CN106816578A - 一种锂镧铝合金 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂电池材料领域，具体涉及到一种锂镧铝合金。锂离子电池负极材料是锂离子电池的重要组成部分，负极材料的组成和结构对锂离子电池的电化学性能具有决定性影响。从锂离子电池的发展简史看，负极材料的发展促使锂离子电池进入商业化阶段。最初的锂电池采用的是锂金属作为负极材料，但金属锂在充放电时容易产生锂枝晶而引起起火或爆炸。本发明提供一种锂镧铝合金，括以下重量份的组分：锂90~100份，镧2~5份，铝2~5份。通过在金属锂中添加铝元素和镧元素，对可以有效地防止产生锂枝晶而引起起火或爆炸。使金属锂在电解液中具有明显优越的稳定性，很大程度上减少了和电解液之间的非法拉第反应，同时使SEI膜更为均匀，提高了金属锂电极的稳定性。

Description

一种锂镧铝合金
技术领域：
本发明涉及锂电池材料领域，具体涉及到一种锂镧铝合金。
技术背景：
锂是一种银白色的金属，质地很轻，延展性好，导电性强，电化学性质相当活泼，还原性极强，其电化学当量很小，为0.259g/Ah，锂电极的理论比容量3860Ah/kg，远远超过了锌的820Ah/kg 和铅的260Ah/kg 以及镉的481Ah/kg。同时，锂电极交换电流密度较大，在电极反应中仅有很小的极化产生。
锂离子电池负极材料是锂离子电池的重要组成部分，负极材料的组成和结构对锂离子电池的电化学性能具有决定性影响。从锂离子电池的发展简史看，负极材料的发展促使锂离子电池进入商业化阶段。最初的锂电池采用的是锂金属作为负极材料，但金属锂在充放电时容易产生锂枝晶而引起起火或爆炸。
发明内容：
本发明的目的是针对上述的问题，提供一种锂镧铝合金及其制备方法。
为实现上述目的，所采取的技术方案：
一种锂镧铝合金，其特征在于，包括以下重量份的组分：锂 90~100份，镧2~5份，铝2~5份。
优选地，一种锂镧铝合金，其特征在于，包括以下重量份的组分：锂90~95份，镧3~5份，铝3~5份。
更优选地，一种锂镧铝合金，其特征在于，包括以下重量份的组分：锂94份，镧3份，铝3份。
一种锂镧铝合金，其特征在于，包括以下的制作步骤：
（1）按重量份称取各种原料，混合均匀，放入熔炼炉，升温。
（2）在温度达到200℃时，通入惰性气体。
（3）当温度达到310℃时，加入熔炼助剂，清理浮渣，保温1h。
（4）保温结束后降温至180℃，进行浇注，浇注完成后冷却至室温，脱模，可得锂镧铝合金。
优选地，一种锂镧铝合金的制备步骤，其特征在于，所述的惰性气体为氩气，其氮氧含量≤10ppm。
优选地，一种锂镧铝合金的制备步骤，其特征在于，所述的熔炼助剂为二氧化硅、氧化钙、碳酸钾中的一种或两种以上混合物。
有益效果：
本发明的有益效果在于：通过在在金属锂中添加铝元素和镧元素，对可以有效地防止产生锂枝晶而引起起火或爆炸。使金属锂在电解液中具有明显优越的稳定性，很大程度上减少了和电解液之间的非法拉第反应，同时使SEI 膜更为均匀，提高了金属锂电极的稳定性。
具体实施方式：
为了更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种锂镧铝合金，其特征在于，包括以下重量份的组分：锂 94份，镧3份，铝3份。
一种锂镧铝合金的包括以下制作步骤：
（1）按重量份称取各种原料，混合均匀，放入熔炼炉，升温。
（2）在温度达到200℃时，通入惰性气体。
（3）当温度达到310℃时，加入熔炼助剂，清理浮渣，保温1h。
（4）保温结束后降温至180℃，进行浇注，浇注完成后冷却至室温，脱模，可得锂镧铝合金。
所用的惰性气体为氩气，其氮氧含量≤10ppm。。
所用熔炼助剂为二氧化硅、氧化钙的混合物。
实施例2
一种锂镧铝合金，其特征在于，包括以下重量份的组分：锂 90 份，镧5份，铝5份。
一种锂镧铝合金的包括以下制作步骤：
（1）按重量份称取各种原料，混合均匀，放入熔炼炉，升温。
（2）在温度达到200℃时，通入惰性气体。
（3）当温度达到310℃时，加入熔炼助剂，清理浮渣，保温1h。
（4）保温结束后降温至180℃，进行浇注，浇注完成后冷却至室温，脱模，可得锂镧铝合金。
所用的惰性气体为氩气，其氮氧含量≤10ppm。。
所用熔炼助剂为氧化钙、碳酸钾的混合物。
实施例3
一种锂镧铝合金，其特征在于，包括以下重量份的组分：锂 92份，镧4份，铝4份。
一种锂镧铝合金的包括以下制作步骤：
（1）按重量份称取各种原料，混合均匀，放入熔炼炉，升温。
（2）在温度达到200℃时，通入惰性气体。
（3）当温度达到310℃时，加入熔炼助剂，清理浮渣，保温1h。
（4）保温结束后降温至180℃，进行浇注，浇注完成后冷却至室温，脱模，可得锂镧铝合金。
所用的惰性气体为氩气，其氮氧含量≤10ppm。。
所用熔炼助剂为二氧化硅、氧化钙、碳酸钾的混合物。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明做了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种锂镧铝合金，其特征在于，包括以下重量份的组分：锂 90~100份，镧2~5份，铝2~5份。
2.根据权利要求1所述的一种锂镧铝合金，其特征在于，包括以下重量份的组分：锂90~95份，镧3~5份，铝3~5份。
3.根据权利要求1所述的一种锂镧铝合金，其特征在于，包括以下重量份的组分：锂94份，镧3份，铝3份。
4.一种锂镧铝合金，其特征在于，包括以下的制作步骤：
按重量份称取各种原料，混合均匀，放入熔炼炉，升温；
在温度达到200℃时，通入惰性气体；
当温度达到310℃时，加入熔炼助剂，清理浮渣，保温1h；
保温结束后降温至180℃，进行浇注，浇注完成后冷却至室温，脱模，可得锂镧铝合金。
5.根据权利要求4所述的一种锂镧铝合金的制备步骤，其特征在于，所述的惰性气体为氩气，其氮氧含量≤10ppm。
6.根据权利要求4所述的一种锂镧铝合金的制备步骤，其特征在于，所述的熔炼助剂为二氧化硅、氧化钙、碳酸钾中的一种或两种以上混合物。
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