高镍三元正极材料前驱体项目设计初探

概述了高镍三元正极材料前驱体的制备方法和工艺流程,进行了高镍三元前驱体生产工艺的物料平衡和物流分析计算,探讨了高镍三元正极材料前驱体车间组成、工艺平面布置、厂房土建、工艺配套、设备选型以及智能制造设计和绿色制造设计,为高镍三元正极材料前驱体的项目设计提供了较为切实可行的参考方案。     

锂电池正极材料前驱体行业废水除磷工艺的研究

根据锂电池正极材料前驱体行业废水特点,选择除磷工艺,然后筛选化学除磷药剂,通过对起始PH、终点PH、加入量、反应时间、反应温度、过滤性能、渣量的分析,探索锂电池正极材料前驱体行业废水除磷的最佳工艺条件和短流程、低成本工艺流程。     

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。     

共沉淀法制备镍钴锰三元材料前驱体的研究进展与趋势

镍钴锰三元材料是近些年发展起来的新型正极材料。要满足三元正极材料高比容量、高倍率、长循环寿命等要求,前驱体的物理质量至关重要。本文对共沉淀法生产三元材料前驱体工艺技术研究进展进行评述,指出提高产品物理质量是目前研究方向之一,并介绍了本课题组关于高物理质量镍钴锰三元材料前驱体的研究结果。     

我国锂离子电池正极材料发展现状及趋势

锂离子电池正极材料的发展引领着锂电池的发展,文章引用统计数据说明目前国内外锂电池正极材料的产量,总结了五种锂离子正极材料的性能特点,指出目前和未来锂离子正极材料的发展方向。     

前驱体烘干温度对富锂锰基正极材料形貌和电化学性能的影响

以过渡金属硫酸盐、氢氧化钠、氨水为原料,通过连续共沉淀–高温固相法制备了富锂锰基正极材料Li_1.17Ni_0.33Mn_0.5O₂。对其进行了包括微观形貌、宏观形貌、晶体结构、电化学性能等方面的表征,研究了前驱体烘干温度对于粒度较小前驱体的宏观形貌及锂化后正极材料的微观形貌和电化学性能的影响。结果表明,烘干温度较高的前驱体在烘干后出现了明显了宏观烧结现象,锂化并涂布后出现了明显的颗粒;烘干温度较低的前驱体在烘干后并未出现宏观烧结现象,锂化并涂布后未出现明显的颗粒。在电化学性能方面,前驱体烘干温度较高的正极材料在经历50个循环后,可逆比容量只剩下85%,下降比较明显;前驱体烘干温度较低的正极材料在经历了50个循环后,可逆比容量未出现明显下降。      

锂离子电池双层四元无钴镍基单晶正极材料的制备及其性能

无钴镍基正极材料因其具有成本低、比容量高等优点而备受市场瞩目,但也存在倍率性能差、循环寿命短、高压循环稳定性差、表面残留锂、阳离子混排等问题需要解决。基于此,本研究提出一种双层四元无钴镍基层状单晶正极材料,以无钴镍基和锰为基础二元材料,通过掺杂铁、铜两种金属元素制备成四元无钴高镍正极材料前驱体,将前驱体与锂源按合理配比混合制备成富锂微米级单晶基体,最后以高导电性材料氮化钛均匀包覆基体制备成锂离子电池双层四元无钴镍基单晶正极材料。性能测试结果显示,经500次循环后其容量保持率仍有98.2%,该结果验证了本试验所制备的正极材料成本低、易于产业化的特性;通过掺杂两种元素后进行微米级单晶改性处理、合理的富锂配比和高导电性材料表面包覆的协同作用,进一步提高了正极材料的高压循环稳定性和循环寿命,并具有极佳的容量和倍率性能。     

锰系产品在锂离子电池中的发展与前景

概述了锂离子正极材料的现状,详细地介绍了4种锰系产品在锂电池正极材料中的应用现状,并分析了锰系产品在锂电池正极材料中的应用前景。     

废锂离子动力电池三元正极材料回收研究进展

随着锂电行业的发展,废锂离子动力电池也逐渐增多,为保护环境、缓解金属资源需求紧张的局面,需对废锂离子动力电池中的有价元素进行回收。分别从正极材料分离、浸出、有价金属分离、合成前驱体等方面论述了废锂离子动力电池三元正极材料回收研究现状,并分析了废锂离子动力电池三元正极材料回收优缺点,展望了废锂离子动力电池三元正极材料回收的研究方向。     

