锂离子电池老化机制

可充电锂离子电池具有许多优点,如体积和质量能量密度高,自放电率低,因此广泛应用于3C领域、电动汽车以及固定式能量存储等方面。为满足在上述领域的应用,对锂离子电池循环性能和存储性能有了更高要求,因而对锂离子电池老化机制越发重视。本文综合国内外取得的一些研究进展,对锂离子电池的正极、负极、表/界面老化机理进行了综述和分析。     

退役锂离子电池湿法回收生命周期和经济评价

锂离子电池（LIBs）具有能量密度高、输出功率大等优点被广泛应用,随之产生了大量退役LIBs。近年来,退役LIBs回收再利用逐渐受到了人们的关注,但目前回收体系尚不完善,存在发展动力和科学技术等方面的问题。从生命周期评价（LCA）和经济性评价两方面对典型的盐酸、硫酸-双氧水和电化学浸出3种回收方法进行分析讨论。使用SimaPro 9软件对回收过程进行生命周期评价,得到全球变暖潜能值、非生物资源耗竭潜能值和资源消耗量等,结果表明酸用量和能量消耗为主要的环境影响因素;并对回收再利用过程（包括预处理、浸出、再制备）进行经济性分析,得到相应的收益情况。结果表明,目前回收成本较高,整体呈现亏损状态。基于此,提出了相应的优化建议。     

退役锂离子电池电化学还原浸出及热力学研究

近年来锂离子电池的需求量快速增长,产生了大量退役锂离子电池（LIBs）。回收退役LIBs对保障中国的清洁能源安全具有重要意义。电化学浸出退役LIBs正极材料是一种绿色经济的回收方法。目前,电化学法回收退役LIBs存在浸出时间长、电流效率低、槽压高的问题。基于此,提出了一种牺牲阳极的电化学还原回收退役LIBs的方法。该方法以退役LIBs正极材料为阴极,以铜板为阳极,在盐酸体系下进行电化学浸出。在最佳条件下锂离子和钴离子的浸出率均达到99.9%、电流效率高达99.8%、槽压小于0.427 V。使用基于Eh-pH和Matlab的热力学计算方法,对电化学还原浸出体系进行了热力学研究。研究结果表明,温度升高,配合物种类增多、配位物种占比增大,有助于浸出反应平衡正向移动。     

退役锂离子电池湿法冶金回收技术研究进展

近年来,随着锂离子电池的广泛应用,产生了大批量退役锂离子电池。退役锂离子电池含有有毒物质和贵重金属,若不进行有效处理会造成环境污染和资源浪费,因此研究退役锂离子电池的回收工艺具有重要的意义。综述了退役锂离子电池湿法冶金回收技术的研究进展,包括退役锂离子电池的预处理、浸出、萃取分离和再生等方法,并对锂离子电池回收工艺的发展进行了展望和建议。     

退役锂离子电池中有价金属回收研究进展

锂离子电池被广泛应用于电子产品、电动汽车和大规模储能材料等多个领域。随着电动车市场的快速发展,其使用量还将显著增加,随之产生数量极大的退役锂离子电池。退役锂离子电池的回收利用可以避免环境污染和资源浪费,尤其对实现锂资源供需平衡具有重要意义。综述了退役锂离子电池中有价金属元素回收技术研究现状,探讨了该领域未来发展方向。电池安全高效拆解技术与装备、有价元素整体化回收技术、电极材料再制备工艺以及避免二次污染环境是未来退役锂离子电池循环利用领域值得关注的重点。     

废旧锂离子电池制备锂离子筛及其应用研究进展

锂离子电池报废量爆发式增长,预计到2023年,废旧锂离子电池回收利用将是一个超过300亿元产值的新兴市场,其中,锂资源占可回收金属价值的一半。为探索锂资源高效回收技术,基于现阶段研究热点,讨论了以废旧锰酸锂电池正极材料、废旧三元锂电池正极材料、废旧锰系锂离子电池负极材料为原料制备锂离子筛的方法;探讨了废旧锂离子电池中各类杂质成分对锂离子筛性能的影响;阐述了锰系锂离子筛技术在废旧锂离子电池的锂回收、盐湖卤水提锂和化工制药废水提锂等领域的应用。通过分析得出,锂离子筛的应用能够增加锂盐回收率与回收纯度,降低技术成本,应用前景广阔。     

