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溶剂热法制备Fe^(2+)掺杂LiCoPO_(4)及其电极性能
1
作者 李志义 王成伟 +3 位作者 孙海礼 魏炜 刘凤霞 刘志军 《精细化工》 北大核心 2026年第1期42-49,59,共9页
以一水合氢氧化锂、四水合醋酸钴为原料,采用抗坏血酸辅助的温和溶剂热法制备了LiCoPO_(4)前驱体,再经煅烧后制备了LiCoPO_(4),最后制备了不同Fe^(2+)掺杂量(x)的LiCo_(1–x)Fe_(x)PO_(4)。通过XRD、SEM表征和电化学性能测试,考察了溶... 以一水合氢氧化锂、四水合醋酸钴为原料,采用抗坏血酸辅助的温和溶剂热法制备了LiCoPO_(4)前驱体,再经煅烧后制备了LiCoPO_(4),最后制备了不同Fe^(2+)掺杂量(x)的LiCo_(1–x)Fe_(x)PO_(4)。通过XRD、SEM表征和电化学性能测试,考察了溶剂热反应时间、煅烧温度和Fe^(2+)掺杂量对LiCoPO_(4)及LiCo_(1–x)Fe_(x)PO_(4)形貌和作为正极材料性能的影响。结果表明,对溶剂热反应时间与煅烧温度的调控可以实现LiCoPO_(4)的形貌和颗粒粒径的优化,进而改善其电化学性能。在溶剂热反应时间为9 h、煅烧温度为700℃的条件下可制备出形貌为板状的LiCoPO_(4)颗粒,其首次放电比容量达到163.21 mA·h/g;当x=0.09时,LiCo_(0.91)Fe_(0.09)PO_(4)表现出最佳的循环性能和倍率性能,在0.1 C倍率下经过30次循环,LiCo_(0.91)Fe_(0.09)PO_(4)与未经Fe^(2+)掺杂的LiCoPO_(4)相比,放电比容量从52.12 mA·h/g提升至111.75 mA·h/g,容量保留率由31.93%提升至77.66%。 展开更多
关键词 磷酸钴锂 溶剂热法 抗坏血酸 形貌 电化学性能 Fe^(2+)掺杂 功能材料
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锂离子电池正极预锂化技术研究进展 被引量：2
2
作者 张珊珊 曾雨乐 +2 位作者 张婷 林森 刘程琳 《无机盐工业》 北大核心 2025年第1期1-13,26,共14页
锂离子电池近几年在许多行业的应用呈现爆发式增长,几乎每个领域都对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求,以满足不断提升的动力和储能需求。锂离子电池在首次充放电过程中,负极表面会形成固态电解质界面(SEI)膜,并消耗正极材料中的... 锂离子电池近几年在许多行业的应用呈现爆发式增长,几乎每个领域都对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求,以满足不断提升的动力和储能需求。锂离子电池在首次充放电过程中,负极表面会形成固态电解质界面(SEI)膜,并消耗正极材料中的活性锂,造成电池容量不可逆的损失,降低了电池的首次库仑效率。研究发现,预锂化技术是解决该问题的有效途径之一,并且正极预锂化相对于负极预锂化更有优势。主要阐述了二元含锂化合物、三元含锂化合物和有机锂盐等几种常见的补锂技术,并综述了正极预锂化添加剂材料对性能优化的进展,指出面临的一些亟待解决的问题,并对未来预锂化技术进行展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 预锂化 正极补锂 首次库仑效率
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盐湖卤水电化学提锂技术研究进展 被引量：2
3
作者 李昌文 詹鸿龙 +2 位作者 乔英钧 石成龙 钱志强 《无机盐工业》 北大核心 2025年第7期1-13,共13页
