废旧锂电池中有价金属回收及三元正极材料的再制备

探讨了磷酸体系下不同因素对废旧锂电池正极材料中有价金属浸出效率的影响，结果表明：在浸出时间60min，反应温度60℃，磷酸浓度2mol/L，液固比20mL/g，还原剂(H₂O₂)体积分数为4%时，可得最佳浸出效果，Co、Li、Mn、Ni浸出效率分别可达96.3%、100%、98.8%和99.5%；浸出液添加相应比例金属离子，采用草酸共沉淀法制备前体材料(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)C₂O₄，并得到相应再生磷酸溶液。再生磷酸进行循环浸出实验，实验研究结果表明：循环浸出5次之后Li的浸出率仍可保持在90.1%，而Co、Mn和Ni的浸出率在75.0%以上。前体添加锂源Li₂CO₃煅烧合成Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)O₂材料，考察了不同温度对Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)O₂材料合成的影响，结果显示，当合成温度为800℃时，得到的材料性能最优良，初次放电容量可达136.4mA·h/g。在0.2C下经过50圈循环后容量保持率为97.2%。     

磷酸铁锂正极材料的合成与表征技术

橄榄石型磷酸铁锂正极材料具有原料来源丰富、价廉、无毒、环境友好、理论容量高、热稳定性和循环性能好等特点,有望成为新一代锂离子电池正极材料.综述了高温固相反应法、溶胶-凝胶法、微波合成法、水热合成法和共沉淀法制备磷酸铁锂的方法.并详细说明了磷酸铁锂的红外光谱、扫描电镜、X射线衍射和电化学性能研究等表征技术.     

共沉淀法合成磷酸铁锂掺碳复合正极材料

采用共沉淀法合成了纯相橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)和磷酸铁锂掺碳(LiFePO4/C)复合正极材料.利用X射线衍射(XRD)、原子吸收(AAS)、扫描电镜(SEM)、红外吸收(FT-IR)、振实密度测定等方法对其进行表征,并组装成电池研究其电化学性能.结果表明:HFePO4和LiFePO4/C具有单一的橄榄石型晶体结构,前者的振实密度可达1.58 g/cm2,LiFePO4/C振实密度有所降低,但充放电平台非常平稳.与纯相LiFePO4相比,LiFePO4/C具有更高的放电比容量和循环性能,室温下以0.05 C和0.1 C倍率电流充放电,首次放电比容量达到158.1,150.0 mA·k/g.充放电循环20次后放电比容量仍保持在154.2,137.2 mA·h/g.     

共沉淀法合成磷酸亚铁锂正极材料及性能研究

采用共沉淀法合成了橄榄石型磷酸亚铁锂正极材料。利用X射线衍射，扫描电子显微镜，振实密度测定以及电化学测试等方法对该材料进行了结构表征和性能测试。结果表明：在较宽的温度范围内，都能形成单一的橄榄石型晶体结构，并具有较高的振实密度。其中，在650℃下合成的产物结构完整，表面形貌较好，粒径分布均匀，振实密度高达1．67g／cm^3。在室温及0．05C倍率下，该材料的首次放电容量为133．6mA·h／g，循环20次后，未见明显衰减。     

磷酸铁锂正极材料专利技术分析

随着电动车和混合电动车等新能源交通工具的发展,人们对于具有高比能量与高功率密度的锂离子电池的需求也在逐渐增高。磷酸铁锂(LiFePO₄)作为目前产业最为主流的动力电池正极材料之一,具有安全性能高、循环寿命长以及价格低廉等优点。本文通过研究磷酸铁锂正极材料领域的国内外专利申请文献,分析了该领域的专利申请趋势和主要国家的专利有效性,归纳出全球重点申请人和我国的主要专利权人,对国内专利权人的重点授权专利进行探讨,为相关产业及研究的发展方向提供参考。     

