废旧锂离子电池三元正极材料酸浸研究

采用有机苹果酸(C_4H_6O_5)和还原剂H_2O_2作为浸出剂,对废旧锂离子电池三元正极材料的酸浸过程进行研究,从苹果酸浓度、还原剂用量、固液比、浸出时间和浸出温度等5个方面对浸出条件进行优化,并对浸出机理进行探讨。当酸的浓度为1.25 mol/L、还原剂的体积分数为1%、固液比为30 g/L时,在80℃条件下水浴80 min,Li、Ni、Co和Mn等4种元素的浸出率最高,都达到95%以上。     

废旧锂离子电池中钴的酸浸过程研究

研究了大量废旧锂离子电池芯混合粉料中钴的湿法浸出技术,分别在硫酸体系和硫酸+双氧水体系中进行浸出实验,对比发现两种体系中浸出过程符合收缩核模型,双氧水的加入可使浸出过程的活化能降低从而有利于浸出。浸出的最佳工艺条件为85℃,反应120min,4mol/L硫酸,2.0mL双氧水/g粉末,液固比10。在该工艺条件下浸出钴的一次浸出率达93.2%。     

以废旧锂离子电池为钴源制备LiCoO_2

采用热震法将锂离子电池正极活性物质与铝箔分离,优化热震工艺为:在空气气氛中,550℃下热处理1h后,将正极片快速投到去离子水中,正极活性物质与铝箔的分离效果良好,且铝箔的氧化较少。正极活性物质浸出最佳工艺条件为:浸出液为1.87mol/LH2SO4和0.63mol/LH2O2的混合溶液,浸出温度为75℃、时间为120min,液固比为11ml∶1g。以回收的草酸钴为钴源,LiOH·H2O为锂源制备了LiCoO2。制备的LiCoO2为标准的层状结构,以0.5C在2.8~4.3V充放电,首次和第50次循环的放电比容量分别为146mAh/g、142mAh/g,容量保持率为97%。     

废钴酸锂及磷酸铁锂正极材料联合浸出研究

针对废锂离子电池正极材料浸出方法试剂消耗量大的问题,利用废钴酸锂、磷酸铁锂正极材料在酸性条件下发生的氧化还原反应联合浸出钴、锂,从而大幅减少双氧水试剂的消耗。通过条件实验得到了优化的钴酸锂、磷酸铁锂联合浸出方案:反应温度为60℃,按铁钴摩尔比(Fe/Co)1.1:1进行混料,硫酸、双氧水用量分别为反应当量1.05和1.1倍。反应完成后,钴、锂的浸出率分别为96.21%、96.65%,浸出液中钴、锂的浓度分别为64.41、17.23 g/L,铁、磷杂质含量降至0.02 g/L以内;通过成分分析结果可知,浸出渣主要成分为FePO_4·2 H_2O与碳粉的混合物,其中钴、锂的残留量降至0.2%(质量分数)以内。采用磷酸铁锂与钴酸锂进行联合浸出的方案与采用双氧水分别浸出两种材料的方案相比,每处理1t混合料可节约815 kg双氧水(分析纯,质量分数30%),且可将钴、锂浸出率提升3%～5%。     

基于加压碱浸的电厂粉煤灰脱硅过程研究

采用加压碱浸对电厂粉煤灰进行脱硅处理,可提取粉煤灰里的铝土物质。研究了碱浸温度、液固比(NaOH质量与SiO_2质量比)、反应时间和碱质量浓度对二氧化硅浸出率的影响。研究结果显示,最佳反应条件为:碱质量浓度200 g/L,反应温度95℃,反应时间2 h,液固比2.5∶1,在此条件下的硅脱出率达24.23%。     

钴酸锂废极片中钴回收新工艺研究

研究了钴酸锂废极片中回收钴的新工艺,采用硫酸 双氧水体系对钴酸锂废极片进行浸出,其中:H2SO42.0mol/L、H2O2 1.2 mL/g、温度80℃、浸出时间120 min,钴的浸出率达到99%,而铝的溶解则控制在35.1%.浸出液加入碳酸氢铵调pH值至5.5除铝,然后加入草酸铵沉钴,所得草酸钴煅烧成氧化钴,所得产品可达到Co2O3-Y 1(GB6518-86)的要求,钴的回收率为97%.     