随着新能源汽车、电子产品及储能电池需求的增长,对锂资源的需求急剧上升。从盐湖卤水中提取锂不仅可缓解资源短缺,还有助于优化能源结构。电化学提锂技术因其高选择性、低能耗、多功能性及环境友好性,已成为研究焦点。综述了电化学提... 随着新能源汽车、电子产品及储能电池需求的增长,对锂资源的需求急剧上升。从盐湖卤水中提取锂不仅可缓解资源短缺,还有助于优化能源结构。电化学提锂技术因其高选择性、低能耗、多功能性及环境友好性,已成为研究焦点。综述了电化学提锂的最新进展,包括活性材料电极及电化学提锂系统。LiFePO_(4)、LiMn_(2)O_(4)及LiNi_(x)Co_(y)Mn_(1-x-y)O_(2)电活性材料,因良好的选择性和吸附性能,获得了广泛的关注;但在高矿化度的实际卤水中,电活性材料的优化、改性及针对不同类型盐湖的设计仍是电化学提锂技术工业化进展中的关注重点。在系统设计方面,采用电容去离子(CDI)、电渗析(ED)、离子泵、电化学开关离子交换(ESIX)及摇椅式系统等,综合考虑成本、能耗与效率,体现了对经济与环保双重目标的考量,预示技术向可持续方向发展。 展开更多
关键词 电化学 电活性物质 提锂系统 选择性
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PEO基有机/无机复合固态电解质的研究进展 被引量：1
4
作者 马静媛 李妍 +1 位作者 周晗洁 李建刚 《无机盐工业》 北大核心 2025年第3期1-8,共8页
锂离子电池由于其高能量密度、长循环寿命等优点被认为是方便、有效的储能设备。为了提高锂离子电池的高稳定性和高安全性,固态电解质已经被广泛研究;但单一聚合物固态电解质存在如离子电导率低、工作电压窗口窄等问题,无法满足全固态... 锂离子电池由于其高能量密度、长循环寿命等优点被认为是方便、有效的储能设备。为了提高锂离子电池的高稳定性和高安全性,固态电解质已经被广泛研究;但单一聚合物固态电解质存在如离子电导率低、工作电压窗口窄等问题,无法满足全固态锂离子电池的性能标准。PEO基复合电解质因其易加工、成本低,界面接触良好的优势,是目前最有前景的一类电解质体系。基于此,首先对复合固态电解质进行了基本介绍,并探讨PEO基的离子传导机理,然后根据无机填料的不同几何结构,如纳米粒子、纳米线/纳米管、二维片状材料、三维骨架结构,综述了近几年来的相关研究成果,详细阐述了不同几何结构的无机填料对电解质性能尤其是离子电导率、全电池的循环性能等影响,最后对复合固态电解质面临的关键问题和发展进行了展望。 展开更多
关键词 全固态锂电池 复合固态电解质 无机填料 几何结构
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磷酸锂体系中D401螯合树脂对Ca^(2+)、Mg^(2+)的吸附机理及行为
5
作者 杜金晶 马嘉艺 +5 位作者 李小鹏 王东博 冯笑 朱军 左恒 王斌 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第2期192-202,共11页
盐湖副产物粗制磷酸锂因杂质钙镁含量超标而无法充当合成磷酸铁锂的锂源,并且经过初步沉淀除杂后,杂质钙镁含量仍不达标,钙镁的去除难度随之增大。对此,本文模拟同等比例磷酸锂溶液体系,利用热力学和动力学研究D401螯合树脂对其中的钙... 盐湖副产物粗制磷酸锂因杂质钙镁含量超标而无法充当合成磷酸铁锂的锂源,并且经过初步沉淀除杂后,杂质钙镁含量仍不达标,钙镁的去除难度随之增大。对此,本文模拟同等比例磷酸锂溶液体系,利用热力学和动力学研究D401螯合树脂对其中的钙镁的吸附效果,发现D401螯合树脂对磷酸盐体系中的钙镁具有较高的选择性吸附,吸附过程属于单分子层吸附、可自发进行,且符合准二级动力学模型、受微观颗粒内扩散和化学反应协同控制;当动态吸附溶液流速为12 BV/h时,钙镁去除率分别为66.67%、70.25%,锂损失率为1.22%,该研究对D401螯合树脂深度脱除磷酸锂中的钙镁杂质具有重要参考价值。 展开更多
关键词 磷酸锂 等温吸附模型 吸附动力学 离子交换 除杂
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从报废NCA型锂离子动力电池中回收金属的研究
6
作者 李彦强 王大辉 +2 位作者 陈怀敬 彭小平 宋晓龙 《无机盐工业》 北大核心 2025年第10期24-31,共8页
