废旧锂离子电池正极材料回收工艺研究

废旧锂离子电池含有大量的钴、铜等紧缺有色金属元素和六氟磷酸锂等有毒有害物质,必须对其进行资源化回收及无害化处理.本文采用"拆解→NMP浸泡正极材料→钴酸锂粉末的浸出→P204萃取除杂→P507萃取分离钴、锂离子"流程处理废旧锂离子电池,获得了合格的氯化钴溶液.该工艺的特点在于:正极片中的铝箔以单质形态回收,而正极材料中97.33%的钴以氯化钴的形式回收,成功地实现了锂离子电池正极材料中有色金属的分离与回收利用.     

废旧锂离子电池正极材料回收工艺研究

废旧锂离子电池含有大量的钴、铜等紧缺有色金属元素和六氟磷酸锂等有毒有害物质,必须对其进行资源化回收及无害化处理,本文采用“拆解→NMP浸泡正极材料→钴酸锂粉末的浸出→P204萃取除杂→P507萃取分离钴、锂离子”流程处理废旧锂离子电池,获得了合格的氯化钴溶液,该工艺的特点在于：正极片中的铝箔以单质形态回收,而正极材料中97．33％的钴以氯化钴的形式回收,成功地实现了锂离子电池正极材料中有色金属的分离与回收利用。     

采用酸浸法从废旧锂离子电池中回收金属钴

分别采用盐酸-30%过氧化氢、硫酸-30%过氧化氢和硝酸-30%过氧化氢为浸取液,回收锂离子电池正极材料中的金属钴,研究了浓度、温度、30%过氧化氢的量、反应时间、固-液比等对钴浸取率的影响.经响应面分析实验结果表明,盐酸-30%过氧化氢最适宜做浸取液,最佳工艺条件为:盐酸浓度为4.0 mol/L,盐酸-30%过氧化氢...     

华为中央研究院锂离子电池研究获重大突破

正华为中央研究院瓦特实验室在锂离子电池领域实现重大研究突破,推出了业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池。测试结果显示,该实验室研发的以石墨烯为基础的新型耐高温锂离子电池技术可使锂离子电池的上限使用温度提高10℃,使用寿命达到普通锂离子电池的2倍。该项性能突破主要来自于3个方面:在电解液中加入特殊添加剂,除去痕量水,避免了电解液的高温分解;电池正极选用改性的大单晶三元材料,提高了材料的热稳定性;另外,采用新型材料石墨烯,可实现锂离子电池与环境间的高效散热。     

层状锰酸锂材料制备技术

<正>技术开发单位南京航空航天大学技术简介锂离子电池的正极材料一般采用钴酸锂材料,但由于钴资源缺乏,价格昂贵,特别是目前的钴价持续上涨,给锂离子电池生产企业带来了巨大的压力。另外,钴的稳定性差,容易分解产生气体放出     

锂离子电池正极材料表面包覆MgO的研究

锂离子电池正极材料和电解液之间的恶性相互作用是引起正极材料和电池性能劣化的重要原因.实验研究了在锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4上包覆MgO来改善材料在循环过程中容量衰减过快的问题.研究表明,MgO包覆层的存在减少了正极材料与电解液的直接接触,阻止了电解液对材料的侵蚀,从而有效地改善了材料的循环性能.     

反应温度对LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2组织结构及电化学性能的影响

在共沉淀法合成Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2的基础上制备了锂离子电池正极材料LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2.通过XRD,SEM和电化学测试对不同反应温度下LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正极材料的结构、形貌及电化学性能进行了测试和表征.测试表明随着反应温度的提高,c/a和I(003)/I(104)值也在增加,表明温度的升高可以减少锂镍离子的混排,使层状结构更加完整,进而电化学性能也更优异.900℃下反应所得到的样品,以0.2C放电,其首次放电容量为148.3mAh/g,库伦效率最高可达9.8%.循环40个周期后容量保持率为93.9%,具有较好的电化学性能.     

锂离子电池:充电电池中的绿色电池

锂离子电池是对以锂离子嵌入化合物为正极材料的电池的总称。锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。锂离子电池具有工作温度范围大、循环性能好、可快速充放电、充电效率高达100%、使用寿命长,不含有毒有     

锂离子电池高镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2研究进展

锂离子电池具有循环寿命高、无记忆效应等优点,?被广泛应用于电子消费产品及电动汽车等诸多领域.伴随着国内电动汽车的快速发展,?对锂离子电池的能量密度、安全性能、成本、热稳定性、循环寿命等提出了更高的要求.电池性能的提升取决于电极材料的改善,?而正极材料作为锂离子电池的核心组成部分,?将直接影响整个电池的性能.高镍三元正极...     

