废旧电池再生磷酸铁锂正极的钛掺杂改性研究

对废旧锂离子电池再生磷酸铁锂正极材料,采用钛元素进行掺杂改性。用X射线衍射仪和扫描电镜分析不同掺杂量对材料物相结构和形貌的影响。用恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗等方法测试材料电化学性能。与未掺杂的再生LiFePO_4/C相比,掺杂5%Ti的LiFePO_4/C(LFT5P/C)材料电荷传递阻抗减小,电化学性能明显提高。掺杂正极在0.1 C下首次放电比容量高达140.6 mAh/g,1 C倍率下循环近400次,每次的容量衰减率仅为0.019 6%。     

回收磷酸铁锂正极材料的性能

使用XRD、电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)和扣式电池充放电等方法,对从废旧磷酸铁锂(LiFePO4)锂离子电池中回收并修复的LiFePO4粉末的结构、成分和充放电性能进行分析.用回收的LiFePO4材料制备方形硬壳LP2770134全电池并进行测试.以0.1 C在2.0～4.2 V循环,回收的LiFePO4材...     

从废旧动力电池中回收制备磷酸铁锂

以废旧磷酸铁锂动力电池正极材料为主要原料,采用传统固相法制备得到Li Fe PO4正极材料。采用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对其结构、形貌进行表征。用电池测试系统对其电化学性能进行了研究。结果表明,废旧Li Fe PO4正极材料在550℃氮气气氛下灼烧1 h除粘结剂后,添加少量原料调节碳含量,可制备结晶度较高的橄榄石结构Li Fe PO4。材料的晶型完整,外形为类球形,平均粒径约10μm。碳含量为5%的样品具有最佳的电化学性能,对应样品在0.1 C下的首次放电比容量为148.0 m Ah/g,1 C下放电循环50次,放电容量达到初始容量的98.9%,具有良好的高倍率充放电循环性能,适合大规模工业推广。     

废旧磷酸铁锂电池正极材料回收技术进展

为了实现碳达峰、碳中和目标,建立清洁低碳的能源体系,人们对清洁储能材料的需求量日渐增大.锂离子电池相较其它储能器件具有输出电压高、使用寿命长等诸多优势,已广泛应用到各个领域.其中磷酸铁锂电池安全性较高,占据了较大的市场份额.然而,随着时间的推移,大规模磷酸铁锂电池退役的时间即将到来,如何处置和利用这些废旧电池,已成为当前行业亟需解决的问题之一.本文对目前的废旧磷酸铁锂电池正极材料回收技术进行总结,对固相法、液相法、固-液结合法、机械力活化法、电化学法、微生物分解法等回收工艺流程以及效果进行说明,比较其优缺点并对回收技术的发展方向进行展望.     

废旧磷酸铁锂的高效回收再利用

将磷酸铁锂(LiFePO4)回收料煅烧除杂,再用柠檬酸溶液预处理,补加磷酸铁(FePO4)等原料,引导合成反应,恢复性能.用XRD、SEM和恒流充放电测试,对材料进行分析.将LiFePO4回收料在空气中、450℃下煅烧除杂,得到除碳料;用5 g 1.4％柠檬酸溶液松解500 g除碳料晶粒;再按m(除碳料):m(FePO...     

磷酸铁锂正极粉末再生除氟工艺

废旧磷酸铁锂（LiFePO₄）正极粉末中含有大量有害氟（F）元素,影响回收产品的纯度。研究LiFePO₄回收过程中的氟离子（F^-）分布规律,发现热解之后有14%的F残留在正极粉末中。通过氧化浸出得到的LiFePO₄浸出液中,F含量高达0.08%。针对LiFePO₄浸出液中高含量的F^-进行脱氟研究,通过“氧化钙（CaO）沉淀除氟+锆基树脂除氟”两级除氟工艺,将LiFePO₄浸出液中的F浓度降低至0.4 mg/L。     