低温水热法制备花状球形钛酸锂的性能

采用低温水热法合成花状球形结构钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12)),对微-纳结构的形成机理及产物的电化学性能进行研究。双氧水(H_2O_2)是控制微-纳分层结构形成的关键因素。当一水合氢氧化锂、钛酸异丙酯用量分别为1.269 g、1.99 g,双氧水加入量为3 ml时,产物的电化学性能较好:在1.0~2.5 V充放电,5.0 C循环的首次放电比容量为164.8 m Ah/g,循环至500次时,容量保持率为80.2%;在0.1 C、0.5 C、1.0 C、5.0 C、10.0 C、15.0 C和20.0 C倍率下依次循环5次,20.0 C放电比容量仍高达128.3 mAh/g。     

富氧燃烧烟气气氛下酸再生催化剂性能测试

以广东某电厂失活的选择性催化还原脱硝催化剂为实验样品,分别采用超纯水、醋酸和H_2SO_4等再生液浸渍对其进行再生,然后模拟富氧燃烧下的烟气成分并将其作为活性测试气体,在活性测试平台上对再生前后催化剂的性能进行评估,利用BET比表面积测试、X射线荧光光谱分析、电感耦合等离子体质谱测试等技术对催化剂进行表征。结果表明:失活样品经水、醋酸以及H_2SO_4溶液浸渍后可除去使催化剂中毒的Fe_2O_3、K_2O、As和Pb,并恢复其比表面积,其中醋酸洗和H_2SO_4洗的再生效果明显好于超纯水洗,且酸液浓度越大再生催化剂活性越高,但醋酸和H_2SO_4对催化剂机械强度有所破坏,酸液浓度为0.5 mol/L时综合效果最好。     

以电解MnO_2超细粉为锰源制备高倍率LiMn_2O_4材料

采用高温固相反应将电解MnO_2超细粉制备成粒度较大、结晶度较高的Mn_3O_4,再以其为锰源成功合成了LiMn_2O_4锂离子电池正极材料。采用X射线粉末衍射仪、扫描电镜、激光粒度分析仪、振实密度测试仪、比表面积测试仪及电化学充放电测试仪分别对合成材料的结构、形貌、粒度分布、振实密度、比表面积及电化学性能进行了表征测试。结果表明,合成的LiMn_2O_4材料晶体结构完整,为立方尖晶石结构,中粒度D(50)为8.88μm,振实密度为1.75 g/cm~3;在3.0~4.2 V(vs.Li/Li~+)充放电电压范围内,0.2 C(1 C=120 mA/g)首次放电比容量为121.5 mAh/g,100周循环容量保持率为90.8%,5 C放电比容量为0.2 C的76.8%,表现出优良的循环稳定性和倍率性能。     

Fe_2O_3对SO_2氧化的异相催化作用

SO_3对锅炉设备安全造成严重威胁。为了研究飞灰中Fe_2O_3对SO_2气体的催化作用,在一维反应器上分别进行了SO_2气相氧化与固相催化氧化实验研究,并且用密度泛函理论的方法研究了SO_3生成机理。结果表明:SO_3的气相生成率随温度升高而增加,在Fe_2O_3作用下,SO_3催化生成率随温度升高呈先增加后降低趋势。在800℃时SO_3催化生成率达到最大值4.35%;SO_3生成率随烟气中SO_2浓度增加而降低,在Fe_2O_3催化作用下,SO_3生成率明显提高;高氧量对SO_3生成率的作用效果不明显;密度泛函分析Fe_2O_3催化生成SO_3的反应能垒为57.357k J/mol,远小于气相生成SO_3的反应能垒。因此,Fe_2O_3对SO_2的氧化具有良好催化作用。     

废旧锂离子电池在氨性和硫酸溶液中的浸出

采用焙烧、浸出的方法对废旧锂离子电池的有价金属进行选择性分离.在氨性溶液中,焙烧残渣中的Co与Cu可在浸出时分离,Cu进入溶液中,Co留在滤渣中;在H2SO4溶液中,焙烧残渣中的Cu和部分Co同时溶解,不能实现Cu与Co的有效分离.经H2SO4溶液浸出后,LiCoO2中的Li可被全部浸出,Co则主要以Co3O4的形式留在滤渣内.     