鉴于NCA型锂离子动力电池在新能源领域的广泛应用及其蕴含元素的高价值性,为提高废旧电池回收技术的先进性,提出了采用“焙烧-水浸出”技术替代湿法回收工艺中的酸性浸出技术,并通过TG-DSC、XRD、XPS、SEM-EDS、热力学分析及ICP-OES等... 鉴于NCA型锂离子动力电池在新能源领域的广泛应用及其蕴含元素的高价值性,为提高废旧电池回收技术的先进性,提出了采用“焙烧-水浸出”技术替代湿法回收工艺中的酸性浸出技术,并通过TG-DSC、XRD、XPS、SEM-EDS、热力学分析及ICP-OES等方法研究回收过程中的物相变化和影响Li、Co、Ni元素回收率的主要因素。研究结果表明,混合焙烧过程发生化学转变产生新物相,并伴随有明显的失重和吸热现象。当LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_(2)(NCA)与KHSO_(4)质量比从1∶0.14减小到1∶1.84时,物相变化规律为Li:LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_(2)→Li_(0.21)Co_(0.79)O和KLiSO_4;Ni:LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_(2)→NiO和K_2Ni_2(SO_4)_3;Co:LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_(2)→Li_(0.21)Co_(0.79)O和K_2Co_2(SO_4)_3。Ni、Co元素价态演变为Ni:+2,+3→+2;Co:+3→+2,+3。在NCA与KHSO_(4)质量比为1∶1.84,600℃下焙烧0.5 h,50℃下水浸0.5 h、搅拌速率为120 r/min、液固比(m L/g)为25∶1的条件下,Li、Co和Ni的浸出率分别为95.10%、52.68%和10.42%。与传统湿法工艺相比,该技术避免了强酸的使用,同时通过选择性提取Li元素,提高了有价金属的整体回收率,有助于提高报废锂离子动力电池回收利用的经济性。 展开更多
关键词 报废锂离子电池 LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_(2) 焙烧-水浸 物相变化 金属回收
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深度失活三元正极材料特性分析及预处理研究
7
作者 宋佳禧 计任飞 +2 位作者 陈君 林森 于建国 《无机盐工业》 北大核心 2025年第2期44-49,97,共7页
深度失活三元正极材料的直接再生可以有效降低能源消耗并减轻环境负担,实现锂离子电池的清洁回收和循环利用,但直接对拆解后的材料进行再生处理,效果往往较差。因此,针对退役锂离子电池中深度失活的三元正极材料进行特征分析及预处理研... 深度失活三元正极材料的直接再生可以有效降低能源消耗并减轻环境负担,实现锂离子电池的清洁回收和循环利用,但直接对拆解后的材料进行再生处理,效果往往较差。因此,针对退役锂离子电池中深度失活的三元正极材料进行特征分析及预处理研究。利用多种表征手段对失活正极材料进行系统性研究,结果表明拆解下来的深度失活三元正极材料中含有较多的聚偏氟乙烯黏结剂、导电碳黑及盐类杂质,且晶型结构遭到严重破坏。电化学性能测试结果显示,其放电容量仅余30mA·h/g,远低于商业材料,电池容量严重衰减。为了有效地直接再生深度失活的三元正极材料,在氧气气氛下对其进行高温锻烧预处理除杂,550℃条件下煅烧4h后可完全去除失活正极材料中的导电碳黑等杂质,同时不会对材料的组成结构造成显著影响,这为材料的直接再生等后续处理奠定基础。 展开更多
关键词 深度失活 三元正极材料 预处理 高温煅烧
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高浓度氯化锂溶液中除钙工艺研究 被引量：1
8
作者 邓红云 赵琰 +4 位作者 吴东平 胡杰 邓都 易鹏 段小勋 《云南冶金》 2025年第2期83-87,共5页
