层间阴离子可调控LiAl-LDHs的制备及锂吸附性能研究

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作者 杨天宇 代佳楠 +2 位作者 张玉洁 薛娟琴 马晶 《化学学报》 北大核心 2025年第6期569-578,共10页

锂铝层状双氢氧化物(LiAl-LDHs)是盐湖吸附提锂离子方向中最有前途的吸附剂.然而,传统的LiAl-LDHs-Cl易在吸附-脱附过程中失活,导致吸附容量低、循环稳定性差.因此本工作提出了一种层间阴离子调控策略,通过三种表面活性剂十二烷基硫酸钠... 锂铝层状双氢氧化物(LiAl-LDHs)是盐湖吸附提锂离子方向中最有前途的吸附剂.然而,传统的LiAl-LDHs-Cl易在吸附-脱附过程中失活,导致吸附容量低、循环稳定性差.因此本工作提出了一种层间阴离子调控策略,通过三种表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/柠檬酸三钠(TSC)的综合调控,合成了新型LiAl-LDHs类材料,并用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N_(2)吸脱附等方法对吸附剂的形态结构进行了表征与分析.结合吸附性能表明,所合成的LiAl-LDHs-SPT呈现出更好的吸附容量(8.85 mg·g^(-1))、选择吸附性(Li^(+)/Mg^(2+)分离系数达53)和循环稳定性(可稳定使用10次以上).在我国西台吉乃尔盐湖(吸附容量7.36 mg·g^(-1))与大柴旦盐湖(吸附容量8.96 mg·g^(-1))的实际应用中也表现优异,解决了传统材料的缺陷.该研究为解决传统LiAl-LDHs材料的理论缺陷提供了一种全新的改良策略,并为盐湖吸附提锂开发提供了一种有应用前景的吸附剂. 展开更多

关键词 盐湖吸附提锂 层状双氢氧化物 吸附性能 动力学模拟 插层

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盐湖卤水协同萃取提锂及基础热力学性质 被引量：9

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作者 李锦丽 朱华芳 +6 位作者 王敏 时历杰 赵有璟 张宏韬 葛飞 康为清 高洁 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2389-2393,共5页

为了充分利用盐湖卤水中丰富的锂资源,提出了以磷酸三丁酯(TBP)-乙酸丁酯(BA)-FeCl3-260#磺化煤油体系协同萃取提锂的方法。针对该体系,考察了卤水酸度、nFe/nLi比以及温度对协同萃取过程的影响。根据锂离子及其它主要离子萃取率的变化... 为了充分利用盐湖卤水中丰富的锂资源,提出了以磷酸三丁酯(TBP)-乙酸丁酯(BA)-FeCl3-260#磺化煤油体系协同萃取提锂的方法。针对该体系,考察了卤水酸度、nFe/nLi比以及温度对协同萃取过程的影响。根据锂离子及其它主要离子萃取率的变化,确定了最优萃取条件为:pH=2,nFe/nLi=3.0,T=20℃。在最优条件下,单级萃取率达到90%左右。同时,研究了萃取过程的热焓、吉布斯自由能及熵变等基础热力学性质。结果表明,在选定的萃取体系和条件下,锂的萃取反应为放热反应,萃取过程为熵减过程。 展开更多

关键词 锂 协同萃取 乙酸丁酯 热力学性质

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基于第一性原理Sn-Li合金嵌锂性能和弹性性能的计算与预测 被引量：4

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作者 沈丁 杨绍斌 +2 位作者 李思南 孙闻 唐树伟 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期282-288,共7页

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,计算锂离子电池负极材料金属Sn在嵌Li过程中形成Li_xSn合金(0≤x≤4.4)的形成能、嵌Li电位、晶体结构、电子结构和弹性性质。结果表明:随着嵌Li量的增加,Li_xSn合金的平均嵌Li电位逐渐... 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,计算锂离子电池负极材料金属Sn在嵌Li过程中形成Li_xSn合金(0≤x≤4.4)的形成能、嵌Li电位、晶体结构、电子结构和弹性性质。结果表明:随着嵌Li量的增加,Li_xSn合金的平均嵌Li电位逐渐降低,体积膨胀率呈现线性增大,费米能态密度整体上呈现增大的趋势,导电性增强。随着嵌Li量的增加,Li_xSn合金中Sn—Li金属键的离子性特征逐渐增强,导致体积模量(B)、剪切模量(G)和弹性模量(E)几乎呈线性降低。G/B值表明,随着嵌Li量的增加,Li_xSn合金由延性转变为脆性,导致LixSn合金容易发生脆性破坏。同时,采用电池程控测试仪测得金属Sn的充放电曲线,发现理论计算的嵌Li电位与实验测得充放电电压具有良好的一致性。 展开更多

