锂离子电池正极材料表面包覆的研究进展

锂离子电池正极材料是锂离子电池发展的关键。对锂离子电池正极材料进行包覆是改善其性能的有效方法。锂钴氧和锂锰氧正极材料表面包覆后的循环性能,特别是高温下的循环性能可以得到有效的改善。对于LiFePO4来讲,表面包覆主要是解决这类正极材料导电性问题。文章综述了国内外锂离子电池材料表面包覆的研究现状,提出了作者对将来研究方向的一些看法和建议。     

Factors affecting specific capacity and rate performance of aqueous Li_4Ti_5O_(12) battery

The use of an aqueous slurry in the manufacture of lithium ion batteries has the advantages of being environmentally friendly,harmless to the human body,and low in production cost.In this study,the factors affecting the specific capacity and rate performance of the aqueous Li_4Ti_5O_(12) battery were studied including the Li_4Ti_5O_(12)structure,aqueous binder conductive agent,and surface density.The results show that a spherical secondary particle structure of Li_4Ti_5O_(12) is beneficial to its discharge rate performance.In addition,an aqueous binder with high conductivity improves the specific capacity and high rate charge/discharge performance of the battery,and when the amount of binder is 3%,the Li_4Ti_5O_(12) battery performs better.A chain structure in the conductive agent also improves the specific capacity and discharge rate performance of the Li_4Ti_5O_(12) battery,and increases the degree to which the discharge rate performance of the conductive agent can be further improved.Lastly,the lower the surface density,the better the rate performance of the Li_4Ti_5O_(12) battery.     

共沉淀法制备锂离子电池正极材料LiFePO4

采用共沉淀法制备橄榄石结构的LiFePO4锂离子电池正极材料,通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、循环伏安(CV)和恒电流充放电测试等方法对其结构、表观形貌及电化学性能进行了分析研究.结果表明,该方法制备的LiFePO4为均一的橄榄石型晶体结构,颗粒微细;低倍率下充放电测试比容量可达126.3 mA·h/g;循环性能良好,充放电100次循环后,容量损失率仅为9.4%.     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究现状

尖晶石相LiMn2O4具有价格低、无毒、制备简单等特点,因此有着很好的应用前景,被看作最有可能成为新一代商用锂离子电池的正极材料。文章简要介绍了锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究现状,主要包括材料的各种制备技术、当前LiMn2O4材料研究存在的主要问题及抑制其容量衰减的解决方案。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

对锂离子正极材料LiFePO4的性能、结构，锂离子的脱嵌机制。制备方法，掺杂改性等进行了详细的阐述。指出了锂离子电池正极材料LiFePO4良好的应用前景。     

国内外失效电池的回收处理现状

介绍了失效干电池和锂离子电池的国内外回收技术与现状,指出我国在失效电池收集及回收处理方面的不足。回收处理失效干电池虽然经济效益差,但社会效益巨大,需要政府的大力扶持并制定相应的法律法规。相反,回收锂离子电池则可以产生很好的经济效益。     

Influence of Morphology and Structure on Electrochemical Performances of Li-Ion Battery Sn Anodes

Sn films with different particle sizes were prepared via electrodeposition, and their microstructure as well as morphology was characterized by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. As the anode materials for Li-ion batteries, the electrochemical performances of the Sn films are significantly influenced by their morphology and structure. During electrodeposition, the grain size of Sn increases with duration of deposition, leading to anode compaction and cell capacity deterioration. The Sn-300 anode electrodeposited for 300 seconds shows the highest charge/discharge capacity of 592.1 mAh/g, while the value decreases to 437.7 mAh/g in the Sn-600 anode (electrodeposited for 600 seconds). Both Sn-300 and Sn-600 anodes show similar irreversible capacity and Coulomb efficiency. The Sn-3600 anode fabricated via electrodeposition for 3600 seconds shows the least capacity and the worst cyclic performance. The current study demonstrates that the increase in the particle size of active Sn materials worsens the capacity and cyclic performances of Sn-anode materials for Li-ion batteries. This finding improves our understanding on relationship between morphology/microstructure and performances of Li-ion battery Sn anode materials.     