ZrO_2包覆对LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2结构和性能的影响

为提高锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2的综合电化学性能,采用高温固相法对其表面进行ZrO_2包覆。以X射线衍射、扫描电子显微镜、电化学阻抗和电化学充放电等方法对材料进行表征。结果显示,ZrO_2可均匀分布在LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2表面而不影响其晶体结构,但对电化学性能影响明显,即首次放电容量略有降低,由168.25 mAh/g降到157.43 mAh/g;1C、2C倍率性能有较大改善,循环性能的提高尤其突出,在100周循环内,LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2的容量保持率从90.68%提高到97.70%。其原因是:(1)包覆层有效避免了电解液与正极材料直接接触、抑制副反应的发生;(2)包覆过程中生成的Li_2ZrO_3提高了材料的离子导电性。该研究结果为改善锂离子电池正极材料综合电化学性能提供了简便、有效的方法。     

近三年来锰酸锂二次锂电池的研究进展

二次锂离子电池由于比能量高和使用寿命长,已成为便携式电子产品的主要电源。总结了近三年来二次锂离子电池的研究进展。正极材料锰酸锂LiMn2O4为尖晶石晶体结构,Li+可在Mn2O4三维网络结构中嵌入-脱嵌,并完成充放电过程。锰酸锂的制备方法有高温固相反应、微波烧结法、固相配位反应法、溶胶-凝胶法、微乳化法、Pechini法及其它新的合成方法等。通过掺杂其它阳离子和阴离子,特别是多种元素同时掺杂,可提高正极材料的稳定性和可逆性。同时讨论了负极材料的制备方法;正极材料容量衰减机理及相应改善措施;电池制备工艺和其它有关研究。最后指出了今后的研究重点:电极材料的充放电性能与电极制备工艺间的关系、锂锰氧与碳负极直接组装成试验电池、开发固体电解质在二次锂电池中的应用。     

勘探用Li-Si/LiNO_3-KNO_3-CsNO_3/Cu_3V_2O_8热电池放电性能研究

制备LiNO3-KNO3-CsNO3电解质,对其进行差热分析;制备低温高电位的Li-Si/LiNO3-KNO3-CsNO3/Cu3V2O8单体热电池,研究正极中导电剂CNTs、电解质的添加量及温度等因素对该热电池放电性能的影响。结果表明:在正极中加入CNTs导电剂以及电解质可以改善单体热电池的放电性能,其适宜的添加量分别为5%、30%;加入过量的CNTs及电解质会对电池造成负面影响;温度对单体热电池放电性能的影响非常大,提高温度可在很大程度上提升单体热电池放电性能。     

氧化镍钴锰锂正极材料制备技术

技术开发单位 中国电子科技集团公司第十八研究所 技术简介 与钴酸锂材料相比,采用该技术制备的氧化镍钻锰锂正极材料具有克比容量更高、安全性和循环稳定性更好、成本更低等优势,是应用于高比能量型锂离子电池的具有较大应用潜力的新型正极材料。     

尖晶石型锰酸锂制备及其电化学性能

锰酸锂被认为是取代商品锂离子电池正极材料的LiCoO2候选材料.以二氧化锰、醋酸锰及氢氧化锂为原料,蒸馏水为分散剂,在空气气氛下进行分段烧结,控制烧结温度和时间,制备了锂离子电池正极材料锰酸锂.用X射线衍射仪,电子扫描电镜对产物的结构特征、微观表面形貌和恒流充放电性能进行了表征.结果表明:所制得正极材料为尖晶石型锰酸锂,结晶度高,无杂质相,材料颗粒的粒径均匀,首次放电比容量为117.3 mAh/g(0.5 mA/cm2,2.8~4.4 V,vs.Li+/Li);50次循环后,放电比容量为107.9 mAh/g,不可逆容量损失为9.4 mAh/g,比容量保持率为92.0%.得到了很好的综合电化学性能.     

