镍钴锰三元前驱体废料与硫化镍废料的联合浸出

研究了镍钴锰三元前驱体废料和硫化镍废料联合氧化还原浸出过程。在下述最佳反应条件下：硫化镍废料与镍钴锰三元前驱体废料质量比1/5、反应初始酸度4 mol/L、反应温度90℃、反应液固比4、反应时间6 h,镍钴锰三元前驱体废料中锰的浸出率和硫化镍废料的利用率分别达到99.89%和92.60%,浸出渣可以返回继续还原浸出镍钴锰三元前驱体废料。本工艺避免了镍钴锰三元前驱体废料单独浸出的还原剂消耗和硫化镍废料单独浸出的氧化剂消耗,实现了镍钴锰三元前驱体废料和硫化镍废料的协同浸出。     

三元前驱体材料制备过程中高磁物料回收试验研究

针对三元高磁物料返溶回收有价金属处理工艺流程长、辅料消耗大等问题,提出了高磁物料低成本净化回收高价金属的工艺,研究了永磁棒搅拌速度、磁场强度对高磁物料浸出液中金属异物颗粒吸附效果的影响,同时研究了聚合硫酸铁、硫酸亚铁等不同添加剂对除铁效果的影响,以及采用锰粉、前驱体事故料作中和剂的除铁效果及对溶液成分的影响。试验结果表明：利用永磁棒吸附高磁物料浸出液中金属异物颗粒具有良好的效果,金属颗粒去除率可达91%,搅拌转速无明显影响,永磁棒磁场强度越大,吸附能力越强;中和水解除铁过程中引入聚合硫酸铁、硫酸亚铁,除铁效果差,且加入聚合硫酸铁后过滤困难,而采用前驱体事故料除铁效果最好,除铁率可达90%以上,且不会引入其他杂质影响溶液质量。     

浅谈镍钴锰三元前驱体合成工艺

随着车载锂离子动力电池对于能量密度要求的不断提高,镍钴锰三元正极材料不断向高镍含量、高电压、高压实密度和高安全性的方向发展。镍钴锰三元前驱体对三元正极材料的生产至关重要,三元前驱体的品质直接决定了三元正极材料的性能发挥。高性能镍钴锰三元前驱体是生产锂离子动力电池用三元正极材料的基础,制备高性能镍钴锰三元前驱体,合成工艺是关键。浅析了传统合成工艺与新型多釜连续合成工艺的优劣,并对合成的镍钴锰三元前驱体产品性能指标进行了对比。     

XRF在三元前驱体主元素检测中的应用

“双碳”背景下,汽车行业的电动化也在加速。基于汽车电池前驱体材料的各种检测手段也在不断更新发展。XRF(X射线荧光光谱)的特点是快速高效、准确性更高、分析范围更广,但是XRF在新能源领域的应用较少。本文以E-Find 900型波长色散X射线荧光光谱仪为实例,详细介绍了XRF测试前驱体材料主含量的流程,对检测时间的影响、制样的影响及仪器的长期稳定性进行了探究。结果表明XRF可应用在新能源领域检测三元前驱体的主含量。     

液相共沉淀法制备612钪酸盐前驱体的研究

研究了以Ba(NO3)2、Ca(NO3)2、Al2(CO3)3为原料,添加3%Sc(NO3)3,采用液相共沉淀法制备扩散型阴极用612钪酸盐前驱体。以TG-DSC曲线和XRD、SEM分析了钪酸盐前驱体的焙烧工艺?焙烧产物的物相结构和颗粒形貌。结果表明:与机械混合法相比,液相共沉淀法制备的612钪酸盐前驱体颗粒更细,呈准球形,平均粒径0.2~0.5μm,Sc分布更均匀;合成温度为1 150℃,保温3 h;主要物相组成为质量分数在95%以上、具有发射活性的Ba3CaAl2O7。     

溶液前驱体等离子喷涂涂层微观结构影响因素研究

溶液前驱体等离子喷涂技术（SPPS）是以溶液前驱体替代常规等离子喷涂中的粉末,通过在等离子射流中形成细小陶瓷粒子,并沉积在基体上制备出具有独特结构涂层的新技术。溶液前驱体注入位置、溶液前驱体流量和喷涂距离显著影响涂层微观结构。分析表明：通过减小溶液前驱体注入位置、降低溶液前驱体流量可以保证更高比例溶液前驱体在等离子射流中发生充分反应,提高了涂层致密度。减小喷涂距离使更多在等离子射流中形成的陶瓷粒子以熔融态沉积在基体上,形成孔隙尺寸小及垂直裂纹密度高的YSZ涂层。     