基于高浓度氯化锂溶液中除钙方法现状,对比了不同试剂除去高浓度氯化锂溶液中钙的效果,研究了钨酸根沉淀钙的优选条件。结果表明:在中性环境中,当钨酸根和钙离子的摩尔比为1∶1时,在常温下反应30 min即可生成沉淀,加热有利于加快生成沉... 基于高浓度氯化锂溶液中除钙方法现状,对比了不同试剂除去高浓度氯化锂溶液中钙的效果,研究了钨酸根沉淀钙的优选条件。结果表明:在中性环境中,当钨酸根和钙离子的摩尔比为1∶1时,在常温下反应30 min即可生成沉淀,加热有利于加快生成沉淀。生产数据表明,残留的钨元素较少,电解氯化锂时残留在电解槽中,不会进入金属锂产品中;钨酸根可循环使用。 展开更多
关键词 高浓度氯化锂溶液 钙离子 金属锂 钨酸锂
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盐湖卤水锂提取技术研究进展 被引量：4
9
作者 孔令杰 李光壁 +2 位作者 谢佳豪 杨新辉 白晓琴 《无机盐工业》 北大核心 2025年第1期14-26,共13页
随着近年来新能源技术的蓬勃发展,全球对锂产品的需求急剧增加。鉴于中国锂资源的禀赋现状,盐湖卤水成为提锂的重要来源。综述盐湖卤水提锂技术研究进展对中国盐湖卤水锂资源开发具有重要意义。针对适用于高镁锂比盐湖卤水的膜分离法、... 随着近年来新能源技术的蓬勃发展,全球对锂产品的需求急剧增加。鉴于中国锂资源的禀赋现状,盐湖卤水成为提锂的重要来源。综述盐湖卤水提锂技术研究进展对中国盐湖卤水锂资源开发具有重要意义。针对适用于高镁锂比盐湖卤水的膜分离法、吸附法、溶剂萃取法、电化学法等,以及适用于低镁锂比盐湖卤水的盐梯度太阳池法和沉淀法,从锂提取技术特点、性能、提取率等方面分析了各方法的优缺点。盐湖提锂技术性能各异,探讨了吸附耦合膜分离法等组合工艺在盐湖卤水产业化提锂方面的优势。针对现存提锂工艺,提出了中国盐湖卤水提锂开发的思路和方向。 展开更多
关键词 盐湖卤水 镁锂比 提锂 产业化
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补锂量对直接再生废旧正极材料结构及性能的影响
10
作者 罗炳鑫 吴娅妮 +5 位作者 刘真珍 陈筱盼 潘吴雪 王玉莹 周冬玲 文衍宣 《无机盐工业》 北大核心 2025年第12期26-33,共8页
废旧正极材料是废旧锂离子电池回收利用的重点。以废旧LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)(NCM523)为研究对象,在不预先脱除导电碳和聚偏氟乙烯(PVDF)杂质的情况下,采用高温固相直接再生制备电化学性能优良的再生正极材料。通过XRD、SEM... 废旧正极材料是废旧锂离子电池回收利用的重点。以废旧LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)(NCM523)为研究对象,在不预先脱除导电碳和聚偏氟乙烯(PVDF)杂质的情况下,采用高温固相直接再生制备电化学性能优良的再生正极材料。通过XRD、SEM、CV、EIS等分析方法和恒电流充放电技术研究补锂比x(x为废旧NCM523与LiOH的物质的量比)对直接再生NCM523结构及性能的影响。结果表明,随着补锂比的增加,再生的NCM523层状结构有序度先增加后减小,氧化还原反应可逆程度、CEI膜阻抗和电荷转移阻抗先减小后增加,锂离子扩散系数先增加后减小,再生NCM523的放电比容量呈现先上升后下降的趋势。在补锂比x为0.75时,再生的NCM523具有最佳的有序层状结构,其0.1C倍率时首次库伦效率为83.87%、放电比容量为148.2 mA·h/g,1.0C倍率时初始放电比容量为139.5 mA·h/g、循环100次后容量保持率为80.18%。EIS及CV测试也表明,在该条件下再生的样品具有较佳结构稳定性和离子导电率。作为对照,经预烧脱除导电碳黑和PVDF的废旧NCM523经高温固相直接再生后,0.1C倍率时首次放电比容量为145.0 mA·h/g,库伦效率为79.38%,1.0C倍率时放电比容量为123.5 mA·h/g,循环100次后容量保持率为62.29%。研究结果为废旧正极材料回收利用提供新思路。 展开更多
关键词 废旧锂离子电池 废旧正极材料 直接再生 高温固相法
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碳化分解法制备电池级碳酸锂 被引量：2
