前驱体固相反应合成LiCoPO_4纳米晶过程反应动力学

以氢氧化锂、磷酸二氢铵和醋酸钴为原料,首先经低热固相反应合成得到前驱体NH4CoPO4,再经高温固相反应制备得到LiCoPO4纳米晶。应用XRD、FT-IR、SEM等方法对产物进行表征。研究表明:前驱体NH4CoPO4在高温下很快就发生反应或变为非晶态。固相合成LiCoPO4是多个反应共存且相互关联的复杂过程,样品中共生Co2P2O7杂质。Li3PO4和LiCoPO4、Co2P2O7经历了不同的反应历程;Li3PO4转化反应遵循指数成核反应机理,活化能为41.8kJ·mol-1,是固相反应的控制步骤;LiCoPO4和Co2P2O7的生成反应可用幂律机理模型来描述,而且LiCoPO4和Co2P2O7之间存在转化反应;Co2P2O7转化为LiCoPO4的反应符合级数n=3的恒速成核、二维核生长的相界面反应控制的Avrami-erofeev机理模型。高温反应有利于Co2P2O7的转化,但样品颗粒也随之增大,又阻碍反应的进一步进行。     

不同钴源对合成LiCoO2性能的影响

采用液相软化学合成法和高温固相反应法合成了LiCoO2正极材料,并考察了不同钴源、添加剂氨水和乙醇对LiCoO2正极材料的物理性质和电化学性能的影响,采用XRD、BET、SEM、TEM、粒度分布和电化学性能测试对合成LiCoO2正极材料进行了表征.结果表明,不同钴源、添加剂氨水和乙醇对合成LiCoO2正极材料的物性和电化学性能都有较明显的影响.液相软化学法合成LiCoO2正极材料时,Co(NO3)2·6H2O是最好的钴源;高温固相反应法合成LiCoO2正极材料时,Co3O4(UM)是较好的钴源.     

葡萄糖为碳源合成AlN-Al2O3复合粉末及其反应机理

以葡萄糖(C6H12O6·H2O)和氢氧化铝(Al(OH)3)为起始原料,利用碳热还原法在氮气(N2)气氛下合成AlN-Al2O3复合粉末.研究了反应温度对AlN-Al2O3复合粉末的物相组成和显微形貌的影响,并探讨了AlN-Al2O3复合粉末的合成反应机理.采用X-射线衍射仪(XRD)、激光粒度分析仪(LPSA)、扫描电镜(SEM)等手段对产物进行表征.结果表明:AlN-Al2O3复合粉末适宜的合成条件为在1500℃保温2h.在1500℃下合成的AlN-Al2O3复合粉末主要有少量的片状颗粒和大量的近似球状颗粒所构成,大部分粒径在100～500nm之间的颗粒发生聚集或堆积形成0.5～1.5μm的大颗粒.在碳热还原反应过程中,Al(OH)3原料分解生成的Al2O3首先生成金属铝蒸汽和Al2O气体氧化物,然后进一步氮化生成AlN.     

水热还原制备Cu2O微米棒及其机理

借助X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,以CuSO4·5H2O和NaC2H3O2·3H2O为主要原料,D 山梨醇为还原剂,水热还原制备了Cu2O微米棒。具体条件是:n(CuSO4·5H2O)∶n(NaC2H3O2·3H2O) =1∶4,D 山梨醇的加入量与CuSO4·5H2O等摩尔,水热180℃下反应12h。微米棒的直径小于1μm,长度在10μm以上,棒表面有晶体生长印迹。其机理是:C2H3O-2 水解生成OH-,OH-与Cu2+生成Cu(OH)2,Cu(OH)2 再被D 山梨醇还原生成Cu2O。     

溶胶-凝胶微波加热合成Ca_(2.7)La_(0.3)Co_4O_9前驱粉

以硝酸钙、硝酸钴、硝酸镧和柠檬酸等为原料,用溶胶-凝胶法制备出凝胶,在100℃下烘干,然后用微波炉加热,合成了Ca2.7La0.3Co4O9前驱粉体。讨论了微波合成参数对粉体晶相和晶粒度的影响。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对制备的粉体进行了测试。结果表明,溶胶-凝胶结合微波加热法可以在较短的时间内制得Ca2.7La0.3Co4O9粉体,且晶形发育比常规加热更完善。微波高火加热20min,可得到纯相的Ca2.7La0.3Co4O9前驱粉。     

碳纳米管载钴氧化物催化剂制备及其分解N2O研究

用自行合成的碳纳米管(CNTs)作为载体,制备了高分散催化剂Co3O4/CNTs.通过SEM,TEM,XRD和TGA以及表面积与孔径测定仪等测试手段对该负载型催化剂的物相、粒子的形貌和粒度进行了表征.还利用反应器研究了催化剂对N2O分解的催化活性,结果证明在实验条件下载钴碳纳米管催化剂中钴以Co3O4的晶相存在,呈球状小颗粒,并均匀地分布在碳纳米管上,对N2O分解反应有良好的催化活性.     

