本發(fā)明涉及鋰電池材料領(lǐng)域,具體涉及到一種鋰鑭鋁合金。
技術(shù)背景:
鋰是一種銀白色的金屬,質(zhì)地很輕,延展性好,導(dǎo)電性強(qiáng),電化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)活潑,還原性極強(qiáng),其電化學(xué)當(dāng)量很小,為0.259g/Ah,鋰電極的理論比容量3860Ah/kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了鋅的820Ah/kg 和鉛的260Ah/kg 以及鎘的481Ah/kg。同時(shí),鋰電極交換電流密度較大,在電極反應(yīng)中僅有很小的極化產(chǎn)生。
鋰離子電池負(fù)極材料是鋰離子電池的重要組成部分,負(fù)極材料的組成和結(jié)構(gòu)對(duì)鋰離子電池的電化學(xué)性能具有決定性影響。從鋰離子電池的發(fā)展簡(jiǎn)史看,負(fù)極材料的發(fā)展促使鋰離子電池進(jìn)入商業(yè)化階段。最初的鋰電池采用的是鋰金屬作為負(fù)極材料,但金屬鋰在充放電時(shí)容易產(chǎn)生鋰枝晶而引起起火或爆炸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的是針對(duì)上述的問題,提供一種鋰鑭鋁合金及其制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,所采取的技術(shù)方案:
一種鋰鑭鋁合金,其特征在于,包括以下重量份的組分:鋰 90~100份,鑭2~5份,鋁2~5份。
優(yōu)選地,一種鋰鑭鋁合金,其特征在于,包括以下重量份的組分:鋰90~95份,鑭3~5份,鋁3~5份。
更優(yōu)選地,一種鋰鑭鋁合金,其特征在于,包括以下重量份的組分:鋰94份,鑭3份,鋁3份。
一種鋰鑭鋁合金,其特征在于,包括以下的制作步驟:
(1)按重量份稱取各種原料,混合均勻,放入熔煉爐,升溫。
(2)在溫度達(dá)到200℃時(shí),通入惰性氣體。
(3)當(dāng)溫度達(dá)到310℃時(shí),加入熔煉助劑,清理浮渣,保溫1h。
(4)保溫結(jié)束后降溫至180℃,進(jìn)行澆注,澆注完成后冷卻至室溫,脫模,可得鋰鑭鋁合金。
優(yōu)選地,一種鋰鑭鋁合金的制備步驟,其特征在于,所述的惰性氣體為氬氣,其氮氧含量≤10ppm。
優(yōu)選地,一種鋰鑭鋁合金的制備步驟,其特征在于,所述的熔煉助劑為二氧化硅、氧化鈣、碳酸鉀中的一種或兩種以上混合物。
有益效果:
本發(fā)明的有益效果在于:通過在在金屬鋰中添加鋁元素和鑭元素,對(duì)可以有效地防止產(chǎn)生鋰枝晶而引起起火或爆炸。使金屬鋰在電解液中具有明顯優(yōu)越的穩(wěn)定性,很大程度上減少了和電解液之間的非法拉第反應(yīng),同時(shí)使SEI 膜更為均勻,提高了金屬鋰電極的穩(wěn)定性。
具體實(shí)施方式:
為了更好地說明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn),下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
一種鋰鑭鋁合金,其特征在于,包括以下重量份的組分:鋰 94份,鑭3份,鋁3份。
一種鋰鑭鋁合金的包括以下制作步驟:
(1)按重量份稱取各種原料,混合均勻,放入熔煉爐,升溫。
(2)在溫度達(dá)到200℃時(shí),通入惰性氣體。
(3)當(dāng)溫度達(dá)到310℃時(shí),加入熔煉助劑,清理浮渣,保溫1h。
(4)保溫結(jié)束后降溫至180℃,進(jìn)行澆注,澆注完成后冷卻至室溫,脫模,可得鋰鑭鋁合金。
所用的惰性氣體為氬氣,其氮氧含量≤10ppm。。
所用熔煉助劑為二氧化硅、氧化鈣的混合物。
實(shí)施例2
一種鋰鑭鋁合金,其特征在于,包括以下重量份的組分:鋰 90 份,鑭5份,鋁5份。
一種鋰鑭鋁合金的包括以下制作步驟:
(1)按重量份稱取各種原料,混合均勻,放入熔煉爐,升溫。
(2)在溫度達(dá)到200℃時(shí),通入惰性氣體。
(3)當(dāng)溫度達(dá)到310℃時(shí),加入熔煉助劑,清理浮渣,保溫1h。
(4)保溫結(jié)束后降溫至180℃,進(jìn)行澆注,澆注完成后冷卻至室溫,脫模,可得鋰鑭鋁合金。
所用的惰性氣體為氬氣,其氮氧含量≤10ppm。。
所用熔煉助劑為氧化鈣、碳酸鉀的混合物。
實(shí)施例3
一種鋰鑭鋁合金,其特征在于,包括以下重量份的組分:鋰 92份,鑭4份,鋁4份。
一種鋰鑭鋁合金的包括以下制作步驟:
(1)按重量份稱取各種原料,混合均勻,放入熔煉爐,升溫。
(2)在溫度達(dá)到200℃時(shí),通入惰性氣體。
(3)當(dāng)溫度達(dá)到310℃時(shí),加入熔煉助劑,清理浮渣,保溫1h。
(4)保溫結(jié)束后降溫至180℃,進(jìn)行澆注,澆注完成后冷卻至室溫,脫模,可得鋰鑭鋁合金。
所用的惰性氣體為氬氣,其氮氧含量≤10ppm。。
所用熔煉助劑為二氧化硅、氧化鈣、碳酸鉀的混合物。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。