11
作者 赵峰 汪胜东 +1 位作者 郭纵 谢思源 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第2期255-260,共6页
碳化分解法因具有反应高效、工艺简单等特点,已成为电池级碳酸锂生产的主流工艺。以盐湖碳酸锂为原料,采用碳化分解法净化精制电池级Li_(2)CO_(3)。考察了液固比、反应时间、CO_(2)气体流速、反应温度和搅拌速度对Li_(2)CO_(3)净化精制... 碳化分解法因具有反应高效、工艺简单等特点,已成为电池级碳酸锂生产的主流工艺。以盐湖碳酸锂为原料,采用碳化分解法净化精制电池级Li_(2)CO_(3)。考察了液固比、反应时间、CO_(2)气体流速、反应温度和搅拌速度对Li_(2)CO_(3)净化精制过程中纯度和产率的影响。结果表明:在CO_(2)气体流量1 L/min、室温(20℃)、L/S=25、碳化时间50 min和碳化搅拌速率300 r/min的条件下,碳酸锂纯度达99.80%,收率达到71.92%。满足了电池级Li_(2)CO_(3)的要求。 展开更多
关键词 盐湖碳酸锂 碳化分解法 电池级碳酸锂 净化工艺
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不同碳源对磷酸铁锂加工性能的影响探究
12
作者 王鹏 普志华 +2 位作者 王天祥 林静宜 万远鑫 《无机盐工业》 北大核心 2025年第4期60-66,共7页
磷酸铁锂浆料的黏度、固含量和稳定性是电池制作工艺中的重要参数,将直接影响涂布后电极极片的质量,最终影响电池的性能和寿命。使用高温固相法制备了一系列由不同碳源包覆的磷酸铁锂材料(LFP/C),并研究了其物理性能、电化学性能及加工... 磷酸铁锂浆料的黏度、固含量和稳定性是电池制作工艺中的重要参数,将直接影响涂布后电极极片的质量,最终影响电池的性能和寿命。使用高温固相法制备了一系列由不同碳源包覆的磷酸铁锂材料(LFP/C),并研究了其物理性能、电化学性能及加工性能。XRD结果显示,以3种有机物为碳源制备的LFP/C样品均呈现较高的结晶度,且都没有发现明显杂相;Raman结果表明,以蔗糖为碳源包覆改性的LFP/C-3样品的碳层石墨化程度最高;SEM和TEM结果证明,LFP/C-3样品的一次粒径最小,且颗粒分散性较好,其碳层厚度约为5 nm,且包覆均匀性良好。电化学表征结果显示,LFP/C-3样品在0.1C和1.0C倍率下的放电比容量分别能够达到154.6、130.9 mA·h/g,并且具备优异的倍率性能,在1.0C倍率下循环110次后容量保持率高达98.2%。但以葡萄糖作为碳源包覆改性的LFP/C-1样品具有最优的加工性能表现,在相同固含量条件下,其浆料的出料黏度为10738 mPa·s,三段式触变测试结果显示,其黏度恢复率为97.86%。研究结果对工业界生产磷酸铁锂时的碳源选用起到了一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 碳源 磷酸铁锂 浆料 电化学性能 加工性能
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用于实现一价阳离子筛分的离子通道研究进展 被引量：1
13
作者 姜明徽 张立卿 +1 位作者 庞美晶 刘超 《无机盐工业》 北大核心 2025年第3期9-17,共9页
随着一价阳离子在能源转化和储能、工业等传统产业转型升级过程中的广泛应用,一价阳离子混合物的高效分离成为重大需求。综述了基于新型分离膜材料的一价阳离子筛分技术,特别是纳米级、亚纳米级离子通道膜的设计与应用。重点分析了石墨... 随着一价阳离子在能源转化和储能、工业等传统产业转型升级过程中的广泛应用,一价阳离子混合物的高效分离成为重大需求。综述了基于新型分离膜材料的一价阳离子筛分技术,特别是纳米级、亚纳米级离子通道膜的设计与应用。重点分析了石墨烯、氧化石墨烯(GO)、金属有机框架(MOF)、冠醚、MXene和共价有机框架(COF)等材料在离子筛分中的创新应用,以及其在提高选择性和传输效率方面的潜力。进一步讨论了离子传输的规律性原理,如尺寸筛分、化学选择性及表面电荷等,揭示了材料结构与离子分离性能之间的内在联系。同时指出了当前面临的挑战,如膜的稳定性、规模化生产和成本效益等,并对未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 离子筛分 一价阳离子 亚纳米级离子通道 选择性分离 离子膜