三元锂电正极材料组分及结构设计研究进展

本文介绍了近年来三元锂电材料组分及结构设计方面的研究进展,介绍了合成方法、经典工作并对未来的发展方向进行了讨论。     

锂离子电池正极材料合成及改性

电动汽车续航里程的提升主要依赖于锂离子电池的能量密度,其中发展高容量的正极材料成为关键。富锂锰基层状氧化物（LLOs）和高镍三元层状氧化物（NCM,Ni≥80%）等高容量正极材料成为了研究热点,其前体的开发对正极材料电化学性能的发挥有重要的影响。本文从工业化的角度对共沉淀法制备LLOs和NCM正极材料前体的反应过程和影响因素进行了介绍,分析了球形团聚体、单晶和浓度梯度等正极材料的结构和性能,并详细阐述了正极材料中晶面取向调控、掺杂及表界面处理等改性策略的原理及优缺点。文章指出,综合来看单晶材料表现出较好的循环稳定性和热稳定性,但倍率性能有待进一步提升。浓度梯度正极材料不仅保持了高容量特性,还兼顾良好的结构稳定性和热稳定性,有望突破高容量正极材料进一步发展的技术瓶颈。最后,基于本文作者课题组在高容量正极材料方面的研究,对正极材料的未来发展趋势给出了一些建议。     

新型硼酸锂盐电解质在三元正极中的应用

在高能量密度的锂电池中,电解质起着重要的作用,不仅影响功率和循环性能,还影响容量和安全性.寻找新型锂盐对于高性能的锂金属电池是非常有必要的.硼是一种独特的元素.硼酸锂盐由于其独特的性质,如出色的热稳定性,良好的离子电导率,成本效益,环境友好性和良好的固体电解质界面(SEI)形成性,从而引起了广泛的关注.本文尝试了硼中心...     

废旧锂电池高锰正极材料苹果酸浸出液再生锰酸锂正极材料

废旧锂电池因其具有极高的资源性和危害性成为研究的热点,湿法回收是目前处理废旧锂电正极材料的主要方法,而从废旧正极材料浸出液中回收有价金属元素已成为湿法回收的关键。因此,以废旧锂电池高锰正极材料苹果酸浸出液为原料,通过臭氧氧化沉淀镍、钴、锰得到最佳沉淀条件,并制备出高锰基前驱体。研究发现：在最佳沉淀条件下,镍、钴、锰的沉淀率分别为18.2%、41.5%、85.8%;臭氧沉淀渣中的镍、钴、锰含量分别为0.85%、1.63%、41.30%。可以看出,该臭氧氧化沉淀渣为高锰基前驱体,前驱体经补锂再生为Li Mn2O4正极材料,该正极材料的首次放电比容量为95.4 m A·h/g,首次充放电效率为84%,高倍率下的放电比容量保持率为67.4%,100次循环后的放电比容量保持率为80%。     

锂离子二次电池最新进展及评述

锂离子电池已广泛应用于移动电话、笔记本电脑等便携式电器中,深受广大用户的钟爱,在未来的电动汽车也有着非常好的应用前景,必将对未来人们的生活产生深刻的影响。锂离子电池的电容量及循环性能不断得到提高,容量更大、质量更轻、体积更小、厚度更薄、价格更低的锂离子电池不断地被推向市场。新的电极材料及电解质材料不断开发出来,它们具有容量大、价格低、无环境污染、使用安全等优点。分别对锂离子电池的正极材料、负极材料、电解质材料的发展历史及最新发展状况进行综述及评论。     

纳米Sn／SnO2／石墨复合材料作为锂离子电池负极材料的研究

以氯化锡、氨水和无水乙醇为原料,采用溶胶一凝胶法制备纳米SnO2粉末,并与石墨、葡萄糖共热制备Sn／SnO2／石墨复合材料。用X射线衍射分析、透射电镜和电化学测试对材料进行了表征。采用该方法制备出的Sn／SnO2／石墨复合材料可逆容量可达680mA·h·g^-1,经过20次循环后容量基本稳定在380mA·h·g^-1。     