关键词 锂离子电池 Sn-Li合金 嵌锂性能 弹性性质 第一性原理

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锂电池基础科学问题(Ⅳ)——相图与相变(2) 被引量：3

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作者 高健 吕迎春 李泓 《储能科学与技术》 CAS 2013年第4期383-401,共19页

充放电过程中电极材料的相变与材料的储锂机制、储锂容量范围、电压曲线、储锂动力学、材料的体积变化以及吸放热等密切相关。获得材料在充放电过程中的相组成、相结构演化及相图,对于全面理解材料及其充放电行为,开发新的电池材料体系... 充放电过程中电极材料的相变与材料的储锂机制、储锂容量范围、电压曲线、储锂动力学、材料的体积变化以及吸放热等密切相关。获得材料在充放电过程中的相组成、相结构演化及相图,对于全面理解材料及其充放电行为,开发新的电池材料体系具有十分重要的意义。本文小结了脱嵌锂引起的相变,并介绍了锂电池中相图的计算和实验方法。 展开更多

关键词 锂离子电池 相变 相图 嵌脱锂

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磷酸铁锂在饱和硝酸锂溶液中的交流阻抗研究 被引量：4

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作者 黄可龙 杨赛 +1 位作者 刘素琴 王海波 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期888-892,共5页

应用慢扫描循环伏安法研究磷酸铁锂化合物在水溶液体系中的电极过程,并通过交流阻抗法探讨了其在不同电位条件下的脱嵌锂过程。对不同频率区域的电化学行为进行分析表明,高频圆弧归属于体相电阻和电容;中低频区的半圆反映了Li+在电解液... 应用慢扫描循环伏安法研究磷酸铁锂化合物在水溶液体系中的电极过程,并通过交流阻抗法探讨了其在不同电位条件下的脱嵌锂过程。对不同频率区域的电化学行为进行分析表明,高频圆弧归属于体相电阻和电容;中低频区的半圆反映了Li+在电解液和活性物质界面发生的电荷转移;低频区部分的斜线说明了锂离子在电极材料内部的扩散行为。提出了等效电路模型,并以此对实验结果进行了拟合。在此基础上分析了磷酸铁锂在饱和硝酸锂溶液中的电极反应机理。研究表明,磷酸铁锂在水溶液体系中具有良好的电化学可逆性。 展开更多

关键词 磷酸铁锂 慢扫描循环伏安 交流阻抗 等效电路 离子嵌脱

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宜春锂云母提锂渣对混凝土耐久性能的影响 被引量：3

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作者 罗琦 伍根伙 +2 位作者 张雄 毛意中 黄少文 《南昌大学学报（理科版）》 CAS 北大核心 2017年第2期122-124,130,共4页

研究锂云母提锂渣对混凝土的干燥收缩、抗碳化性能、耐磨性能、抗氯离子渗透性能的影响,并通过SEM观察了锂渣混凝土的微观结构。结果表明:锂渣可改善混凝土的干燥收缩、耐磨性能及抗氯离子渗透性能;当锂渣掺量为30%时,混凝土收缩率减小2... 研究锂云母提锂渣对混凝土的干燥收缩、抗碳化性能、耐磨性能、抗氯离子渗透性能的影响,并通过SEM观察了锂渣混凝土的微观结构。结果表明:锂渣可改善混凝土的干燥收缩、耐磨性能及抗氯离子渗透性能;当锂渣掺量为30%时,混凝土收缩率减小27%,6h电通量降低了43%;但锂渣对混凝土的抗碳化性能也有负面影响,随着锂渣掺量的增加,混凝土抗碳化性能逐渐降低。 展开更多

关键词 锂云母提锂渣 耐磨性 抗氯离子渗透性 抗碳化性能

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鱼骨状纳米碳纤维嵌脱锂性能的初步研究

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作者 黄宛真 张孝彬 +2 位作者 卢荻 徐铸德 陈卫祥 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期624-628,共5页