回收LiCoO2中钴用螯合剂的合成及性能

以对甲基苯硫酚为原料,经过硝化、还原等反应合成4-甲基-2-氨基硫酚,研究了硝基还原成氨基的影响因素.当锌粉与硝基化合物的物质的量比为4:1,乙醇与水的比例为7:3、总体积为15 ml,温度为80℃时,产率为最高值76.2%.用5 ml pco<'2+>=1 194 ms/L的废旧锂离子电池浸出液进行螯合实验,螯合剂用...     

球形Ni(OH)2表面覆钴及其性能

为了提高球形Ni(OH)2的电化学性能,在球形Ni(OH)2表面喷涂钴盐溶液,通过烘干、碱化等工序后得到的覆钴球形Ni(OH)2,对它进行了XRD、粉末微电极循环伏安模拟充放电实验,并制备成样品电池进行测试.包覆3.0%钴的材料导电性好,振实密度为2.05g/ml,制成的电极1 C放电比容量为260 mAh/g,10 C放电比容量为228 mAh/g.     

等离子体资源化模拟烟气脱硫的实验研究

针对目前传统烟气脱硫方法不能完全满足需要的情况,采用强电离放电的方法产生非平衡等离子体,进行了不外加吸收剂和催化剂的SO2脱除实验研究,该法在密闭的等离子体反应器中将SO2直接氧化为H2SO4,实现资源化脱硫且无二次污染。实验分别研究烟气的φ(H2O)、初始φ(SO2)、外加电压U、停留时间tr等因素对脱硫效率η的影响。结果表明,U=3.5 kV、气体流量Q=0.16 m3/h、φ(H2O)=2.1%t、r=0.85 s时,η可达80%。     

深循环用铅酸蓄电池铅膏配方的探讨

主要对铅酸蓄电池铅膏配方中的硫酸量和有机膨胀剂进行了试验和探讨。结果表明,当铅膏中的硫酸量降低后,蓄电池的充电接受性能和深循环寿命大大提高;木素磺酸盐与腐殖酸复合的有机膨胀剂较其单独使用,提高了负极在2小时率容量放电条件下的活性物质的利用率。按照上述最佳配方生产的阀控密封式(VRLA)蓄电池在70%的放电深度下的循环寿命达到了612次。     

锂离子蓄电池Co3O4负极材料

在Co3O4中加入一定量的金属粉末并进行球磨,制备了锂离子蓄电池用Co3O4负极材料,对分别不加和加入Fe粉、Ni粉以及Mn粉的Co3O4负极材料进行了电化学性能测试,结果表明Co3O4粉末单独作为锂离子蓄电池负极时,初次充放电效率低,只有66%,循环性能差;加入铁粉后效果不明显;加入镍粉后电极的初次充放电效率和循环性能得到明显改善,但10次循环后可逆容量衰减较快。加入锰粉后电极的初次充放电效率提高到77%,循环性能好,20次循环后的可逆容量还保持在713 mAh/g,库仑效率在97%以上。同时对加入镍和锰后Co3O4与锂反应的机理进行了讨论。     

LiCoPO4中碳与Co2P杂质含量的确定

提出用酸淋洗溶解磷酸钴锂(LiCoPO4),测定橄榄石型LiCoPO4中杂质碳和磷化钴(Co2P)含量的方法。XRD分析结果表明:稀盐酸淋洗后的产物是Co2P相,硝酸淋洗后的产物是碳材料。用上述方法确定了合成的LiCoPO4/C复合材料中,碳含量为5.4%,Co2P杂质的含量为5.3%。合成的样品粒度约为0.5μm,0.2C放电比容量为75 mAh/g(LiCoPO4+Co2P+C)。     

磺化聚醚醚酮化学结构的研究

本文以红外光谱、紫外光谱和元素分析等技术研究浓H_2SO_4对聚醚醚酮的化学修饰作用.实验表明,聚醚醚酮在浓H_2SO_4中发生化学反应,磺化位于两个醚基间的苯环上,随磺化时间的增长,磺化程度增大.     

铅膏配方对电动车用胶体蓄电池性能的影响

报导了正极铅膏含酸量对电动车用胶体电解质铅蓄电池的初容量、低温放电性能以及循环寿命的影响;简要介绍了在正极铅膏中加入Pb3O4或PbO2可提高化成效率和缩短化成时间的试验结果;简单描述了在负极铅膏中添加多种有机膨胀剂改善电池低温充放电性能的试验。