包覆-热分解碳酸银前驱体制备球形银粉的研究

以碳酸铵为沉淀剂、硝酸银溶液为原料, 利用化学沉淀法制备得到碳酸银前驱体, 通过并流沉淀法包覆改性碳酸银前驱体, 并经热分解得到单分散的球形银粉。通过X射线衍射分析(X-raydiffraction, XRD)、粒度分布统计(particlesize distribution, PSD)、振实密度测量和扫描电子显微检查(scanning electron microscopy, SEM) 等表征手段研究了热分解银粉的结晶度、纯度、分散性、填充性及微观形貌; 讨论了硝酸银溶液浓度和甲醇添加对碳酸银前驱体颗粒分散性和粒径的影响, 并分析了碳酸镁与碳酸银包覆比例(摩尔比) 对银粉分散性的影响。结果显示, 使用包覆-热分解方法可以制备得到单分散的球形银粉, 该方法具有设备简单、投资少、产品分散性好且粒度分布集中的优点; 当硝酸银溶液浓度为0.2~0.5 mol/L时, 可以得到粒径为0.5~2.5μm的球形银粉; 碳酸银分散性可通过添加甲醇进行调整, 甲醇含量(甲醇在硝酸银溶液中的体积分数) 应控制在5%~10%;当硝酸银溶液浓度为0.5 mol/L、甲醇体积分数为5%时, 碳酸镁与碳酸银摩尔比2:1制备得到的球形银粉分散性最佳。     

三元前驱体生产废水的蒸发结晶前处理优化

某公司三元前驱体生产废水主要来自萃取系统和合成系统,其中合成系统产生的硫酸钠废水碱度较高,几乎不含重金属及有机物;萃取系统的废水则成分较为复杂,含有Ni2+、Mn2+、Zn2+、F-、Cl-等杂质离子和有机成分.原料液中的杂质、有机成分以及pH值对蒸发结晶过程产生较大影响.因此,某公司的蒸发结晶前处理工艺采用去除有机物...     

镍钴锰三元前驱体废料与草酸钴废料的联合浸出

采用镍钴锰三元前驱体废料和草酸钴废料联合氧化还原浸出,研究了三元前驱体废料和草酸钴废料的质量配比、初始酸度、反应温度、反应时间等对镍、钴和锰浸出率的影响。结果表明,最佳反应条件为:三元前驱体废料和草酸钴废料的质量比53.5、初始酸度4mol/L、反应温度50℃、液固比41、反应时间120min,钴、镍和锰的浸出率分别达到96.76%、99.75%和99.80%,浸出液直接用于共沉淀法制备三元前驱体。实现了两种废料同时浸出和循环回收利用的目的。     

碱度映射铵根浓度控制三元前驱体制备的统计分析与生产实践

使用碱度反映前驱体生产过程中的氨碱环境可以避免使用甲醛,并减少人为测量误差对反应过程的影响,本文通过理论分析了碱度映射铵根浓度的可行性,并统计分析了两者之间的数值关系,建立了基于计算和实际测量偏差的目标规划模型并利用Matlab进行求解,最后通过实际生产过程中前驱体粒度和表面形貌的变化特点进行验证,结果表明:理论数值铵...     

硫酸钴镍溶液深度除杂工艺开发

本项目是在现有生产流程的基础上加以工艺优化和设备改造,增加离子交换设备,采用先进的自动化控制系统,对含钴镍废料进行酸溶-除杂-萃取-离子交换,生产出高纯度的硫酸钴镍混合溶液,满足公司内部三元前驱体生产需要.     

碳酸盐前驱体和CS2硫化制备SrY2S4:Eu2+红色荧光粉及其表征

以Sr2＋, Y3＋和Eu3＋的混合硝酸盐溶液为阳离子溶液, 以（NH4）2CO3为沉淀剂, 共沉淀法制备了碳酸盐前驱体, TG-DSC分析结果表明, 随着（NH4）2CO3浓度的升高, 前驱体组成由碱式碳酸盐向正盐转变. 以CS2为硫化剂, 高温煅烧前驱体合成了SrY2S4：Eu2＋红色荧光粉. XRD表明前驱体经800 ℃处理得到纯相SrY2S4. 荧光光谱和SEM研究表明在[Sr（NO3）2＋Eu（NO3）3]：[Y（NO3）3]：[（NH4）2CO3]=0.25：0.50：2.00（摩尔比）条件下制备前驱体, 然后1050 ℃煅烧4 h所得荧光粉的发光强度最大, 粒径小于1 μm, 粒子形貌呈椭球. Eu2＋在SrY2S4基质中的最佳掺杂摩尔分数是0.6%.     