锂离子电池聚合物电池电解质

介绍了聚合物锂离子电池的关键材料聚合物电解质.叙述了聚合物电解质的发展、组成、分类,离子在聚合物中的传导机理以及国内外的研究进展和今后的研究重点及方向.认为如果能设计通道型或界面型的阳离子传导方式,离子可以以自由离子方式迁移,同时保证其机械性能,这样比在各同性介质中采取传统的络合-解络合机理的传导要快几十倍,将大大促进...     

固定二次应用场景下基于LCA的动力电池退役点定量确定方法

退役动力电池的梯次利用不仅可降低电池的使用成本，还可缓解回收退役电池的环境污染压力。为了定量确定动力电池退役点，本文提出了一种基于生命周期分析（LCA）定量分析方法。将动力电池梯次利用的生命周期划分为生产、作动力电池、重组、作储能电池和回收利用5个阶段，将电池的容量衰退与生命周期分析模型结合，在不同的二次应用场景下分析了电池的碳排放量随动力电池退役时的健康状态（SOH）变化情况，研究了退役点选择对电池寿命和环境的影响。研究表明，动力电池在SOH为85%～90%时退役可达到较小的碳排放量。在固定二次应用场景下，电池操作的放电深度（DOD）越小，则电池寿命越长，且碳排放量变化很小。研究为动力电池退役点的确定提供了定量分析方法，可为动力电池梯次利用提供指导。     

基于模型的锂离子电池SOC及SOH估计方法研究进展

电池管理系统是保证锂离子电池高效、安全运行的重要手段。在电池管理系统功能中,电池状态估计,特别是荷电状态（state of charge,SOC）估计和健康状态（state of health,SOH）估计至关重要。SOC/SOH不仅与全生命周期内电池安全运行直接相关,也是其他功能有效实现的必要前提。本文围绕模型类电池状态估计方法,综述了国内外在锂离子电池模型构建、SOC及SOH估计方法方面的研究进展;指出了模型类状态估计方法存在的难点和局限,提出了今后研究重点。     

橡胶的老化现象及其老化机理

橡胶或橡胶制品,在使用或贮存过程中,由于受到热能、机械能、光能和辐射能的作用,加上氧、臭氧、水分和变价金属、金属离子参与的化学反应,致使橡胶产生了老化现象,失去使用价值。本文阐述橡胶或橡胶制品产生的老化现象及其老化机理。     

废旧三元锂离子动力电池循环再生利用工艺概述

在能源危机与温室效应的环境大背景下,锂离子电池在动力电池以及储能领域大量应用。锂离子电池的使用周期只有3～5 a,之后电池就不能满足使用要求,需进行退役处理。而三元锂离子动力电池中的贵重金属含量远高于相应矿石原料中的含量,因此回收其中的贵重金属不仅能缓解资源问题,也能保护环境。综述了废旧三元锂离子动力电池的利用历程,主要包括梯次利用、湿法回收贵重金属以及再生工艺。湿法回收先以放电、破碎的形式进行预处理,然后用无机酸加还原剂浸出后通过化学沉淀和相似相溶原理进行除杂,再通过再生技术重新合成前驱体,最后经过烧结生成正极材料,并分析了现有应用技术的优缺点。未来的回收利用工艺应朝着绿色环保、低价友好的方向发展与研究。     

锂离子电池阻燃剂的阻燃性能研究

在1mol/L LiPF6＋EC/DMC/EMC（质量比为1：1：1）溶液中,分别添加不同的阻燃添加剂制备出阻燃电解质。研究了不同添加剂下的电解质的阻燃性能和阻燃机理。结果表明,当添加相同浓度的阻燃剂时,DMMP与TMP、TEP、TBP、TPP、TCEP相比,具有更好的阻燃性能。磷酸酯在电解液中的浓度越大,PO.在气相中的含量也越高,阻燃效果就越好。     

