锂辉石低碳冶炼现状与发展

随着锂电池在便携式电子设备和电动车辆等的广泛应用,锂的需求量在不断增加。锂辉石由于含锂量高,已经成为生产高端锂盐的主要锂源。天然锂辉石结构致密,化学性质稳定,目前的主流工艺是将α-锂辉石在高温下焙烧转型成为化学性质活泼的β-锂辉石,然后进行下一步处理。高温焙烧转型导致能耗大、提取成本较高,在“碳达峰”和“碳中和”的背景下,迫切需要开发低能耗绿色提取锂新工艺。在总结传统高温焙烧提取锂方法的基础上,深入分析锂矿石成矿机制,得出矿石提取锂的关键是破坏其铝硅酸盐结构,并综述锂辉石低碳直接提取的主要方法类拜耳法和氟化学法,它们可以直接破坏α-锂辉石的晶体结构,是未来绿色经济提取锂的新方向。     

碳化钛类MXene基材料在锂硫电池中的应用研究进展

作为储能器件的重要一员,锂硫电池具有理论能量密度高、安全性好、成本低等优点,已成为目前最具前景的电源体系之一.但锂硫电池充放电过程中多硫化物的穿梭效应使其在长期循环过程中的性能衰减. MXene基材料具有优异的导电性和高比表面积,对多硫化锂具有强化学吸附和催化转化能力,能够有效避免多硫化物的穿梭效应,从而提高锂硫电池的循环稳定性和倍率性能.本工作简述了MXene基材料在锂硫电池中的应用优势,总结了MXene基复合材料在锂硫电池正极和隔膜中的应用研究现状,归纳了MXene基材料对锂硫电池穿梭效应的影响,最后,展望了MXene基材料在锂硫电池领域的未来研究方向.     

锂硫电池用隔膜材料的研究进展

锂离子电池在生产和生活中已经得到广泛应用，但也面临更高的使用要求和技术挑战，如能量密度较低等问题.凭借高理论能量密度和低成本等优势，锂硫电池被寄予厚望.但是，容量稳定性和安全性等问题成为锂硫电池技术发展的主要瓶颈.上述问题均与膜材料的结构和性能密切相关.在锂硫电池中，隔膜除发挥基本功能外，还需解决界面、硫穿梭及锂枝晶等问题，开发功能隔膜是解决电池上述问题的有效途径.基于涂层材料的特殊结构和理化性能对隔膜或隔膜/电极界面进行修饰是当前广泛选用的方法.本文针对锂硫电池的3大问题与隔膜材料的关系，总结了锂硫电池隔膜的研究进展，并对其未来发展方向提出展望.     

江西省锂资源分布特征

江西省锂矿资源丰富,成矿地质条件优越,具有巨大的锂资源潜力,全省锂保有储量居全国第三位,已查明的锂矿的矿床成因类型均属与花岗岩有关的锂矿,不同地区的锂矿因成矿母岩的差异而形成不同矿床类型。锂电新能源产业的发展受到锂资源的制约,锂资源将成为宝贵的稀缺资源。一方面,开发锂产业具有广阔的发展前景,可取得重大的经济、社会效益,另一方面,锂资源量难以满足市场发展的需要,要解决这一矛盾,必须加强锂矿成矿规律的研究,加大地质勘查力度,提高矿产资源的综合利用水平。     

锂离子电池正极材料锰酸锂制备方法的研究进展

LiMn2O4以其价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点,成为最有希望取代LiCoO2的主流材料之一.LiMn2O4的生产制备方法众多, 文中详细介绍了锰酸锂的晶体结构特点,阐述了锰酸锂的各种制备方法,探讨了采用不同的原料、不同的制备方法对提高锰酸锂性能的差异.从电解液方面、尖晶石锰酸锂晶体结构层面分析了其容量衰减的原因,希望能够为锰酸锂材料的研究者提供借鉴,为其生产提供理论依据.     

锂钢渣混凝土的力学与早期抗裂性能研究

本文采用刀口法研究了水胶比、单掺锂渣、复掺锂渣和钢渣,对锂渣、锂渣复合钢渣高性能混凝土抗裂性能和力学性能的影响。试验结果表明:水胶比对高性能混凝土早期抗裂性能和力学性能影响较大,锂渣和钢渣复掺与单掺锂渣的影响逐渐降低。在相同条件下,复掺锂渣和钢渣高性能混凝土的早期抗裂性能和力学性能,优于单掺锂渣高性能混凝土和普通水泥混凝土。     

苯甲酸锂、对苯二甲酸锂及均苯三甲酸锂的电化学性能

采用苯甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸分别与氢氧化锂进行简单中和反应生成相应的苯甲酸锂、对苯二甲酸锂、均苯三甲酸锂.将这些盐作为有机负极嵌锂材料,研究其电化学性能.结果表明,苯甲酸锂、对苯二甲酸锂、均苯三甲酸锂电极材料在0.1C倍率下首次放电容量分别为250、340、268 mAh/g,50次循环后,其放电容量分别为75、100、60 mAh/g,表明对苯二甲酸锂电极材料循环前后放电容量最高.通过溶解性实验表明对苯二甲酸锂最难溶解在有机电解液中.对苯二甲酸锂能够通过O~-—Li…O~-键作用形成二维"大分子链"的结构,能有效抑制溶解.实验结果显示,对苯二甲酸锂电极材料有望成为锂离子电池有机负极材料.     