为了探索具有鱼骨状特殊结构的纳米碳纤维作为锂离子电池负极材料的潜在应用价值,采用化学气相沉积(CVD)法制备了高纯度、高质量的鱼骨状纳米碳纤维,对其分别进行了酸处理、退火处理以及酸处理和退火处理相结合的复合处理,装配成模拟电... 为了探索具有鱼骨状特殊结构的纳米碳纤维作为锂离子电池负极材料的潜在应用价值,采用化学气相沉积(CVD)法制备了高纯度、高质量的鱼骨状纳米碳纤维,对其分别进行了酸处理、退火处理以及酸处理和退火处理相结合的复合处理,装配成模拟电池后通过恒流充放电测试,研究了不同预处理方式对该鱼骨状纳米碳纤维电化学嵌脱锂性能的影响.结果显示,简单的酸处理和退火处理未能明显改善鱼骨状纳米碳纤维电极的综合嵌脱锂性能,而将两者有效结合,则使该纳米碳纤维的首次充放电效率提高近两倍,并且明显提高了可逆容量及循环稳定性,嵌脱锂性能得到综合改善. 展开更多

关键词 鱼骨状纳米碳纤维 预处理 嵌脱锂性能

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环形明场扫描透射电子显微成像技术在锂离子电池研究中的应用 被引量：7

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作者 季怡汝 张庆华 谷林 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期532-539,共8页

在锂离子电池充放电过程中电极材料的结构变化与电池反应机理和性能密切相关,在原子尺度下实现对电极材料结构的观察有助于更加深入地理解电池材料的电化学行为,并为改善电池性能提供指导意义。本文简述了环形明场扫描透射电子显微成像... 在锂离子电池充放电过程中电极材料的结构变化与电池反应机理和性能密切相关,在原子尺度下实现对电极材料结构的观察有助于更加深入地理解电池材料的电化学行为,并为改善电池性能提供指导意义。本文简述了环形明场扫描透射电子显微成像技术(ABF-STEM)原子尺度下在锂离子电池电极材料研究中的应用,包括脱嵌锂机制、多相共存、以及表面形态结构探索等,最后介绍ABF-STEM在原位表征上的应用及面临的挑战。 展开更多

关键词 ABF-STEM 脱嵌锂机制 多相共存 表面形态结构 原位ABF表征

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锂矿石提锂工艺与锂渣资源化利用研究进展 被引量：12

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作者 周建平 艾仙斌 +2 位作者 石金明 邓同辉 付尹宣 《能源研究与管理》 2022年第4期71-77,共7页

双碳战略的实施,促进了新能源产业的快速发展,极大拉升了对锂资源的需求。作为锂资源重要存在形式之一的锂矿石,经提锂工艺后,产生大量锂渣,分析不同提锂工艺对锂渣性质的影响,可为锂渣资源高效综合利用提供参考。综述锂矿石提锂工艺现... 双碳战略的实施,促进了新能源产业的快速发展,极大拉升了对锂资源的需求。作为锂资源重要存在形式之一的锂矿石,经提锂工艺后,产生大量锂渣,分析不同提锂工艺对锂渣性质的影响,可为锂渣资源高效综合利用提供参考。综述锂矿石提锂工艺现状,分析了不同提锂工艺产生的锂渣理化性质及其在建材、材料等领域的回收利用现状与问题。现阶段,锂矿石提锂主要采用酸法工艺,酸法工艺锂渣含有的硫元素和钠盐成分会限制锂渣的回收利用,同时对于不同工艺锂渣合成新型材料的针对性研究开展较少,相关处理方法的反应机理有待明确。针对锂渣资源化利用过程中不同提锂工艺造成锂渣理化性质不一的问题,展望未来锂产业的绿色发展需要持续优化提锂工艺,提高提锂效率,并根据锂渣性质,完善利用处理方式,拓展锂渣应用范围,提升锂渣资源化利用效果。 展开更多

关键词 锂矿石 提锂工艺 锂渣 理化性质 资源化利用

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Leached型尖晶石结构LiMnO_2合成与表征

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作者 张娜 智科端 +1 位作者 何润霞 刘全生 《内蒙古工业大学学报（自然科学版）》 2010年第1期30-35,共6页