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退役锂离子电池正负极片原电池法自驱动浸出研究
14
作者 付彤彤 何婷 +1 位作者 周诗雨 顾帅 《无机盐工业》 北大核心 2025年第7期35-43,92,共10页
近年来,电动汽车和储能设备的快速发展使锂离子电池(LIBs)的应用呈爆发式增长,随之产生了大量的退役LIBs。若退役LIBs得不到有效处置,其中含有的大量重金属和有毒电解质将会对环境和人类健康造成威胁。目前,传统的湿法冶金回收技术已经... 近年来,电动汽车和储能设备的快速发展使锂离子电池(LIBs)的应用呈爆发式增长,随之产生了大量的退役LIBs。若退役LIBs得不到有效处置,其中含有的大量重金属和有毒电解质将会对环境和人类健康造成威胁。目前,传统的湿法冶金回收技术已经被广泛应用,但复杂的预处理过程和大量的试剂消耗阻碍了该技术的可持续发展。另外,目前对退役LIBs的回收主要集中在正极材料,对负极材料的研究较少。开发绿色高效的退役LIBs正负极材料回收方法不仅具有生态环境意义,而且可以有效地弥补中国矿产资源短缺的现状。基于此,研究提出一种直接回收退役LIBs正负极片的自驱动原电池浸出体系,在盐酸溶液中实现了正负极材料同步高效浸出(Li^(+)、Co^(2+)、Al^(3+)浸出率分别为94.42%、86.18%、100.00%,Cu溶解量为270.6 mg)的同时向外输出能量。热力学和实验分析表明,HCl的还原性和其中的Cl^(-)与有价金属形成配合物可促进浸出反应平衡正向移动。 展开更多
关键词 退役锂离子电池 正负极片 湿法冶金 自驱动浸出 原电池
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低温锂离子电池石墨负极材料的缺陷、改性策略与展望 被引量：1
15
作者 李纾黎 陈士朋 +1 位作者 张伶俐 史发年 《无机盐工业》 北大核心 2025年第9期21-29,共9页
随着新能源行业的快速崛起,锂离子电池在各个领域的应用持续激增。然而,石墨负极的商用锂离子电池的高性能只能在0℃以上实现,这限制了电池在低温寒冷地区的应用。为了满足锂离子电池的低温应用需求,通过分析石墨低温环境的受限因素,探... 随着新能源行业的快速崛起,锂离子电池在各个领域的应用持续激增。然而,石墨负极的商用锂离子电池的高性能只能在0℃以上实现,这限制了电池在低温寒冷地区的应用。为了满足锂离子电池的低温应用需求,通过分析石墨低温环境的受限因素,探究其机理并深入了解导致锂离子电池低温性能差的关键因素。重点介绍了提高低温性能的可行性策略和解决方案,从结构设计、形貌控制、表面与界面修饰、多相材料等方面综述了低温负极材料工程化的最新进展。最后,对低温石墨负极材料领域有待解决的问题进行了讨论。旨在为开发具有优异低温电化学性能的下一代LIBs提供有价值的见解和指导。 展开更多
关键词 锂离子电池 石墨负极材料 低温性能 改性
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锂离子电池石墨负极材料的包覆改性及电化学性能研究
16
作者 凌政 孙陆 +1 位作者 田朋 叶俊伟 《无机盐工业》 北大核心 2025年第12期18-25,共8页
石墨是重要的锂离子电池负极材料,但天然石墨的初始库伦效率低、循环稳定性和倍率性能较差等缺点限制其应用。为了提高石墨结构稳定性及其电化学性能,以Al(NO_(3))_(3)·9H_(2)O为铝源,利用氨水调节pH,采用沉淀法在石墨表面均匀包... 石墨是重要的锂离子电池负极材料,但天然石墨的初始库伦效率低、循环稳定性和倍率性能较差等缺点限制其应用。为了提高石墨结构稳定性及其电化学性能,以Al(NO_(3))_(3)·9H_(2)O为铝源,利用氨水调节pH,采用沉淀法在石墨表面均匀包覆一层Al(OH)_(3),并进一步热处理制备Al_(2)O_(3)包覆石墨负极材料。