废旧磷酸铁锂电池中锂元素的回收技术

以硝酸为浸取剂,对废旧磷酸铁锂电池的正极材料回收处理,回收其中的锂元素制备碳酸锂。以废旧锂电池中的锂离子回收率为主要考察指标,通过单因素条件实验和正交实验考察了浸取反应中浸取温度、搅拌时间、硝酸浓度、固液比等因素的变化对锂离子回收率的影响。确定锂离子浸取反应的较佳工艺条件为:浸取温度55℃、硝酸浓度4.5mol/L、浸出时间2.5 h、固液比1∶8。较佳的工艺条件下,锂离子的回收率可达91.25%,所制备的碳酸锂纯度最高可达98.4%,实现了废旧磷酸铁锂电池中锂的有效回收。     

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FePO₄·2 H₂O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%。     

一种高倍率磷酸铁锂正极材料前驱体磷酸铁的制备

磷酸铁的颗粒、形貌对磷酸铁锂的性能起至关重要的作用。现有氨法工艺制备的磷酸铁具有颗粒尺寸大、颗粒分布不均匀的缺点,影响了磷酸铁锂锂离子扩散速度。在现有氨法工艺上进行优化：在浆料中同时加入酸碱调节剂,陈化过程升温保温后得到晶体结构NH₄Fe₂(OH)(PO₄)₂·2 H₂O的碱式磷酸铁铵,干燥煅烧获得高性能无水磷酸铁。所制备的无水磷酸铁具有一次颗粒40～50 nm、颗粒分布均匀规则、比表面积12～13 m²/g、物料疏松、杂质含量低等特点,采用此种磷酸铁制备的磷酸铁锂倍率性能高,10 C放电比容量大于145 mAh/g。     

废旧动力锂离子电池中磷酸铁锂的再生

采用高温固相法直接再生磷酸铁锂(LiFePO4),去除杂质,恢复电化学性能。对再生材料进行物理性能、XRD和充放电性能分析。n(Li)∶n(Fe)∶n(P)=1.1∶1.0∶1.0,采用氮氢混合气体保护,在500±15℃下进行一次焙烧、在700±15℃下进行二次焙烧,得到的样品性能良好。碳含量为7.12%;在2.5~4.2 V充放电,0.1 C首次放电比容量可达141.5 mAh/g,1.0 C循环100次的容量保持率为97.84%。     

正极材料磷酸铁锂复合碳中锂的测定

采用空气-乙炔火焰原子吸收法测定了LiFePO4/C复合正极材料中的锂含量,选用了硝酸作为测定介质,考察了共存离子Ni2+、Co2+、Mn2+、Fe2+、PO43-的干扰情况,并进行了方法的精密度与回收率实验。结果表明:该方法操作简单,准确度高,能用于实际样品分析。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂的改性研究

磷酸铁锂(LiFePO4)作为新兴的一种Li+动力电池正极材料,具有安全性好、价格低廉、循环性能好、结构稳定等其他锂离子材料无可比拟的优点,是现代商业化锂离子电池首选的正极活性材料.综述了LiFePO4正极材料的充放电机理及提高LiFePO4电化学性能的改性现状:表面包覆、掺杂金属离子及纳米颗粒改性.最后指出利用纳米粒...     

碳纳米管改善磷酸铁锂正极极片的性能研究

以碳纳米管（CNT）替代导电碳黑（SP）和人造石墨（KS－6）用作导电剂,制备出了20Ah的磷酸铁锂动力锂离子电池。充放电测试结果显示：CNT的引入能够显著的改善了磷酸铁锂正极极片电化学性能,电池放电平均比容量142．5mAh／g,较传统SP＋KS－6体系的电池平均放电比容量（138．8mAh／g）高2．6％。这是由于CNT在LFP颗粒间形成网络结构,赋予正极材料较高的电导率。另外,CNT体系的电池,不同倍率下放电比容量均一性较传统的好。碳纳米管加入还提高电极极片的加工性能。这是由于CNT长径比大、良好的柔韧性,增加了极片的柔韧性,减少了电池极片冲片时的报废率。扫描电镜观察显示：CNT在LFP颗粒之间,形成网络结构,提供电子通道,赋予LFP颗粒间良好导电性。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂研究进展