微波加热褐铁矿的脱水反应动力学

研究了微波加热褐铁矿的脱水过程,利用SEM和XRD分析了褐铁矿脱除结晶水前后矿相的转变. 根据升温和失重变化曲线,采用微分法和积分法计算褐铁矿结晶水热分解过程的动力学参数,确定了褐铁矿在微波加热条件下脱水的反应机制. 结果表明,该矿的化学式为2Fe2O3·3H2O;在脱去结晶水后转变为赤铁矿,Fe2O3和SiO2含量增加,晶粒尺寸减小,矿相相对变纯. 褐铁矿在470~650 K内脱水反应的表观活化能为17.39~19.33 kJ/mol,低于常规加热脱水反应的活化能,说明微波加热能降低反应的活化能;且其脱水反应机理符合Maple单行法则,属于随机成核和随后生长的化学反应控制.     

微波辅助金属有机骨架材料制备无定形Co3O4花球及其电化学性能

以六水合硝酸钴(Co(NO3)2?6H2O)、苯甲酰丙酮（C10H10O2）为原料, 利用微波法合成了前体。前体在500℃空气条件下锻烧得到无定形Co3O4花球。通过 XRD、 SEM、TEM对目标产物进行了表征 , 研究了无定形Co3O4花球的微观结构、表面形貌。电化学测试结果表明,无定形Co3O4花球负极材料 在100mA/g的电流密度下,首次充电比容量达到826mAh/g;循环100圈后,容量保持率为89.2％,具有高的比容量、良好的循环性能和广泛的应用前景。     

微波辅助合成羟基磷灰石研究

羟基磷灰石由于具有良好的生物相容性和生物活性而应用广泛.本文分别以Ca(NO3)2·4H2O、(NH4)2 HPO4·3H2O为Ca源和P源,采用微波辅助加热的方式合成羟基磷灰石.使用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对获得的产物进行了表征.分别研究了微波反应时间、反应功率和原料Ca/P比对合成羟基磷灰石形貌和结晶度的影响.结果表明,不同条件下,产物的形貌与结晶度均有不同.当合成时间为5 min,微波功率为400W,Ca/P比为2.0时,产物为具有结晶良好的羟基磷灰石.     

碳纳米管/四氧化三钴复合材料制备及电化学性能

以Co(NO3)2·6H2O为原料、尿素为沉淀剂,并与多壁碳纳米管(multiwalled carbon nanotubes,MWNTs)复合,采用微波溶剂热法制备Co3O4粉体及Co3O4/MWNTs复合材料.对样品的物相结构、微观形貌和电化学性能进行表征及测试.结果表明:制备的Co3O4纳米线是由尺寸为10~20 ...     

量化分析锂供需与锂价格的联动关系

全球能源转型快速推进,作为能源转型代表的电动汽车的发展如火如荼。锂作为电动汽车电池的基础原材料,近年价格快速上涨,在2022年3月创下超过50万元/t的高价,超过2020年最低价的10倍。介绍了全球锂资源的存在形式及化学组成、锂资源量和锂储量,各种锂资源的提锂方法,锂供应来源和供应量,锂的用途、主要增长领域及需求量,以及中国所需锂的来源和主要增长领域。根据2019年1月至2022年2月中国锂供应量和锂需求量,对照此期间的锂价格变化,结合经济学术语论述中国锂供应量和需求量与价格的联动关系,得出结论:锂供需基本面决定锂价格、锂价格决定未来锂供需结构。在价格上行阶段,由于存在“牛鞭效应”及炒作,导致锂价格过大波动。最后提出防止锂价格过大波动、促进锂产业链健康发展的建议:1）加大国内锂资源开发力度,减少对外依存度,确保锂的供应能够满足快速增长的需求;2）加大锂供需透明度,减少需求量与实际消耗量的差异,避免价格过度波动;3）建立国家锂收储机制,在锂供应量大于需求量时进行收储,避免价格过渡下跌,在锂供应量小于需求量时释放储存锂,以抑制价格过渡上涨;4）锂产业链上下游企业加强风险意识,合理运用衍生品工具进行套期保值,以对冲锂价格大幅波动带来的风险。     

掺钴镍酸锂正极材料的研究进展

锂离子电池正极材料钴酸锂的价格昂贵,原料有限,污染性大,有毒性,以及其过充不安全性决定了它不可能在大容量和大功率电池中得到应用.掺钴镍酸锂材料具有较高的比容量,较低的成本,以及对环境无污染等优点成为替代锂离子电池正极材料钴酸锂的理想材料.综述了掺钴镍酸锂材料作为锂离子电池正极材料的制备方法、存在的问题以及解决的思路.同时对该正极材料的未来发展趋势做出了简要的预测.     