液态金属锂在管道中传热特性的数值模拟研究（英文）

液态金属锂是一种具有广阔发展前景的核反应堆冷却剂，但对其传热特性的相关研究尚不多见。本文建立了描述液态锂在直管内传热过程的稳态二维数学模型，并通过数值模拟分析了液态锂的入口速度、入口温度以及壁面热流密度对其传热性能的影响。结果表明，在较高的入口温度下（>1000 K），液态锂相较于液态钠和铅铋合金在传热性能改善方面具有明显的优势。对于出口径向热流模型的机理分析表明，湍流扩散系数与分子扩散系数之比的数值大小沿管道半径方向呈抛物线型分布。提高液态锂进口速度，降低进口温度和降低壁面热流密度可以有效地削弱低普朗特数液态锂径向传热中分子扩散传热的主导作用。该工作对液态锂的传热特性进行了全面的研究，以期其成为一种具有实际应用前景的核反应堆冷却剂。     

ITER中国液态锂铅实验回路中的氚技术

多方合作的国际热核实验堆(ITER)计划是全球能源问题关注的一个重要进展标志,中国参与提出的双功能液态锂铅包层模块(DFLL-TBM)是一重要组成部分,采用液态锂铅合金作为氚增殖剂和冷却剂,氢-氦混合气鼓泡方式提取氚.因此,氚技术成为关系液态金属包层成败的关键问题之一.结合中国液态锂铅实验包层技术的发展战略,从理论分析与计算、实验研究和工程设计3方面,阐述了自2004年以来ITER中国液态锂铅回路中的氚技术研究进展.系统介绍了液态锂铅鼓泡器的模拟-设计与研制、锂铅回路中氚的衡算-分析与防氚渗透涂层的进展、锂铅材料辐照-释氚行为的计算与实验、包层氚提取系统的设计等情况.这些工作结果表明,彻底克服锂铅中氚溶解度极低、长期连续操作、磁流体效应(MHD)累积、材料腐蚀等困难,解决氚的滞留、渗透与回收技术难题,降低环境污染是完全可行的.     

青藏高原南部地热型锂资源

 高温地热水中含有丰富的锂资源,世界各国对其中锂资源的开发利用的研究越来越多。对青藏高原丰富的地热资源中富锂地热资源进行了综述,得出其具有以下特点：（1）构造控制强烈,地热型锂资源主要分布在雅江缝合带两侧及其南部地区强烈活动的高温地热田中,受到沿近NS向正断层发育的裂谷或地堑盆地的强烈控制;（2）品质好,锂含量可高达239 mg/L;Mg/Li非常低,多数富锂地热系统Mg/Li介于0.03~1.48;Li/TDS相对较高且介于0.25%~1.14%（扎布耶富锂盐湖为0.19%;玻利维亚乌尤尼盐湖为0.08%~0.31%）;持续稳定排放数十年,部分达到工业品位（32.74 mg/L）;伴生可以综合利用的B、Cs和Rb元素等;（3）规模大：据不完全统计,当前锂含量达到或超过19 mg/L的富锂温泉至少有19处,年排出金属锂约4281 t,折合碳酸锂25686 t,并且最新钻孔数据表明地热田深部潜力巨大;（4）属于非火山型,火山岩缺失;（5）深部来源成因,富锂地热系统的形成与印度和欧亚大陆碰撞引起的地壳深部部分熔融密切相关,深部熔融岩浆为富锂地热系统提供了稳定的热源,富锂的母地热流体沿着青藏高原南部广泛发育的断裂带上涌至地表形成高温富锂热泉。由此,认为青藏高原南部广泛发育的高温富锂地热资源是一种非常有价值、值得开发利用的地热型锂资源,随着地热水中锂提取技术的不断提升,青藏高原南部地热型锂资源有望成为一种可有效开发利用的锂矿床新类型--地热型锂矿床。     

21世纪的“元素新星”锂

目前,人类在生产生活中常用的金属很多,象铜、铁、铝、镁等等。科学家预言21世纪金属元素的明星将是锂。锂能够成为明星是因为它有三大特性,能在相关领域里大显身手。     

典型锂矿石提锂技术研究进展

随着高容量储能锂电池材料的大规模应用,使得低成本、高效环保地从含锂矿物中提取锂技术需求越来越迫切,着重阐述硫酸焙烧法、硫酸盐焙烧法、氯化焙烧法、石灰石焙烧法和压煮法等从锂云母和锂辉石两种典型含锂矿石中提锂技术的最新研究进展.通过对不同提锂方法的分析,得出单一提锂方法均存在其优势和不足.多种方法协同利用,多种有价金属协同提取,是今后提锂工艺研究的重要方向.同时,应加大锂渣资源化利用力度,促进锂行业绿色可持续发展.     