退役LiFePO4动力电池模块电热特性

为提高电动汽车退役动力电池在其全寿命周期内的利用价值,降低电池的使用成本,缓解环境污染,退役电池梯次利用具有十分重要的意义。考虑电动汽车退役磷酸铁锂（LiFePO₄）电池模组应用于电网储能场景,实验研究了退役电池模块的容量,充放电性能以及温度特性,同时为了最大限度地保证退役电池模块在充放电过程中的一致性,采用主动均衡,并对有/无均衡电池模组的放电电量、电压和温度进行对比研究。结果表明,将电池模块控制在一定的荷电状态（SOC）范围内进行充放电,可以提高电池模组整体的电热性能,延长退役电池模组的寿命,有效防止电池模块过充、过放以及热失控的发生。     

锂离子电池生产工艺及其发展前景

随着社会科学技术的快速发展,人们的生活水平和生活质量不断提高,电池市场的发展前景越来越好。为了满足人们的日常生活需求,相关制造行业开始不断对电池的制造进行改革和创新,在此背景下,锂离子电池应运而生。锂离子电池属于二次电池,在电池中的电量用完时,可以通过充电器将电池中的电量充满,从而循环使用。锂离子电池在社会中的各个领域广泛应用,为保证其使用性能,对其生产工艺提出了很高的要求。本文对锂离子电池的相关内容进行叙述,分析锂离子电池的生产工艺技术,同时对锂离子未来的发展前景进行分析,从而促进锂离子电池在社会中的发展。     

锂离子电池自愈聚合物材料研究进展

锂离子电池长时间使用过程中因为反复的充放电而出现材料及界面损伤,如锂金属负极因表面锂枝晶的生长刺破隔膜造成电池内部短路、高比容量硅负极因体积膨胀收缩效应导致电极结构破裂等。具有自愈能力的聚合物材料可以应对锂枝晶生长和其它机械性裂纹的产生,显著提高锂离子电池的安全性,延长使用寿命。在阐述自愈机制的基础上,对自愈聚合物材料在锂离子电池领域的应用进行了综述,并向粘接剂、复合电解质、人工界面层(保护涂层)展开,为下一代高安全性、高性能和长使用寿命的锂离子电池自愈聚合物材料的研究提供借鉴。     

混合供电系统中退役电池的模块化储能操作优化

将退役的动力电池用于混合供电系统可有效地降低投资成本，而针对退役电池储能系统的操作优化则可降低混合供电系统的操作费用，并提升混合供电系统的运行收益。以多个初始容量存在差异的电池组构成的退役电池储能系统为对象，在综合考虑退役电池容量衰退特性和电池组初始状态差异的基础上，构建了以年总费用最小为目标的混合供电系统操作优化模型，并将该方法用于一个由光伏发电和储能电池系统构成的混合供电系统的操作优化中。研究表明：储能电池系统中多组退役电池初始状态的差异，使得各电池组在操作过程中的充放电顺序和频率存在显著差异；储能电池系统的操作优化可有效缓解电池容量衰退，与固定比例调度流程相比，该储能电池系统的年总费用更低。     

热空气老化粘弹性丁基橡胶阻尼材料的性能及其老化机理研究

采用热空气加速老化试验方法对粘弹性丁基橡胶阻尼材料的老化性能及其老化机理进行了研究,获得了老化前后丁基橡胶阻尼材料力学性能、阻尼性能及其变化规律。研究结果表明：在所选定的热空气老化65℃×310天试验条件下,阻尼材料的拉伸强度提高了1MPa,阻尼性能曲线整体向高温区域平移了10℃,而有效阻尼温域基本保持不变,与模拟计算结果一致,可以满足等效25℃×10年储存条件下的使用要求。同时,采用FTIR和SEM技术分析了阻尼材料在热氧老化条件下分子链结构和微观结构的变化,得到了粘弹性丁基橡胶阻尼材料的热空气老化机理。