镍锌铁氧体共沉淀前驱物经水热处理后的性能变化研究

探讨了在制备镍锌铁氧体过程中,共沉淀得到的前驱物经水热处理前后的颗粒粒径分布范围、比表面积、晶体发育情况及颗粒形貌的变化情况。实验及理论分析表明,经水热处理后,沉淀颗粒更均匀、粒径分布范围更窄、比表面积增大。     

锰系三元材料合成试验研究

通过对三元前驱体的热反应过程分析,摸清了三元材料合成过程中的热行为,并以此确定合成温度范围。通过系列温度及气氛试验,研究了温度及气氛对锰系三元材料产品的晶体形貌、电化学性能及pH值的影响。试验表明,在先低温后高温的热处理制度下,当合成温度为450～880℃、通氧气时,合成的三元材料的综合性能最优。同时,借助TG—DSC、XRD、SEM等现代分析检测技术,系统研究了温度、气氛等参数对烧制过程的影响,探明了高温过程中材料的结构、组成、形貌及粒度的变化规律。     

氧化石墨烯在二水磷酸铁复合前驱体制备中的作用

以Fe(NO3)3·9H2O、NaH2PO4·2H2O、H3PO4为原料,添加氧化石墨烯(Graphene oxide,GO),采用均相沉淀法制备石墨烯/二水磷酸铁复合前驱体(Graphene/FePO4·2H2O),以期用于制备石墨烯/LiFePO4复合正极材料.结果发现,GO的添加可使FePO4·2H2O前驱体形貌由团聚的絮状转变为分散的类球状;对类球状粉体过滤浓缩后,再进行原料的滴加操作,使类球状粉体二次生长,产物为规则的球状粉体,且粒度分布均匀,分散性好,D50=4.220μm,振实密度达1.31 g/m3.粉体的XRD、FT-IR及Raman分析结果表明,前驱体制备中添加的GO在反应过程中已基本还原为石墨烯,这对于高密度球状石墨烯/磷酸铁复合前驱体的制备具有重要的应用价值.     

不同前驱体制备工艺对高镍三元正极材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2的影响研究

高镍三元正极材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2因具有较高的能量密度及较低的成本等优势,逐渐成为电动汽车的主流发展趋势.但是随镍含量的升高,材料电化学性能及热稳定性等越来越差,电池的安全性能面临较大隐患.本文选取不同工艺合成的前驱体为原料制备正极材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量...     

单晶高镍三元正极材料研究进展

高镍系三元正极材料(Ni≥60%)因高能量密度、低毒性、低污染性和低廉的价格成为当前锂离子电池体系中最具发展潜力的电池材料之一。目前,商用的高镍系三元正极材料多为团聚型的多晶材料,团聚型的多晶材料在充放电过程中由于体积膨胀会出现微裂纹,导致电极材料与电解液反应加剧,进而引起结构坍塌,研究表明,微裂纹的产生是高镍三元正极材料(Ni≥60%)在使用过程中容量衰退的主要原因。而单晶高镍三元正极材料由于无内部晶界可彻底解决微裂纹产生的问题,备受国内外广大专家、学者的关注。此外,其较高的压实密度、良好的热稳定性、长循环寿命也让其具有进一步替代多晶材料的潜力。本文结合单晶高镍正极材料行业现状,对其采用不同的制备方法进行归纳,为企业的前沿布局提供了借鉴和参考。     

前驱体浸渍法制备泡沫镍屈服强度与孔结构的关系

采用有限元模拟技术计算不同孔结构泡沫镍的屈服强度,并以气雾化Ni-20Cr合金粉末为原料,以不同孔径的聚氨酯泡沫为模板,控制浸渍工艺制备出不同孔径与不同密度的泡沫镍铬合金,研究合金屈服强度随密度与孔径尺寸的变化关系。有限元模拟计算结果表明,开孔泡沫金属材料的屈服强度符合Gibson-Ashby方程,在开孔泡沫金属材料密度一定的情况下,材料的屈服强度不随孔径的变化而变化。实验结果表明,对于相同孔径的泡沫金属材料,其屈服强度和相对密度的关系为σ/σs与相对密对(即ρ/ρs)的1.5次方呈线性关系(σ和σs分别为泡沫材料与致密材料的屈服强度;ρ和ρs分别为泡沫材料与致密材料的密度);而具有相同密度和不同孔径的泡沫镍铬合金,其屈服强度很接近,验证了开孔泡沫金属材料屈服强度随密度的变化规律符合Gibson-Ashby方程。     

锂离子电池高镍三元材料不足与改性研究综述

近年来,锂离子电池因其能量密度大,循环性能优越,无记忆效应及绿色环保无污染等特点,符合社会发展的需求,被广泛应用于消费类移动电子产品、电动工具、航空航天、医疗设备、电动汽车电源及储能等各个领域.而正极材料是决定锂离子电池性能和成本的关键因素,因此高性能正极材料的开发和改性成为锂离子电池领域的研究热点.在LiCoO2,L...     

化学共沉淀法制备纳米级NiFeCo合金前驱体的热力学分析

根据同时平衡原理和质量守恒定律,建立了25℃时Me2+-CO23--NH3-H2O(Me2+=Fe2+,Ni2+,Co2+)体系中各种金属总离子浓度与pH的关系,绘制了不同[Ct]和[N]t条件下各金属离子的lg[Met]-pH图。热力学分析表明:增加溶液中总碳浓度或减少总氨浓度,有利于金属离子的共沉淀;当溶液中[Ct]和[N]t分别控制在1.0mol/L和0.2mol/L时,Fe2+、Co2+和Ni2+共沉淀的最佳pH范围为7～8,此时溶液中残余金属离子总浓度在0.1mmol/L以下。