锂离子电池锡基负极材料研究进展

介绍了锂离子电池锡基负极材料的研究进展。重点介绍了锡基负极材料的合成方法、电极反应机理及其电化学性能。指出锡基负极材料由于其高的可逆容量，若能克服目前存在的问题，将有望成为新一代锂离子电池负极材料。     

钙钛矿型锂离子固体电解质Li2x?ySr1?xTi1?yNbyO3的性能

采用高温固相法成功制备了Li_2x?ySr_1?xTi_1?yNb_yO₃ (x=3y/4, y=0.25, 0.5, 0.6, 0.7, 0.75, 0.8)锂离子固体电解质,并通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、交流阻抗图谱、恒电位极化等分别研究了各个组分的晶体结构、微观形貌、离子电导率和电子电导率。XRD显示当y≤0.70时,材料为立方钙钛矿型结构,几乎没有杂质相生成。SEM表明随着掺杂含量的增加材料的晶粒尺寸逐渐增大。Li_0.35Sr_0.475Ti_0.3Nb_0.7O₃锂离子固体电解质有着高离子电导率,为3.62×10?5 S·cm?1,其电子电导率为2.55×10?9 S·cm?1,活化能仅为0.29 eV。使用以Li_0.35Sr_0.475Ti_0.3Nb_0.7O₃为隔膜的LiFePO₄/Li半电池经过100圈循环后,放电比容量仍有93.9 mA·h·g?1,容量保持率为90.72%。      

锂离子电池正极新材料LiFePO4的研究进展

高能量比、循环寿命长、成本低和无环境污染是目前锂离子电池正极材料的研究趋势.LiFePO4以其优良的电化学性能,被认为是最有前途的锂离子电池正极材料.该文综述了现有LiFePO4制备工艺,包括高温固相反应法、水热合成法、溶胶-凝胶法、微波合成法和改性法(如掺杂、包覆)等;并且指出LiFePO4可望于近期内在小功率电池中得到应用,而包覆、掺杂等改性手段是提高其电导率和粒子扩散速率的关键技术.     

锂离子电池负极材料研究概述

锂离子电池已经在新能源动力电池、便携式电子设备及储能领域广泛使用。商业化锂电池大多采用锂过渡金属氧化物/石墨体系作为正负极,由于电池材料本身的理论储锂容量较低,限制了锂电池向高比能量、长使用寿命方向的发展。对于当前成熟的石墨类碳负极材料,其嵌锂能力基本已被充分发挥,难以实现这一目标。本文介绍了应用于锂离子电池负极的相关材料和研究进展,并就作为下一代锂离子电池理想负极材料-硅负极进行了展望。     

微热管阵列应用于锂电池模块的散热实验

锂离子电池在大功率应用下的热控制和热管理已成为制约电动汽车商业化的瓶颈,为解决此问题,运用微热管阵列设计锂电池模块散热系统,在开放条件下对电池模块进行恒流18 A（1 C）和36 A（2 C）充放电测试,通过测量布置微热管阵列前后电池表面温度可知:在1 C和2 C充放电倍率下,散热系统能够有效的降低电池模块的温度及电池间温度差异,将温度和温度差值分别控制在40℃与5℃之内,可以解决温度对电池寿命和容量的影响问题.基于实验数据,对其中一2 C工况热量进行了计算,得到通过微热管阵列的对流散热量达到模块生热量的40%.      

Li-Ion Battery with LiFePO<Subscript>4</Subscript> Cathode and Li<Subscript>4</Subscript>Ti<Subscript>5</Subscript>O<Subscript>12</Subscript> Anode for Stationary Energy Storage

Li-ion batteries based on commercially available LiFePO₄ cathode and Li₄Ti₅O₁₂ anode were investigated for potential stationary energy storage applications. The full cell that operated at flat 1.85 V demonstrated stable cycling up to 200 cycles followed by a rapid fade. A Li-ion full cell with Ketjen black modified LiFePO₄ cathode and an unmodified Li₄Ti₅O₁₂ anode exhibited negligible fade after more than 1200 cycles with a capacity of ~130 mAh/g at C/2. The improved stability, along with its cost-effectiveness, environmental benignity, and safety, make the LiFePO₄/Li₄Ti₅O₁₂ combination Li-ion battery a promising option for storing renewable energy.     