四氟硼锂和六氟砷锂的合成与拉曼光谱分析

介绍了合成高纯无水的ＬｉＢＦ４和ＬｉＡｓＦ６的新方法，并讨论了其合成条件，指出制备多孔状ＬｉＦ和控制反应温度是合成的关键。     

金属锂生产应用及市场分析

金属锂在现代工业和科学技术中具有非常重要的地位，广泛应用于电子、化工、医药等领域。金属锂作为一种蕴含巨大市场潜力的新能源和新材料，当前正面临着良好的发展机遇。介绍了金属锂的生产方法、应用领域及中国国内生产现状，分析了金属锂在相关领域内的市场前景。指出中国的锂资源极为丰富，但金属锂生产起步较晚，产品大部分是纯度〈99．0％的金属锂。近几年，中国金属锂的消费需求将以每年25％的速度增长，金属锂面临着良好的市场机遇。     

氟烷基膦酸锂合成方法的研究

本文探讨了采用以镍板为阳极的西蒙斯电解槽电解氟化制备氟烷基膦酸锂的有关工艺和关键技术。     

锰酸锂在锂电池中的制备及应用

尖晶石型锰酸锂是近年来兴起的锂离子电池的正极活性材料 ,本文介绍了其制备方法 :电沉积法、固相反应法和共沉积法 ,评述了各工艺的优缺点。指出锰酸锂具有广阔的市场应用前景     

锂资源的开发与利用

中国是传统锂资源大国，已探明的锂资源储量在世界上位居第二；盐湖卤水锂储量居世界第三，具有良好的资源条件和开发前景。根据中国锂资源的禀赋和特点，通过对锂资源技术开发进展情况、锂资源开发的市场经济及综合利用的分析，说明了锂尤其是盐湖锂资源具有开发优势。提出中国锂资源开发应依靠技术进步，走综合利用之路是提高经济效益的最佳途径。     

Phase and microstructural evolution in lithium silicate glass-ceramics with externally added nucleating agent

Development of lithium disilicate-based glass-ceramics critically depends on use of nucleating agent in the glass matrix. The present study reports the effect of externally added nucleating agent Li₃PO₄ in Li₂O–K₂O–MgO–ZnO–ZrO₂–Al₂O₃–SiO₂ system which is compared with a reference composition (GC1) (SiO₂:Li₂O = 2.16:1) prepared with in situ formed Li₃PO₄. For externally added Li₃PO₄, two compositions were studied. In one case (GC2) before addition of Li₃PO₄, SiO₂:Li₂O ratio in glass was maintained as 2.87:1 and in another case (GC3) SiO₂:Li₂O ratio in glass was maintained same as reference GC1 that is, 2.16:1. The glasses were characterized by using MAS-NMR spectroscopy. Sintering and crystallization behavior of the glass-ceramics was characterized by using XRD, SEM, DTA. Due to in situ formation of Li₃PO₄, GC1 resulted in a dense sample with finer crystals of lithium disilicate. In GC2 and GC3, externally added lithium phosphate, which was in the form of ultrafine aggregated particles, formed flower-like colonies of radially outward crystals. Higher SiO₂:Li₂O ratio in GC2 resulted in lithium disilicate crystals and high viscous glass causing large air entrapment and so less densification. GC3 with higher lithia in glass showed higher densification than GC2 but only lithium metasilicate crystals were formed.     

电解法制备氢氧化锂的研究进展

简述了氢氧化锂的应用,详细阐述了电解法制备氢氧化锂的不同生产方法、原理,以及原料中各离子对电解的影响及要求。分析了各方法的优缺点,并结合中国锂盐的基本情况和发展现状,总结了目前存在的问题,对前景做了预测。指出了在简化方法、降低成本生产氢氧化锂的同时,兼顾资源综合利用和环境保护是今后研究开发的方向。     

氯化钠法制备氯化锂的工艺研究

研究了以硫酸锂和氯化钠为原料制备氯化锂的方法，硫酸锂与氯化钠在室温条件下1：1(体积比)反应，反应液经减压浓缩后于-5℃温度下完全析出硫酸钠晶体，继续浓缩反应液得到氯化锂的饱和溶液，冷却结晶。其工艺简单，成本较低，所得氯化锂产品能达到一级品的要求，且收率在95％(质量分数)以上。