本發明涉及鋰電池材料領域,具體涉及到一種鋰鑭鋁合金。
技術背景:
鋰是一種銀白色的金屬,質地很輕,延展性好,導電性強,電化學性質相當活潑,還原性極強,其電化學當量很小,為0.259g/Ah,鋰電極的理論比容量3860Ah/kg,遠遠超過了鋅的820Ah/kg 和鉛的260Ah/kg 以及鎘的481Ah/kg。同時,鋰電極交換電流密度較大,在電極反應中僅有很小的極化產生。
鋰離子電池負極材料是鋰離子電池的重要組成部分,負極材料的組成和結構對鋰離子電池的電化學性能具有決定性影響。從鋰離子電池的發展簡史看,負極材料的發展促使鋰離子電池進入商業化階段。最初的鋰電池采用的是鋰金屬作為負極材料,但金屬鋰在充放電時容易產生鋰枝晶而引起起火或爆炸。
技術實現要素:
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本發明的目的是針對上述的問題,提供一種鋰鑭鋁合金及其制備方法。
為實現上述目的,所采取的技術方案:
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)在溫度達到200℃時,通入惰性氣體。
(3)當溫度達到310℃時,加入熔煉助劑,清理浮渣,保溫1h。
(4)保溫結束后降溫至180℃,進行澆注,澆注完成后冷卻至室溫,脫模,可得鋰鑭鋁合金。
優選地,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,對可以有效地防止產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越的穩定性,很大程度上減少了和電解液之間的非法拉第反應,同時使SEI 膜更為均勻,提高了金屬鋰電極的穩定性。
具體實施方式:
為了更好地說明本發明的目的、技術方案和優點,下面將結合具體實施例對本發明做進一步說明。
實施例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)在溫度達到200℃時,通入惰性氣體。
(3)當溫度達到310℃時,加入熔煉助劑,清理浮渣,保溫1h。
(4)保溫結束后降溫至180℃,進行澆注,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)在溫度達到200℃時,通入惰性氣體。
(3)當溫度達到310℃時,加入熔煉助劑,清理浮渣,保溫1h。
(4)保溫結束后降溫至180℃,進行澆注,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)在溫度達到200℃時,通入惰性氣體。
(3)當溫度達到310℃時,加入熔煉助劑,清理浮渣,保溫1h。
(4)保溫結束后降溫至180℃,進行澆注,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。
最后應當說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對本發明保護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發明做了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換,而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。