锂离子电池正极材料LiMn2O4掺杂及对其性能的影响

综述了近年来掺杂锂离子正极材料尖晶石LiMn2O4的元素及方法，阐述了在锂离子正极材料LiMn2O4中掺杂钴、铬、镍、铝、稀土、钒后对材料性能的影响．结果表明，掺杂均不同程度地改善材料的循环稳定性，但对容量大都产生不利影响．     

掺杂元素Co、Cr、La对尖晶石型锰酸锂电化学性能的影响

采用高温固相法合成了掺杂Co、Cr、La元素的尖晶石型锰酸锂Li1.02Co0.02M1xM2yMn1.98-x-yO4电池材料;X射线衍射(XRD)表征所合成的产物呈现出良好的尖晶石型结构材料;扫描电子显微镜(SEM)显示合成材料均具有良好的粒径分布(2~3μm)及外貌。以该活性物质作为锂离子电池正极材料,经充放电测试研究表明:掺杂的尖晶石型锰酸锂正极材料Li1.02Co0.02M1xM2yMn1.98-x-yO4能够更好地抑制尖晶石型锰酸锂材料的可逆容量在充放电过程中的衰减,循环性能有了很大改善,表现出更好的电化学可逆特性,100次循环后放电容量仍能保持初始容量的95%以上。作为锂离子电池正极材料LiCoO2的替代材料,该研究为锰酸锂尖晶石型正极材料的改性提供了一种新方法。     

从废旧锂电池中提纯回收Co_3O_4的工艺研究

研究从废旧锂电池中提纯回收Co_3O_4的工艺,该工艺按照预处理→硫酸浸出→浸出液除杂→分离萃取→沉钴的流程,采用SEM、ICP-AES和AAS对产物进行定性定量分析鉴定产物性能。结果表明:锂电池正极材料在碱液溶解、过滤、干燥后进行超声辅助硫酸浸出,用碳酸氢铵调浸出液pH=5去除Al~(3+),再加入Na_2S去除Cu~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)等离子,用P507-磺化煤油做萃取液多次萃取分离Co和Li,然后将煮沸的富钴溶液与煮沸的NaOH溶液混合反应,再加入无水乙醇沉钴。滤渣须多次过滤洗涤至PH=7,真空干燥,焙烧即可得到回收率为97.53%,纯度为96.74%的Co_3O_4。     

掺杂元素Co、Cr、La对尖晶石型锰酸锂电化学性能的影响

采用高温固相法合成了掺杂Co、Cr、La元素的尖晶石型锰酸锂Li1.02Co0.02M1xM2yMn1.98-x-yO4电池材料;X射线衍射（XRD）表征所合成的产物呈现出良好的尖晶石型结构材料;扫描电子显微镜（SEM）显示合成材料均具有良好的粒径分布（2～3μm）及外貌.以该活性物质作为锂离子电池正极材料,经充放电测试研究表明：掺杂的尖晶石型锰酸锂正极材料Li1.02Co0.02M1xM2yMn1.98-x-yO4能够更好地抑制尖晶石型锰酸锂材料的可逆容量在充放电过程中的衰减,循环性能有了很大改善,表现出更好的电化学可逆特性,100次循环后放电容量仍能保持初始容量的95%以上.作为锂离子电池正极材料LiCoO2的替代材料,该研究为锰酸锂尖晶石型正极材料的改性提供了一种新方法.     

高镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的合成与改性

LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2是一种具有高能量密度的锂离子电池正极材料,但实际应用中的循环性能不佳、热稳定性差等缺陷亟待改善。本研究通过高温固相反应法制备了LiNi_(0.8)-Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2材料,并采用H_3BO_3对其进行包覆改性。扫描电镜(SEM)显示包覆热处理后正极材料表面形成了一层不均匀絮状包覆物,X射线光电子能谱(XPS)测试显示该包覆物为LiBO_2和Li_2B_4O_7的混合物。电化学测试表明包覆物有效减缓了循环过程中的阻抗增加,显著提升了正极材料的容量与循环性能,其中0.5%包覆的正极材料0.2 C首次放电容量达到195.9 mAh·g~(-1),1 C循环100周后容量保持率达到88.7%。     

酸性高锰酸钾氧化苄醚混合物制备苯甲酸的实验研究

研究了以酸性高锰酸钾氧化苄醚混合物制备苯甲酸的方法。探讨了反应时间、温度、高锰酸钾用量、酸度等因素对苯甲酸产率的影响,通过正交实验法得到最优反应条件:6.5 g高锰酸钾溶解于150 mL水中,加入3 mL浓硫酸配成酸性高锰酸钾溶液,与2.5 mL的苄醚混合物(约3 g)反应,反应温度60℃;反应时间6 h,苯甲酸的产率可达到94.8%左右,纯度99.5%以上。