基于专利分析的磷酸铁锂正极材料技术研究

磷酸铁锂正极材料存在电导率低、振实密度低、低温特性差等缺陷，制约了其发展，迫切需要对磷酸铁锂正极材料全生命周期中包括前驱体、生产、回收等技术进行研究。本文在对磷酸铁锂正极材料技术进行三级分解的基础上，运用专利计量分析方法，针对磷酸铁锂正极材料技术在国内的专利文献进行分析，着重研究了该技术领域专利申请的整体态势、重要竞争者、技术构成等，同时分析了近期的新专利技术，并阐述了具有现实意义的发展方向。     

电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定三元前驱体中的硫含量

镍钴锰三元素复合氢氧化物(化学式Ni_xCo_yMn_(1-x-y)(OH)_2,俗称三元前驱体)是锂电池正极材料的重要原料之一。三元前驱体中硫含量的高低会对锂电池性能产生影响,因此硫含量是三元前驱体中的重要技术指标。通常硫含量的检测方法有离子色谱法测定硫酸根、比浊法测定硫酸根、碳硫仪测定硫含量、ICP-OES法测定硫含量等方法。本文主要研究探讨电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES法)测定三元前驱体中硫含量的过程中,镍、钴、锰对硫含量的干扰,筛选合适的谱线,确定优化的方法。方法无需进行基体匹配等繁琐操作步骤就能得到准确、稳定的测量结果,同时提高工作效率。经过优化后ICP-OES法的工作条件参数,采用谱线182.562,可以不用考虑镍、钴、锰三元素的干扰,加标回收率在94%～96%,而且测试结果与碳硫仪测试结果基本接近。     

铁基氟化物锂电池正极材料研究进展

随着新能源技术不断地发展,目前商业应用的锂离子电池正极材料面临能量密度低、成本高等诸多挑战,因此转换型正极相对于传统插层型正极材料具有多电子反应的储能优势受到了广泛关注,其中氟化铁（FeF3）和氟化亚铁（FeF2）等铁基氟化物由于其高能量密度和低成本的特点,被认为是极有潜力的锂电池正极材料。然而铁基氟化物正极材料存在导电性差、反应动力学缓慢以及活性物质溶解等科学难题,导致了电压滞后、倍率性能和循环性能差等问题,难以满足实际应用的要求。从铁基氟化物结构设计、复合改性及电解液设计对其影响等方面,总结铁基氟化物正极材料的研究进展,分析了电化学性能改善的原因,展望未来铁基氟化物正极材料的发展方向。     

锂电池材料烘干回转炉的设计与优化

随着绿色能源的推广与普及,锂电池材料的需求量逐年攀升。回转炉以其产量大、占地小、辅助装置少等优势,在电池材料烧结领域越来越受到重视。文章介绍了锂电池材料某钴酸锂前驱体低温烘干回转炉的主要设计计算过程,并对加热装置、密封装置、保温层等关键结构进行了优化设计,提出了相应的高性能结构。投产运行表明,该回转炉产能高、运行平稳、产品质量好。     

废旧磷酸铁锂电池正极材料回收利用技术研究进展

综合考虑能源危机、环境问题、锂资源对锂电池行业发展的约束性，废旧锂电池回收是一项十分必要且有意义的工作。本文综述了废旧磷酸铁锂电池正极材料的回收利用方法，包括化学沉淀法、选择性浸出法、机械化学法、电化学提锂法等有价元素提取技术，以及固相修复再生、水热修复再生、电化学修复再生等修复再生技术，并指出不同回收利用方法的优势与不足；针对现阶段废旧磷酸铁锂电池正极材料回收利用存在的问题提出展望，为后续开展废旧磷酸铁锂电池回收利用的相关研究及工业应用提供参考。     

