锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

磷酸铁锂材料有着良好的循环性能、热稳定性、环保性等特点,不断在锂离子电池中流行。但是由于电导率低、锂离子扩散速率慢等缺点影响着电池行业的发展。因此本论文通过介绍了LiFePO4的基本结构、制备及改性方法包括固相合成法、水热法、表面包覆及掺杂等,对目前LiFePO4存在的问题及前景进行了综述,分析改善磷酸铁锂性能的方法,并预测未来的发展趋势。     

废旧磷酸铁锂正极片中铁、锂的浸出

废旧磷酸铁锂正极片主要成分是LiFePO4，针对废旧磷酸铁锂正极片中有价金属的回收，以粉碎后的废旧磷酸铁锂正极片作为研究对象，研究硫酸作用下的浸出行为。考察了初始硫酸浓度、液固比、反应时间、反应温度对浸出效果的影响。实验结果表明，在最佳反应条件，Li、Fe的浸出率能达到98%，有价金属Li进入浸出液中，实现了废旧磷酸铁锂正极片中有价金属的回收。     

磷酸铁锂的结构及其改性研究进展

介绍了磷酸铁锂的结构和电化学性能,重点阐述了具有橄榄石结构的磷酸铁锂正极材料改性的研究进展.     

磷酸铁锂的结构及其改性研究进展

介绍了磷酸铁锂的结构和电化学性能．重点阐述了具有橄榄石结构的磷酸铁锂正极材料改性的研究进展．     

温和条件下制备掺Ti4+磷酸铁的研究

为提高LiFePO₄的电性能，将LiFePO₄掺杂工序前置至磷酸铁的合成阶段，在磷酸铁的制备过程中添加Ti⁴⁺制备掺Ti4+磷酸铁。结果显示：Ti⁴⁺可以取代Fe³⁺进入磷酸铁晶格中；Ti⁴⁺掺入量的增加将会影响磷酸铁晶体的晶面间距，使得（002）晶面间距显著增大，且当Ti⁴⁺掺杂量为0.5%时，对磷酸铁晶面间距影响最大；晶面间距增大，有利于锂离子的脱嵌，磷酸铁锂的电性能增强；掺Ti⁴⁺的磷酸铁较未掺杂时，在600 ℃时出现了明显的晶型转变的吸热峰；掺Ti⁴⁺的磷酸铁的比表面积较未掺杂磷酸铁的比表面积显著提高，这说明掺Ti⁴⁺磷酸铁的化学活性提高，有利于提高磷酸铁锂的电性能；采用掺Ti⁴⁺磷酸铁为原料制备的磷酸铁锂，当钛含量为0.5%时，放电容量最高，即电容为0.2 C时，放电容量为160 mAh/g。     

锂离子电池正极材料LiFePO_4制备技术研究进展

磷酸铁锂材料具有良好的循环性、热稳定性、环保性,在锂离子电池正极材料中已得到广泛研究。由于该材料电导率低、锂离子扩散速率慢等缺点影响其在电池领域的发展。介绍了锂离子电池正极材料磷酸铁锂的基本结构、制备方法以及针对其材料的不足而进行的材料改性方法,同时对目前磷酸铁锂材料存在的问题及前景进行了综述,分析了改善磷酸铁锂材料性能的途径,并展望了磷酸铁锂正极材料未来的发展趋势。     

共沉淀法制备LiFePO4/C复合材料的结构与性能

为了获得性能优异的LiFePO4/C复合材料,通过共沉淀法合成前躯体,用不同的方式进行碳包覆,制得橄榄石型LiFePO4/C复合材料.用XRD和SEM等手段对产物的结构和形貌进行研究,通过充放电实验测试其电化学性能.结果表明,在共沉淀过程中直接加入葡萄糖所制得的LiFePO4/C复合材料样品颗粒粒径最小,电化学性能最好,在0.1C倍率下,首次放电比容量为152mAh/g.     

黄磷副产磷铁渣制备电池级磷酸铁

本文通过三个阶段得到了电池级磷酸铁，第一阶段用强氧化性酸溶解磷铁渣，得到含有铁元素和磷元素的磷铁溶液，然后第二阶段通过氨水调节磷铁溶液的pH值，使溶液析出水合磷酸铁，最后第三阶段通过煅烧，得到了最终产物无水磷酸铁；通过控制第一阶段磷铁渣溶解的硝酸浓度、液固比、溶解时间、溶解温度；第二阶段浸取液中的磷酸剂量、pH值、温度、时间；第三阶段的煅烧温度，最后得到了合格的电池级磷酸铁。利用XRD、SEM、粒度分布和铁磷摩尔比等一系列的分析检测对煅烧产物进行评价。工艺研究表明，第一阶段的最佳工艺条件为：固液比1:12、硝酸浓度7.6 mol/L、溶解时间5 h，溶解温度90℃，此条件下磷铁渣的溶解率为96.39%；第二阶段的最佳工艺条件为：溶液中铁元素和磷元素物质的量比为1:1，反应温度80℃，pH=1.0，时间4 h，所制备的FePO4铁磷摩尔比为0.97；最佳煅烧温度为500℃，制备出了合格的磷酸铁。     

LiFePO4的共沉淀法制备与性能

以LiOH·H2O,H3PO4,(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O为原料,采用低温共沉淀结合后续热处理法制备了橄榄石型的锂离子电池正极材料LiFePO4.X射线衍射结果表明,所得产物为纯相橄榄石型LiFePO4.研究了锂用量、料液浓度、反应温度、反应时间、热处理温度、热处理时间等因素对所得产物电化学性能的影响,得到的优化实验条件为锂用量为理论量的2.9倍,料液浓度为0.1 mol/L,反应温度为60 ℃,反应时间为60 min,热处理温度为700 ℃,热处理时间为10 h.     