锂离子电池正极材料尖晶石型锰酸锂的研究进展

尖晶石型锰酸锂能量密度高、成本低、无污染、安全性好、资源丰富,是最有发展潜力的锂离子电池正极材料之一。但是循环过程中容量衰减较快成为制约其发展的主要因素。结合笔者的研究工作,详细阐述了锰酸锂的各种制备方法及其优缺点,综述了近几年来在表面修饰和体相掺杂改性方面的研究进展。     

锂电正极材料的生命周期评价

在生命周期评价的基础上,本文通过对锂电正极材料五个阶段对环境的影响进行评估,提出了锂电正极材料LCA计算方法,并用该方法分析比较了磷酸铁锂和锰酸锂两种正极材料对环境的影响。结果表明:锰酸锂相对于磷酸铁锂具有更大的环境效益。该结果为市场以及锂电正极材料生产厂商选择动力电池用正极材料提供一定的参考。     

层状锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的制备及性能

采用共沉淀法得到前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2,利用前驱体与LiOH×H2O的高温固相反应得到高振实密度的锂离子电池层状正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (2.3~2.5 g/cm3). 初步探讨了合成条件对材料电化学性能的影响. 通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重-差热分析(TG/DTG)以及恒电流充放电测试对合成的样品进行了测试和表征. 结果表明,在750℃、氧气气氛下合成的材料具有较好的电化学性能. 通过XRD分析可知该材料为典型的六方晶系a-NaFeO2结构;SEM测试发现产物粒子是由500~800 nm的一次小晶粒堆积形成的二次类球形粒子. 电化学测试表明,其首次放电容量和库仑效率分别为168.6 mA×h/g和90.5%, 20次循环后容量为161.7 mA×h/g,保持率达到95.9%,是一种具有应用前景的新型锂离子电池正极材料.     

锂离子电池新型负极材料的研究进展

锂离子电池作为一种电源应用很广泛,但是在应用中存在一些不足,选取电化学性能良好的正负极材料是提高和改善锂离子电池电化学性能最重要的因素。从新型碳材料、硅基负极材料、锡基负极材料三方面介绍了目前锂离子电池的研究状况,并展望了锂离子电池负极材料的发展趋势。     

锂离子电池中的含氟电极和电解质材料

绿色能源技术和低碳经济的发展对高性能锂离子电池提出了越来越高的要求。锂离子电池的发展主要依赖于电池材料的突破,而含氟材料因其结构稳定性好、安全性高而广泛应用。系统介绍了锂离子电池中涉及的含氟电极和电解质材料,着重对其应用特点和研究现状等进行了总结,并对锂电池相关含氟材料的发展方向进行了展望。     

化学镀制备锡-锌-镍合金锂离子电池阳极材料

应用经过改进的化学镀工艺,即:采用硼氢化钠、次磷酸钠同时作为还原剂,结合锡的碱性歧化反应,分别在铜箔及泡沫铜上制备Sn-Zn-Ni三元合金镀层。用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能量衍射谱（EDS）分析镀层的结构与组成。结果表明:镀层中含有锡、锌、镍三种元素;优化沉积条件,镀层中锌的质量分数可达25%。采用三维多孔泡沫铜为基体,制备化学镀层并对其进行水热葡萄糖碳包覆处理。作为锂离子电池阳极材料,充放电循环10周,放电容量仍可保持在400 mA·h·g^-1以上。     

共沉淀法合成磷酸铁锂的途径概述

共沉淀法合成LiFePO4材料的步骤简单,成本低且颗粒均匀,通过控制材料的形貌,粒径,可制备出高振实密度,高倍率性能良好的材料。随着对共沉淀法的深入研究,合成的途径也越来越多,文章介绍了不同LiFePO4材料的合成途径和各种途径的优缺点,并对共沉淀法包覆和掺杂改性的研究情况做了简单的介绍。     

废旧锂离子电池正极材料LiFePO4/C的电化学修复再生

将经过1500次循环的废旧LiFePO4电池正极材料进行回收处理后,与导电碳黑、聚偏氟乙烯(PVDF)黏结剂按质量比80：15：5混合均匀重新制成正极片。以金属锂片为负极与其组装成半电池,通过充放电过程让负极的锂补充到待修复正极材料LixFePO4/C (0相似文献