此方法与原子层沉积法相比,具有过程简单和成本低廉的优点,比溶胶-凝胶法反应进程更好控制且能耗更低。当Al_(2)O_(3)包覆质量分数为1.03%时,获得表面光滑的改性石墨,Al_(2)O_(3)包覆层可起到预成型固态电解质界面(SEI)的作用,降低SEI膜的再生及锂离子的损耗。电化学性能试验表明,该材料在充放电过程中表现出优异的倍率性能及循环稳定性,将原料石墨和1.03%(质量分数)Al_(2)O_(3)包覆改性的石墨负极材料分别与锂片组装成锂离子电池,在0.1C(1.0C=372 mA∙h/g)的电流密度下,充放电循环100次后,其比容量分别为212.59 mA∙h/g和354.37 mA∙h/g,容量保持率分别为67.99%和98.59%。 展开更多
关键词 锂离子电池 氧化铝 表面改性 负极材料
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橄榄石型磷酸铁锂正极材料的合成及改性研究进展 被引量：1
17
作者 唐振强 蔡宗英 +1 位作者 曹卫刚 郑珑 《无机盐工业》 北大核心 2025年第5期55-63,共9页
橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO_(4))作为一种性能优良的正极材料,具有成本低、容量大、环境友好等优点。但由于磷酸铁锂电池的电子电导率、离子扩散速率低等缺陷,制约了磷酸铁锂在动力电池行业的进一步发展。因此,需要有效的策略来改善... 橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO_(4))作为一种性能优良的正极材料,具有成本低、容量大、环境友好等优点。但由于磷酸铁锂电池的电子电导率、离子扩散速率低等缺陷,制约了磷酸铁锂在动力电池行业的进一步发展。因此,需要有效的策略来改善磷酸铁锂的电池性能。基于此,系统阐述了高温固相法、水热/溶剂热及溶胶-凝胶法合成磷酸铁锂的具体过程及各个方法的优缺点,表明不同方法对LiFePO_(4)的形貌及粒度影响不同。然后,分析了表面包覆、离子掺杂等改性方法对磷酸铁锂电化学性能的影响,结果表明,两种改性方法均有效改善了离子间电导率及锂离子扩散速率,显著提升其电化学性能。最后,对磷酸铁锂未来的研究方向进行展望,未来仍需深入研究LiFePO_(4)的包覆掺杂技术,推动LiFePO_(4)在锂离子电池行业的持续发展,提高其在高性能锂电池等领域的应用价值。 展开更多
关键词 磷酸铁锂 合成方法 表面包覆 离子掺杂
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高温环境下锂离子电池组热失控仿真研究
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作者 叶斌 徐顺 黄华 《无机盐工业》 北大核心 2025年第4期52-59,共8页
为了研究锂离子电池组在高温环境下热失控的特性,基于能量守恒及副反应生热方程,建立了锂离子电池组的三维数值模型,模拟电池组内部的温度分布、热量传递及副反应产热等关键物理过程,分析了环境温度、传热系数、初始温度等参数对锂离子... 为了研究锂离子电池组在高温环境下热失控的特性,基于能量守恒及副反应生热方程,建立了锂离子电池组的三维数值模型,模拟电池组内部的温度分布、热量传递及副反应产热等关键物理过程,分析了环境温度、传热系数、初始温度等参数对锂离子电池组热失控的影响。研究结果表明,随着环境温度升高,电池模组内部因化学反应速率加快而产生更多的热量。当环境温度达到140℃,传热系数为10、15、25 W/(m^(2)·K)时,这些反应释放的热量开始呈量级变大,导致发生热失控;更进一步,当环境温度为170℃,且传热系数为5、25 W/(m^(2)·K)时,电池模组分别在16200、4600 s左右发生热失控,热失控顶峰温度为375℃左右;当环境温度为170℃,初始温度为20、100℃时,电池模组分别在9280、3980 s左右发生热失控,热失控顶峰温度为380℃左右,说明在高温环境下初始温度越高和传热系数越大,发生热失控的时间越早,但初始温度及传热系数对热失控顶峰温度影响都不大。 展开更多
