关于锂电池正极材料及前驱体厂房内设备外壳、管道及支架材质选用方案探讨

在新能源迅速发展的形势下,锂电池拥有主导地位,同时锂电池正极材料及前驱体生产厂房也迅速发展,其厂房提出含有铜铁锌的管道、桥架、母线、箱体、设备及其各种支架严禁裸露要求,以免影响电池材料的品质。本文首先对锂电池正极材料及前驱体厂房内严禁含铜铁锌的管道及支架、箱体裸露原因进行分析,提出了厂房设计建造过程中各专业存在的问题及设计遗漏,然后提出了解决方案并分析了各个方案的优劣。     

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。     

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。     

废旧三元锂电池正极材料的回收与再利用

以废旧三元锂电池正极材料为研究对象,采用碳热还原—水浸—高温固相焙烧流程实现选择性回收Li和Ni、Co、Mn再利用的闭环回收工艺。在焙烧温度650 ℃、焙烧时间2 h、碳添加量10%、浸出时间1 h、固液比30 g/L的最佳条件下,Li浸出率为91.04%,浸出液循环浸出三次,可将浸出液Li浓度从1.01 g/L提高至2.68 g/L。浸出液蒸发结晶制备Li2CO3,主要成分为Ni、Co、MnO的浸出渣在空气氛围下焙烧制备三元前驱体,再将Li2CO3和三元前驱体混合研磨进行焙烧,获得再生三元材料。     

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。     

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...     

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。     

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。      

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。     

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。     

有机溶剂分离法处理废旧锂离子电池

针对现有废旧锂电池回收钴金属工艺中铝钴分离的问题,采用特定的有机溶剂分离法,使锂电池正极材料中的钴酸锂从铝箔上溶解下来,直接分离钴酸锂和铝箔,铝箔经清洗后直接回收,所用的有机溶剂通过蒸馏方式脱除粘结剂,实现循环使用。该工艺简化废旧锂电池正极材料的回收处理工艺流程,有效地回收钴与铝。     

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。     

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。     

LiNi_(0.55)Co_(0.15)Mn_(0.30)O_2三元正极材料的合成及电化学性能研究

采用共沉淀法合成类球形氢氧化镍钴锰前驱体,经混料机与碳酸锂均匀混合,在氧化气氛下经过高温焙烧得到LiNi_(0.55)Co_(0.15)Mn_(0.30)O_2化学组分的三元正极材料.通过设计合理的配锂量、保温时间、气氛条件,并对烧制温度设计试验进行考察研究,最终优选出较优的工艺条件.     

锂电池中有价金属浸出回收工艺研究

针对传统锂电池有价金属浸出回收工艺中存在的浸出率低,无法对废气锂电池中的资源进行有效利用的问题,开展对锂电池浸出工艺的研究。通过锂电池前处理工艺、正极材料浸出以及有价金属材料回收分离等工艺流程提出一种全新的锂电池有价金属浸出工艺。通过对比实验证明,该浸出工艺与传统浸出工艺相比,有效提高了锂电池中有价金属的浸出率,实现锂电池的资源化发展。     

锂离子二次电池的回收与利用

目前,废旧锂离子电池对环境的污染和对人类健康的影响越来越受到人们的广泛关注。本文总结了目前商品化和主要的锂离子电池正极材料的回收方法和利用情况。同时还总结了几种普适性的锂电池正极材料金属元素的提取方法和采用精馏工艺对锂电池回收液回收NMP的方法。     

高电压镍锰酸锂LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4制备实验研究

以镍锰二元前驱体和电池级碳酸锂为原料,采用高温固相法合成高电压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4。分别从烧结温度、配锂量和烧结方式的角度研究了合成工艺对材料物化性能与电化学性能的影响。实验结果表明,碳酸锂和镍锰二元前驱体的配比为0.50,经过500℃低温预烧,然后850℃高温烧结的二次烧结下合成的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4,0.5 C放电容量133.02 m A·h/g,1.0C放电容量130.67 m A·h/g,结晶度较高,其综合性能最佳。     

LiNi0.55Co0.15Mn0.30O2正极材料的合成及电化学性能研究

采用共沉淀法合成类球形氢氧化镍钴锰前驱体，经混料机与碳酸锂均匀混合，在氧化气氛下经过高温焙烧得到LiNi0.55Co0.15Mn_0.30O₂化学组分的三元正极材料.通过设计合理的配锂量、保温时间、气氛条件，并对烧制温度设计试验进行考察研究，最终优选出较优的工艺条件.      

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。     

非对称电容型动力电池正负极材料中回收金属

采取分段浸出对废弃非对称电容型动力电池进行循环回收再生处理,研究了分段浸出温度、分段反应时间、硫酸浓度、氧化剂用量和添加顺序等对浸出率的影响,并提出废旧电池循环利用流程:废旧电池材料—硫酸浸出—沉淀稀土—除钙、镁等杂质—调节浓度—沉淀制三元正极材料前驱体—制备三元正极材料—组装电池。在最佳浸出条件下,Ni、Co浸出率达到95%以上,稀土金属浸出率分别达99%。