废旧锂离子电池正极材料中有价金属的浸出回收工艺

采用SO_2还原浸出工艺回收废旧锂离子电池正极材料中的有价金属。结果表明,最佳工艺条件为:原料液固比为50∶1(m L/g),SO_2气体流速为0. 4 L/min,双氧水添加量为0. 1 g/g原料,反应温度为80℃,反应时间为60 min,此时Li、Ni、Co、Mn浸出率分别为98. 10%,98. 04%,97. 81%,98. 05%。浸出液经氧化、沉淀、过滤、静置等除杂过程后,得到的镍钴锰回收产品符合锂离子电池正极材料制备的要求。     

急-锂单离子导电聚合物电解质的制备及其界面稳定性

以（对苯乙烯磺酸基）三氟甲基磺酰亚胺锂（LiSTFSI）、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGM)和甲基丙烯酸四氟丙酯（TFMA）、甲基丙烯酸八氟戊酯（OFMA）、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为单体,合成了三种锂单离子导电聚合物电解质隔膜。采用FTIR、SEM、EIS和LSV对隔膜进行了表征。研究表明,所合成的电解质膜具有较高的离子电导率（90 ℃,10-5 S/cm）、较宽的电化学稳定窗口（4.5 V）和高的锂离子迁移数（≈1）。将隔膜组装CR 2025扣式电池进行恒电位间歇滴定法（PITT）测试,结果显示电解质隔膜拥有较高的锂离子扩散系数（60 ℃,10-9 cm2/s）。经热处理后,电解质膜与锂金属的界面稳定性得到明显提升,X射线光电子能谱（XPS）测试表明这与含氟侧链基团在聚合物电解质的表面富集有关。     

有机单体空间构型对共轭微孔聚合物催化性能的影响

以TEMPO自由基功能化2,5-二溴-N-(2,2,6,6-四甲基哌啶)苯甲酰胺为有机单体，与平面三角构型(D3h对称性)的1,3,5-三乙炔苯和四面体构型(Td对称性)的四(4-乙炔基苯)甲烷分别通过Sonogashira-Hagihara偶联反应获得CMP-3-TEMPO和CMP-4-TEMPO。扫描电子显微镜照片(SEM)显示两种TEMPO功能化CMPs形貌上有显著差异，CMP-3-TEMPO为不规则的棒状和块状微米聚合物，CMP-4-TEMPO为尺寸较均一的微米球聚合物。固态电子顺磁共振谱(EPR)证明了CMP-3-TEMPO和CMP-4-TEMPO均含有TEMPO自由基。两种CMPs催化剂均可将5-羟甲基糠醛(5-HMF)选择性催化氧化成2,5-二甲酰基呋喃(2,5-DFF)，但在催化效率和循环利用率方面存在显著差异。有机配体的空间立体构型对CMPs的形貌和催化性能有重要影响，选择具有空间立体构型的有机单体，所合成的CMP-4-TEMPO具有更稳定的结构，催化循环性能更优异。     

正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的制备及电化学性能

以Mn(CH_3COO)_2、Ni(CH_3COO)_2和CH_3COOLi为原料,采用流变相法制备正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4,对烧结温度、时间、以及配锂量等合成条件进行了优化。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和恒流充放电仪对材料的物相、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明,在锂源过量5%,850℃煅烧6 h合成的材料具有最好的电化学性能,以0.1 C倍率下放电比容量为127.1 m Ah/g,50次循环后,容量保持率为95.4%。     

球形LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料的制备及其电化学性能

采用共沉淀-喷雾干燥法制备了锂离子电池球形Li Ni0.8Co0.15Al0.05O2正极材料,通过热重分析法(TG)、X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)和电化学测试对材料的晶体结构、形貌及电化学性能进行了测试和表征。结果表明材料具有良好的层状结构,球形颗粒粒径约10μm;在30℃下,2.5~4.3 V循环,以20 m A/g放电,首次比容量达186.3 m Ah/g,循环50次后容量保持率为84.1%。     

合成方法对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2电化学性能的影响

采用碳酸盐共沉淀法、草酸盐共沉淀法、溶胶-凝胶法、高温固相法、氢氧化物共沉淀法(pH=10、11、12)制得LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学性能测试对样品的结构和性能进行了表征.结果表明,溶胶-凝胶法合成的样品层状结构较完整,阳离子混排程度低,粒径相对较小,颗粒分布均匀;该样品首次放电比容量较高为151 mAh·g-1,循环30次后容量保持率达到93.31％.     

单离子导电聚合物电解质膜的制备及电化学性能研究

以对苯乙烯磺酸钠为原料,通过一系列反应合成了单离子导体聚(对苯乙烯磺酰)(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiPSTFSI),将其与PEO按不同EO/Li⁺共混,制备单离子导电聚合物电解质膜。研究表明,PEO/LiPSTFSI电解质膜在270℃下具有良好的热稳定性;在60℃时,EO/Li⁺=16的电解质膜的离子电导率达到1.94×10^-5 S/cm,且锂离子迁移数>0.85,接近于锂单离子导体;同时电解质膜表现出较好的电化学稳定性和界面性能。