以LiOH.H2O和MnAc2.4H2O为原料直接沉淀得到沉淀物后,通过焙烧合成了尖晶石结构LiMn2O4.利用XRD研究了沉淀方式、焙烧温度对沉淀物及其在焙烧过程中结构的影响,并研究了所合成LiMn2O4样品在盐酸溶液中Li的脱嵌性能及Li脱嵌后样品在CuSO... 以LiOH.H2O和MnAc2.4H2O为原料直接沉淀得到沉淀物后,通过焙烧合成了尖晶石结构LiMn2O4.利用XRD研究了沉淀方式、焙烧温度对沉淀物及其在焙烧过程中结构的影响,并研究了所合成LiMn2O4样品在盐酸溶液中Li的脱嵌性能及Li脱嵌后样品在CuSO4溶液中吸附与插嵌行为.研究表明,正加法有利于前驱体向LiMn2O4的转化,前驱体在800℃以上焙烧才能制备晶形完整,结晶度高的尖晶石结构LiMn2O4;800℃焙烧所合成的尖晶结构LiMn2O4在0.5 mol/L盐酸溶液浸洗20 min即达到平衡,氢离子取代大部分Li离子进入到尖晶石LiMn2O4的晶格中,95%的锂离子被洗出,形成富锰型尖晶石结构HxLi1-xMn2O4,导致LiMn2O4的晶胞发生收缩,晶胞参数和体积减小,但没有改变原有的LiMn2O4尖晶石结构.浸铜后保持了原有的LiMn2O4尖晶石结构,只是晶胞参数比HxLi1-xMn2O4又略有增加,晶粒变大. 展开更多

关键词 LIMN2O4 共沉淀 Li嵌/脱 铜锰复合氧化物

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镍原料与其衍生产品的理化性质分析 被引量：1

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作者 金明杰 《能源与节能》 2023年第7期12-18,24,共8页

镍(Ni)是生产锂离子电池材料的重要原料,镍渣是湿法浸出生产NiSO4时产生的一种工业废渣。提高镍矿的镍浸出率不仅可以提高NiSO4的产量,还可以大大减少含镍废渣的产生,减少对环境的污染。借助ICP,XRF,SEM,EDS等现代测试方法对镍原料及其... 镍(Ni)是生产锂离子电池材料的重要原料,镍渣是湿法浸出生产NiSO4时产生的一种工业废渣。提高镍矿的镍浸出率不仅可以提高NiSO4的产量,还可以大大减少含镍废渣的产生,减少对环境的污染。借助ICP,XRF,SEM,EDS等现代测试方法对镍原料及其衍生产品进行理化性质的表征,准确地对镍原料及其衍生产品的元素组成与成分占比进行了分析,对锂离子电池材料制造过程中产生的含镍中间品及废渣进行了准确定性与判别,通过结合ICP,XRF,SEM与EDS等的结果进行分析,为含镍原料镍浸出率的提高与含镍废渣的处理提供了准确参照。 展开更多

关键词 镍矿 镍渣 镍提取率 资源化应用 理化性质 浸出毒性 锂离子电池

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知识产权视角下的盐湖镁锂分离技术发展趋势

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作者 郭文轩 成怀刚 +3 位作者 程丹续 刘倩 韩德威 程芳琴 《盐湖研究》 CAS CSCD 2023年第2期113-122,共10页

随着锂电产业发展,盐湖锂的需求日渐增长,战略地位日趋提升。从知识产权视角对我国高镁锂比盐湖卤水提锂产业的发展进行分析。简述了盐湖提锂专利申请数量的年代变化趋势和专利类型,认识技术发展的趋势和侧重点,同时对不同省市、不同机... 随着锂电产业发展,盐湖锂的需求日渐增长,战略地位日趋提升。从知识产权视角对我国高镁锂比盐湖卤水提锂产业的发展进行分析。简述了盐湖提锂专利申请数量的年代变化趋势和专利类型,认识技术发展的趋势和侧重点,同时对不同省市、不同机构属性的专利申请数量做了对比,以反映领域内研发力量的构成和分布情况。通过包括相转化、萃取、膜分离及吸附在内的四种主流镁锂分离方法,对技术衍变趋势和高被引关键专利进行讨论,研究了各类技术发展的脉络与现状。最后,展望了高镁锂比盐湖卤水镁锂分离技术未来的发展趋势。 展开更多

关键词 盐湖提锂 高镁锂比 知识产权 技术衍变

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可逆锂离子电池新型阴极材料锂钒氧化物的研究现状

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作者 郝好山 马天才 《周口师范高等专科学校学报》 2000年第5期40-42,共3页

介绍了混合导体钒青铜LiV3O8的CH3OH的溶胶凝胶、高温沉淀、低温沉淀等一般制备方法 ,在不同条件下 (化学 ,电化学方法 )制备的插入化合物Li1+xV3O8的插入、抽出反应 。

关键词 锂钒氧化物 电池 阴极材料 锂离子

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