关键词 电池模组 数值模型 热失控 高温环境
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两步固相碳包覆法制备磷酸锰铁锂正极材料的研究
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作者 苗普 罗晓强 +2 位作者 侯翠红 阮浩博 薛灵伟 《无机盐工业》 北大核心 2025年第11期36-42,共7页
为了进一步提升磷酸锰铁锂正极材料的性能,改善材料颗粒团聚,采用两步固相碳包覆的制备方法来提高材料的电化学性能。实验结果表明:两步固相碳包覆方法未改变材料的橄榄石结构,同时与传统固相法制备的材料相比两步固相碳包覆法制备的材... 为了进一步提升磷酸锰铁锂正极材料的性能,改善材料颗粒团聚,采用两步固相碳包覆的制备方法来提高材料的电化学性能。实验结果表明:两步固相碳包覆方法未改变材料的橄榄石结构,同时与传统固相法制备的材料相比两步固相碳包覆法制备的材料颗粒粒径较小且更加分散,其中LMFP/C-2材料具有较好的结晶度;在电化学方面,两步固相碳包覆法制备的3种材料LMFP/C-1、LMFP/C-2、LMFP/C-3在0.1C(1.0C=170 mA·h/g)倍率下首次放电比容量分别为147.4、151.2、142.5 mA·h/g,循环50次后容量保持率分别为94.7%、95.3%、94.3%,通过对比,LMFP/C-2材料的电化学性能表现最佳;而传统材料在0.1C倍率下首次放电比容量仅为137.6 mA·h/g,循环50次后容量保持率为93.2%。与传统材料相比LMFP/C-2材料在0.1C倍率下首次放电比容量从137.6 mA·h/g提高到151.2 mA·h/g,循环50次后容量保持率从93.2%提高到95.3%,表明两步固相碳包覆法制备的LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_(4)/C材料具有较好的循环性能和较高的初始容量。烧结温度和烧结时间对磷酸锰铁锂晶体具有影响,较低的温度和较短的时间会导致晶体形成不完整,影响电化学性能;较高的温度和较长的时间会导致晶体过度生长,电镜下颗粒团聚明显。研究表明,第一阶段在390℃下烧结5 h,第二阶段在650℃下烧结6 h制备的正极材料电化学性能最佳。 展开更多
关键词 磷酸锰铁锂 两步固相法 正极 碳包覆
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溶剂热法合成规则球状磷酸铁锂前驱体的工艺研究
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作者 胡磊 刘礼俊 +1 位作者 李义兵 张伟光 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第6期162-172,共11页
为探究氧化铁源前驱体形貌对最终烧结产物性能的影响,以溶剂热法合成球状Fe_(3)O_(4)磷酸铁锂前驱体。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学技术对前驱体进行物理化学... 为探究氧化铁源前驱体形貌对最终烧结产物性能的影响,以溶剂热法合成球状Fe_(3)O_(4)磷酸铁锂前驱体。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学技术对前驱体进行物理化学和电化学性质研究。结果表明,用溶剂热法合成前驱体制备的LP-B在0.1 C下的初始放电比容量为155.2 mAh/g。经过0.1、0.2、0.5、1、2和5 C充放电各循环10圈后,LP-B的最终0.1 C放电比容量相对稳定在155.0 mAh/g,容量保持率为99.8%。在1 C条件下进行了200次循环后,该材料保持了其初始容量的99.2%。在1 C下经过1000圈循环后降至138.5 mAh/g,容量保持率为97.6%,这表明其具有良好的充放电循环能力和较长的循环寿命。 展开更多
关键词 溶剂热法 磷酸铁锂 前驱体 形貌
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