简要介绍了高安全型锂离子动力电池正极材料一磷酸铁锂的研究进展;报导了通过固相法在不同温度下合成了LiFePO4;研究结果表明：与LiCoO2相比,LiFePO4材料具有更好的热稳定性,对于非常规条件下使用具有更强的忍耐力。研究了Cr掺杂LiFePO4材料;当Cr^3 在Li位取代后,材料的电子电导率提高了10^7～10^8个数量级,从而大幅度提高了材料大电流工作能力,使该种材料的实际应用成为可能。     

废旧磷酸铁锂电池回收研究进展

磷酸铁锂电池是国家大力推行的动力电池发展方向。其制备工艺已日趋完善,产量和应用量逐年升高。针对巨大产量之后的废旧磷酸铁锂电池回收现状做了调查,对其回收量、回收技术、回收效益等方面做了分析,以期对磷酸铁锂电池回收产业发展提供依据。     

碳纳米管用于磷酸铁锂正极动力锂离子电池

分别以磷酸铁锂(LiFePO_4)和人造石墨为正、负极活性材料,碳纳米管(CNT)为正极导电剂,制备5.0 Ah 32650型动力锂离子电池。考察CNT添加量对电池性能的影响。CNT添加量为2%的电池,综合性能最佳:内阻为5.8 mΩ;常温下在2.00~3.65 V充放电,1.0 C放电比容量为129.04 mAh/g,5.0 C充电恒流比为86.87%、放电中值电压为3.023 V,3.0 C循环200次的平均容量保持率为94.39%;在60℃下老化10 d后,容量保持率为92.98%,容量恢复率为95.83%。     

磷酸铁锂正极锂离子电池的高温循环性能

对磷酸铁锂(LiFePO4)正极锂离子电池的循环性能进行研究.电池以1C、100％放电深度(DOD)循环,在常温下的循环次数可达1 800次以上,而在60℃高温下只有200次左右.在高温下循环后,电池的内阻和厚度增幅大于常温时,说明高温会加速容量衰减.对高温循环失效的电池补加电解液,常温放电容量提高了约9.46％.电解液匮乏是电池高温循环性能变差的原因之一,但不是主要原因.     

废旧磷酸铁锂锂离子电池正极的回收

采用磷酸(H3PO4)溶液对废旧LiFePO4电池正极片在低温热解得到的粉末材料进行浸出,以铁盐溶液作为补充铁源,合成电池级磷酸铁(FePO4),并将滤液pH值调到8.0以上,得到工业级磷酸锂(Li3PO4)。通过SEM、XRD和电化学性能测试,研究热处理温度、反应原料配比与溶液pH值对回收产物形貌和性能的影响。将正极片在350℃下热解2 h分离得到的粉末加入到85℃的H3PO4溶液中,在n(P)∶n(Fe)为1.3∶1.0的条件下,制备的FePO4结晶度好。制备的电池在2.5~4.0 V充放电,0.2 C和2.0 C放电比容量最高分别达到160.2 mAh/g和150.3 mAh/g。以Li3PO4方式回收滤液中的锂元素,当p H值为10时,回收率达到90%,Li3PO4纯度在99.4%以上。     

磷酸铁锂正极材料掺杂改性研究进展

橄榄石型结构的磷酸铁锂具有价格低廉、稳定性好、环境友好和安全性能高等优势,被认为是在动力电车和混合动力电车上很具应用前景的下一代锂离子电池正极材料。但是较低的电子电导率和离子扩散速率限制了磷酸铁锂的商业应用。在众多改性方法中,掺杂是最有效的方法之一。综述了Li Fe PO4掺杂改性的研究进展,并展望了掺杂技术的前景。