共沉淀法合成Li_(1-2x)Ni_xFePO_4正极材料的研究

利用共沉淀法合成了Ni^2＋掺杂量x=0．00,0．005,0．01和0．03的Li1-2xNixFePO4通过对合成材料的XRD、元素组成及其电化学性能研究表明,少量Ni^2＋的掺杂并未影响材料晶体结构,但对材料的电化学性能却有着非常积极的影响：0．1C放电时,掺杂量x=0．01样品的首次放电比容量可达143．2mA-h／g,20次循环后放电比容量为131．2mA·h／g,容量衰减仅为8．4％。分别从荷锂状态（Li1-2xNixFePO4）和缺锂状态（FePO4）两方面对Ni^2＋掺杂改性的原理进行了简单的探讨：材料处于荷锂状态时,Ni^2＋掺入形成的锂空位与镍取代有利于提高锂离子于晶体中的扩散速率以及材料的电子导电能力;材料处于缺锂状态时,Ni^2＋掺入使得材料形成了Fe^2＋／Fe^2＋共存的状态,从而提高了其电子导电能力。     

废旧磷酸铁锂正极材料回收再生研究进展

磷酸铁锂是动力型锂离子电池的理想正极材料，在新能源汽车领域得到广泛应用，磷酸铁锂动力电池将是国内未来几年废旧电池回收的重点。目前已报导的废旧磷酸铁锂正极材料回收再生技术多处于研发阶段，以中国学者的研究成果居多。本文介绍了国内外LiFePO4正极材料的多种回收再生方法，包括高温直接再生和高温修复再生技术、湿法回收以及再生技术、生物回收技术等，并总结了各自的优缺点，指出废旧磷酸铁锂正极材料回收再生未来仍将以湿法回收为主，需在介质循环、高效除杂等方面继续改进，实现正极材料的低成本、绿色、高效回收，加快技术的产业化进程。     

磷酸铁前驱体制备方法研究进展

介绍了动力电池原材料磷酸铁的类别及结构性质, 探讨了近年国内外制备磷酸铁前驱体的方法(共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、氧化沉淀法和超声化学法等)以及各方法的优缺点。研究内容对磷酸铁前驱体的产学研发展具有一定指导意义。     

用钛白副产硫酸亚铁合成磷酸铁前驱体北大核心

钛白副产硫酸亚铁的提纯及再利用对于提高该含铁产品的附加值以及资源的综合利用都具有重要意义。对钛白副产硫酸亚铁中锰的脱除及铁的再利用进行研究。理论分析了双氧水氧化Fe^(2+)为Fe^(3+)及高锰酸钾氧化Mn^(2+)为MnO_(2)的可行性,通过试验考察了氧化剂用量、体系pH值、反应时间对锰脱除的影响。结果表明:在KMnO_(4)用量为理论值的1.0倍、pH=1.20、氧化时间30 min的条件下,锰的脱除率可达到99.9%,净化后溶液中锰含量降低至0.28 mg/L。以净化所得硫酸铁溶液作铁源,用液相沉淀法合成磷酸铁,可获得纳米级高纯度的无定型态二水磷酸铁前驱体,且该前驱体经煅烧可转变为α-石英型正磷酸铁。     

磷铁矿床中深孔爆破设计方案优化研究

针对应用无底柱分段崩落法开采的某磷铁矿床在爆破作业中存在的问题,对爆破能量的释放过程和由爆炸引起的岩石裂隙的生成过程进行了研究,进而优化了该矿无底柱分段崩落法采区中深孔内的装药结构、装药方式和起爆方式。工程实践结果表明:优化后的装药结构能够显著提高爆破对岩体的爆破效果,并有效地降低爆破大块产出率,从而能够为该磷铁矿床确定合理的中深孔爆破方案提供依据。     

湿法冶金过程中除铁工艺研究进展

除铁是湿法冶金过程的关键工序.铁杂质的去除,不仅可以提高产物的品位,而且有利于实现铁元素的回收利用.文章综述了湿法冶金中几种典型的湿法除铁的工艺,并将其分为浸出法(直接浸出、焙烧-浸出)、沉淀法(氧化沉淀、磷酸盐沉淀、水热水解赤铁矿、FeSx-CuS共沉淀法)、萃取法和离子交换法四大类,分析了不同工艺的原理、过程及优缺点,提出了湿法沉铁的发展方向.     

磷酸铁锂电池用于煤矿蓄电池机车的可行性分析

煤矿井下铅酸蓄电池电机车存在主要问题有:使用寿命短、维护量大、充电时释放氢气,在隔爆、安全性、充电快速性、性价比等方面分析了磷酸铁锂电池用于煤矿井下电机车的可行性,研究了电池管理系统的技术要求及设计方案,提出了一种性价比较高均衡充电策略:即先用大功率充电机对电池组统一大电流快速充电,再用均衡充电模块对各单节磷酸铁锂电池小电流补充充电;针对传统煤矿充电机采用可控硅整流存在效率低、散热不好、体积庞大、成本高、无法智能充电等缺点,大功率充电机采用1种基于三电平直流高频变换器拓扑结构。