材料的方法,包括:(1)、把收集的负极材料浸泡在有机溶剂中去除电解液;(2)、将负极材料浸泡在稀酸中清除Li+和SEI膜;(3)、负极材料水洗后浸泡在有机溶剂中溶解掉粘结剂;(4)、将负极材料浸泡碱液中清除聚合物衍生物粘结剂;(5)、将负极材料与碳源混合加入无水乙醇球磨后置入反应器内预煅烧2~5h,冷却;(6)、将负极材料球磨后置入反应器中在氩气下以10~40℃/min从室温升温至450~700℃,高温煅烧2~4h,冷却,得到再生负极材料。本发明的方法回收成本低,实现了废旧锂离子电池中碳负极材料的绿色回收和再生。

    利用多孔纳米片状三氧化二锰中间体制备高电压二维镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114105207A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111449984.8

    申请日:2021-12-01

    发明人: 李明涛 郑申拓

    摘要: 本发明公开一种利用多孔纳米片状三氧化二锰中间体制备高电压二维镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用,将四水醋酸锰溶于乙二醇溶液中加入表面活性剂加热并搅拌得到白色沉淀;将白色沉淀高温煅烧得到多孔片状三氧化二锰;将多孔片状三氧化二锰和镍源以及锂源球磨混合均匀;将混合均匀的物料先在低温下煅烧再次球磨:将球磨后的物料高温煅烧,随后退火自然冷却得到高电压二维尖晶石镍锰酸锂正极材料;合成出的二维镍锰酸锂具有优异的电化学性能以及结构稳定性;纳米片状镍锰酸锂为Fd3m无序结构具有较多的100晶面,作为锂电池正极材料时的结构稳定性提高,同时减少了Li+的扩散途径,最终提高循环稳定性和倍率性能。