表面活性剂辅助合成正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的性能

在表面活性剂、超声振动和机械搅拌的协同作用下,采用共沉淀法制备镍钴锰复合氢氧化物前驱体(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)(OH)_2),最后将制备得到的纳米片前驱体与碳酸锂(Li_2CO_3)采用高温固相法烧结合成三元层状正极材料(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2)。对于实验制得的前驱体和正极材料使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)以及电池测试仪对前驱体和正极材料进行表征和电化学性能的检测,以探究表面活性剂对正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2和其前驱体的影响。实验结果表明:使用两种表面活性剂油胺(OA)和聚乙烯吡咯烷酮-K30(PVP-K30)所制备出的前驱体为近正六边形的纳米片,纳米片尺寸为400 nm左右。所制备出的正极材料在室温下,2.8~4.5 V,1C充放电条件下,其初始放电容量分别达到151.699和157.093 mAh·g~(-1),经过50次循环后容量保持率分别达到88.22%和99.04%。这样也表明所制备出的正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2具有良好的电化学性能。     

小粒径镍锰两元前驱体Ni0.6Mn0.4(OH)2的形貌及应用性能

以共沉淀-控制结晶法为基础,研究了反应条件氨浓度、pH值、造核方式及反应温度对Ni_0.6Mn_0.4(OH)₂(H6040)前驱体形貌的影响,同时重点研究了相同pH下,不同氨浓度对正极材料电化学性能的影响。结果表明,氨浓度、pH值、造核方式对前驱体的形貌有较大影响,而反应温度对前驱体的一次颗粒有较大影响。当氨浓度为0.14mol/L、pH为11.5～11.6、造核方式采用镍液和氢氧化钠溶液同时进入的情况下,制备出了形貌良好的小粒径前驱体Ni_0.6Mn_0.4(OH)₂和电化学性能优异的正极材料。     

三元锂电池将成为后起之秀

在新能源市场兴起和政策的双重驱动下,锂电池产业得到了极大发展。在锂电池领域中,在能量密度、低温特性、功率特性以及高温储存性等方面都全面优于其他材料的三元材料,又大有成为锂电池正极材料的新宠之势,成为该领域的后起之秀。     

铝箔在锂电池中应用潜力巨大

<正>锂电池正极材料的采购成本占30%,负极材料的占20%,隔膜材料占20%,电解液占20%,外壳占10%。隔膜为聚丙烯酸。正极材料对电池性能的影响很大(指涂于铝箔上的锂化物),整个正极是电池最为关键的零件。电动汽车锂电池的正极需用铝箔,铝在电动汽车与混合动力汽车发展中扮演着至关重要的角色。据预测,2030年中国电动汽车保有量将占总保有量     

铝掺杂LiNi_(0.8)Co_(0.08)Mn_(0.12)O_2梯度正极材料的制备及电化学性能

采用共沉淀法制备了梯度核壳前驱体Ni_(0.8)Co_(0.08)Mn_(0.12)(OH)_2,并通过混锂煅烧合成了LiNi_(0.8)Co_(0.08)Mn_(0.12)O_2梯度正极材料。分别使用干混法和沉淀法对梯度正极材料进行了Al的掺杂改性。XRD及电解液浸泡实验表明,Al掺杂可以稳定梯度正极材料的层状结构并降低阳离子混排度,抑制正极材料在电解液中的溶解,从而提高材料的电化学性能。经沉淀法掺杂后正极材料在25℃下1 C循环100次容量保持率由92.5%提高到94.5%,55℃下1 C循环50次容量保持率由91.3%提高到95.8%。     

晶种模板法共沉淀工艺制备Ni-Co-Mn三元材料前驱体

三元材料前驱体的物理性质受到氢氧化物沉淀反应过程中各工艺参数的影响,包括氨水浓度、反应温度、反应过程pH值、反应时间、搅拌速度等.本文在传统氢氧化物共沉淀法制备三元正极材料前驱体的工艺基础上创新性地采用了晶种模板法,并对共沉淀反应的较佳工艺参数进行了分析,得到如下结论:采用一次沉淀法获得的共沉淀反应最佳工艺参数为反应温...