从废弃锂离子电池中回收有价金属的技术

大量废弃锂离子电池会对环境造成污染,而且也造成资源浪费.近年来,从锂离子废旧电池中回收有价资源的研究发展很快.干法和湿法技术比较成熟,但存在能耗高、二次污染、资源回收率不高等问题.未来的研究方向是寻找一种更为合理、有效、清洁的金属回收和资源利用途径,而生物浸出技术有望充当这一角色.     

新型锂离子材料锂锰钴镍氧的制备技术研究

采用解胶法制备成前驱体,经温度梯度煅烧加工后制成成品LiMn1,2Co1／4Ni1／4O2。运用SEM和XRD分析技术研究了成品形貌与结构。将成品制成工作电极,组装了试验电池进行充放电循环测试。结果表明,该技术可以制备球形、电化学性能优良的LiMn1／2Co1／4Ni1／4O2材料,首次放电容量在160mAh／g以上（3．0～4．8V）,300次循环后衰减在6％左右。与传统工业相比,该技术具有成本低、能耗低、环保等特点。     

低品位氧硫混合铜矿的酸性制粒及机理

制粒技术是改善含粉矿堆浸渗透性差最有效的措施之一,同时选择合适的耐酸黏结剂是铜矿制粒堆浸成功的关键.本文以氧硫混合铜矿为研究对象,对其进行了制粒试验研究,研究结果表明Biometek-WLAG001是一种理想的耐酸黏结剂;单因素条件试验考察了黏结剂添加量、喷水量、转速、固化时间、熟化加酸量、熟化时间等因素对球团抗压强度、湿强度的影响;采用响应面法考察了黏结剂添加量、固化时间、熟化加酸量、熟化时间对球团湿强度的影响,并采用Design-Expert 8.0软件对试验结果进行了优化与分析.采用傅里叶红外光谱分析、Zeta电位的测定等分析手段研究了黏结剂与矿石之间的作用机理,结果表明黏结剂与矿石之间存在化学吸附作用,不存在静电引力作用.      

锂离子电池用铜箔的应用与发展现状

铜箔作为锂离子电池的关键材料之一,其品质的优劣直接影响到锂离子电池的制作工艺和综合性能,为锂离子电池应用研究的热点。本文综述了铜箔在锂离子电池中的应用发展,及其对锂离子电池负极制作工艺和电池性能的影响,同时展望了锂离子电池用铜箔的发展趋势。     

锂离子电池正极废料中钴和锂的回收

开展了锂离子二次电池正极废旧材料中钴和锂的回收研究。采用"碱浸除铝-硫酸体系还原浸出-P204萃取"的化学浸取、溶剂萃取法,可使钴和锂得到有效回收。铝的总去除率在98%以上,钴和锂的浸出率大于98%,体系钴的总收率在94%以上;控制P204萃取平衡体系水相的pH值在5.7左右,相比3:2,可得到良好的萃取分离效果。     

废旧锂离子电池电极材料中钴的无氧焙烧回收

综合运用XRD、ICP及TOC表征破碎废旧锂离子电池筛分后得到的电极材料成分,并利用TGA、GC-MS对电极材料的碳热还原反应机理进行探究。在无氧焙烧条件下,废旧锂离子电池中的负极材料石墨与正极材料钴酸锂发生反应,得到产物钴与碳酸锂,经湿式磁选分离后,钴以单质形式富集在磁性固体中,钴回收率为95.12%。     

直接还原造球优化试验研究

采用正交试验和单因素试验研究粘结剂、粘结剂用量、成型压力、水分加入量等因素对钒钛磁铁矿球团生球性能的影响,得到优化的各因素工艺参数,确定最佳的造球方案。结果表明:有机粘结剂J对生球强度影响最大,有机粘结剂H次之,无机粘结剂P最小;在铁精矿球团中添加有机粘结剂J时,在粘结剂用量2.5%~3.0%、成型压力15~17.5 MPa、造球水分4%~5%的条件下,可以得到质量较好的生球。