锂离子电池正极材料Li3V2[(PO4)1-xFx]3/C的合成及性能表征

以LiH2PO4、LiF和V2O5为原料,蔗糖为还原剂,用碳热还原法合成了Li3V2[(PO4)1-xFx]3/C(x=0、0.02、0.05、0.08、0.10和0.15),并用X射线衍射、Fourier变换红外光谱、循环伏安、交流阻抗谱和恒流充放电技术研究了F-掺杂对材料结构和电化学性能的影响.结果表明:F-掺杂Li3V2(PO4)3/C与纯Li3V2(PO4)3/C均为单斜结构,但少量的F-掺杂可提高电极反应可逆程度和电导率,降低电荷传递阻抗;在所得的F-掺杂材料中,Li3V2[(PO4)0.95F0.05]3/C具有较好的电化学性能.在3.0～4.2V (vs.Li/Li+)循环时,电极的0.5C放电容量为124.4 mA·h/g,50次循环后容量保持率为98.5％,15C下的放电容量为84.7mA·h/g,50次循环后容量保持率为97.4％,而Li3V2(PO4)3/C的仅为59.2 mA·h/g和89.0％.     

碳酸锂和四氧化三锰合成锰酸锂的工艺优化研究

为了提高锰酸锂的性能,用正交实验法优化了碳酸锂和四氧化三锰固相合成尖晶石锰酸锂的工艺,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒电流充放电技术研究了合成工艺对材料结构、形态、比容量和循环性能的影响.固相反应法制备锰酸锂的工艺条件为:600 ℃预烧6 h,750 ℃反应30 h,600 ℃退火6 h.所得锰酸锂在25 ℃和50 ℃下初始放电比容量为138 mA·h/g和136 mA·h/g,10次循环后容量保持率为97.8%,94.9%.     

草酸盐共沉淀法合成LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2及电化学性能

采用草酸盐共沉淀法合成前驱体,然后经过氧化气氛高温焙烧制备了锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和恒电流充放电技术研究了pH值、焙烧温度、焙烧时间和锂用量对材料结构、微观形貌及电化学性能的影响.草酸盐共沉淀-氧化焙烧合成LiNi0.8 Co0.1Mn0.1O2的工艺条件为:pH值为5.5,焙烧温度为800℃,焙烧时间为12h,Li/M摩尔比为1.05.所制备的LiNi0.8 Co0.1 Mn0.1 O2在0.5C倍率下的首次充放电比容量达到174.5mAh·g-1,循环20周容量保持率为88.5％.     

两段氧化法制备四氧化三锰

为了优化两段氧化法制备四氧化三锰的工艺，分别采用单因素试验和正交试验探讨反应温度、锰离子的加料速度、氨锰物质的量比、固相氧化温度、固相氧化时间对总锰质量分数的影响。试验得出制备四氧化三锰的工艺条件为：原料氨锰物质的量比2：1，锰离子的加料速度30mL／h，反应温度95℃，固相氧化温度200℃，固相氧化时间3h。在最佳条件下制备的四氧化三锰是γ-Mn3O4，总锰质量分数为71．0％，平均粒径为1．23μm。     

重钙超细粉碎工艺与粒度分布的定量关系

为了得到重钙的粒度分布和超细粉碎工艺条件之间的定量关系，研究了行星式球磨机中重钙的湿法超细粉碎过程，主要考察了氧化锆球的直径、球的填充率、浆料中碳酸钙的质量分数、球磨机自转速度及球磨时间对重钙粒度分布的影响。实验结果表明，重钙的粒度分布符合经验方程R（d）=kd^n/（d50^n＋d^n），方程参数和粉碎工艺条件之间的关系可用多项式y=a＋∑1=1^3 ∑i=1^4 bi^j xi^j＋b5^1x5＋b5^2x5^2表示，应用这两个方程可以模拟和预测行星磨中重钙湿法超细粉碎过程的粒度分布。     

LiMgxFe1-xPO4的制备和性能研究

为提高正极材料LiFePO4的充放电性能,用Mg对LiFePO4进行掺杂,研究了Mg掺杂量对LiFePo4性能的影响.掺杂Mg可提高LiFePO4的容量,x=0.05时,用80 mA/g的电流进行充放电,循环20次后,放电比容量可达115.19 mAh/g.     

木薯酒糟还原浸出低品位软锰矿工艺研究

用木薯酒糟作还原剂,在硫酸水溶液中浸出低品位软锰矿。通过正交实验和单因素实验,考察了硫酸浓度、反应温度、反应时间和木薯酒糟用量等因素对锰浸出率的影响。结果表明,各因素影响锰浸出率大小的顺序为：硫酸浓度、反应温度、反应时间和木薯酒糟用量。木薯酒糟还原浸出低品位软锰矿适宜条件：硫酸浓度为3.13 mol/L、反应温度为90 ℃、反应时间为3 h、木薯酒糟与软锰矿质量比为0.3。在此条件下,锰的浸出率达到94.8%。     

锂离子电池正极材料Li0.99Na0.01FePO4/C的结构与电化学性能

为了提高LiFePO4的倍率性能,用碳热还原法制备了Na+掺杂的LiFePO4/C复合正极材料,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、恒电流充放电技术、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)研究了Na+掺杂对LiFePO4/C材料的结构、微观形貌和电化学性能的影响.结果表明,Na+掺杂的LiFePO4/C复合材料具有单一的橄榄石型晶体结构,不存在杂质衍射峰,Na+在Li位掺杂可提高材料的导电性能和Li+扩散速率,降低电极极化,能有效改善材料的循环性能和倍率性能.与LiFePO4/C相比,Li0.99Na0.01FePO4/C的0.5C、2C和5C放电比容量分别为147.6、126.4和105.1 mAh/g,并表现出良好的循环性能和倍率性能.     

锂离子电池正极材料LiFePO_(3.99)F_(0.01)/C的结构与性能

为了提高LiFePO4的倍率性能,用碳热还原法制备了LiFePO4-xFx/C复合正极材料,并用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、恒电流充放电技术、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)研究了F-掺杂和碳包覆对材料的结构和电化学性能的影响.研究表明,掺杂少量的F-可以减少电极极化、降低电荷转移电阻、增大Li+的扩散速率.其中LiFePO3.99F0.01/C的5C放电比容量为109.9mAh/g,50次循环后仍保持110.6mAh/g,表现出良好的倍率性能.     

从软锰矿酸浸沉淀渣中回收钴镍

以软锰矿酸浸工艺中除杂产生的二甲基二硫代氨基甲酸盐沉淀为原料,在酸性条件下利用硝酸钠氧化浸出钴和镍。考察硝酸钠用量、硫酸浓度、反应温度和时间等因素对钴和镍浸出效果的影响。结果表明,在硝酸钠用量35.0g/L,硫酸浓度1.84mol/L,50℃浸出3h的条件下,钴和镍的浸出率分别达到96%和94%。