盐湖提锂工艺——高镁锂比盐湖锂盐吸附剂研发进展

 据2019年美国地质调查局统计全球已查明锂资源量6200万t,其中59%锂资源分布在盐湖中,而绝大部分盐湖为高镁锂比盐湖,高镁锂比盐湖中锂的提取工艺更难,吸附剂可以一步直接提锂,研发循环性能高、稳定性强、制备高效的高镁锂比盐湖锂盐吸附剂迫在眉睫。根据吸附剂的制备材料和吸附机理不同,将现有吸附剂进行分类,总结了离子筛吸附剂、铝盐吸附剂、天然矿物改性吸附剂发展现状及吸附流程。对比研究发现,天然矿物改性吸附剂具有离子筛吸附剂和铝盐吸附剂提锂的所有优势,制备简单不产生废料,经济、环保、高效,在未来高镁锂比盐湖提锂工艺中应予以重点关注。     

锂的来源及应用

从锂提取的角度,简述了锂矿石、盐湖卤水、海水、地热水及煤与锂电池等含锂资源的开发情况,并简述了锂及其化合物的用途,最后对提锂技术和锂的应用前景进行了展望。     

从自然资源中提取锂的研究进展

锂是国家重要的战略储备金属，是许多战略性新兴产业的关键原材料。随着全球电气化的普及和可控核聚变的发展，锂的消费量在近十年有了明显的增长，可以预见的是，其需求量将在未来很长一段时间内持续增长。虽然研究人员已开展了很多从废旧材料中回收锂的研究，但受限于目前市场上锂的总流通量，从自然资源中提取锂仍然是新兴产业快速发展的首选。本文综述了近年来从自然资源中提取锂的技术进展。以锂辉石、锂云母和盐湖卤水为主要锂资源，对现有的提取方法进行了总结，并比较了各种方法的优缺点。锂辉石的转型-熟化法是目前最重要的提锂工艺，然而大量能源和硫酸的消耗仍无法避免。少数企业选择锂云母作为工业生产提锂的原料，但未考虑高价值的铷和铯的综合利用。针对高镁锂比的盐湖卤水，大量研究仅局限于实验室规模，真正落地投产的很少。上述存在的问题急需解决，同时也应着力于开发新兴技术应用于从自然资源中提取锂。本文为未来自然资源提锂工艺的研究、开发、优化和工业应用提供了参考。     

秦岭东段伟晶岩中银白色富铯锂云母

锂云母是锂的重要工业矿物之一,可分为贫铯锂云母,正常锂云母和富铯锂云母。锂云母一般为紫色、玫瑰色,而呈白色者少见。秦东伟晶岩中的银白色锂云母为富含铷、铯的锂云母。秦岭东段是稀有金属花岗伟晶岩密集区,区内出露伟晶岩约数千条。根据稀有元素共     

盐湖卤水提锂技术及产业化发展

 据美国地质调查局2020年最新统计，已查明的世界锂资源量为8000万t，其中59%锂资源分布在盐湖中，寻找不同类型盐湖的提锂技术亟待解决。根据盐湖卤水中锂和其他伴生离子赋存特征，综述了沉淀法、膜法、萃取法、盐梯度太阳池法、吸附法等盐湖提锂技术发展现状，总结了锂资源生产流程，探讨了各种方法对不同镁锂比盐湖的适应性及优势。研究发现，盐湖提锂不能按照单一方法进行，要根据不同盐湖赋存类型进行提锂工艺的选择。沉淀法已经在低镁锂比盐湖中经过工业化生产验证；吸附法是目前在高镁锂比盐湖中综合效果最为理想的提锂技术，其吸附容量高、一步直接提锂、循环性能高、稳定性强；天然矿物改性吸附法是未来盐湖提锂产业化应重点关注的方向。     

低温离子交换法合成镍酸锂及其电化学性能研究

采用低温离子交换反应法在空气气氛下合成了锂离子电池正极材料——镍酸锂。系统研究了低温离子交换法制备镍酸锂的工艺条件，如合成温度、反应时间、原料摩尔比和不同原料等对合成镍酸锂晶体的影响。用XRD和SEM等测试手段，对镍酸锂样品进行了结构表征。通过充放电实验测试，研究了镍酸锂电极的电化学性能，结果表明，镍酸锂具有高达142 mAh/g的首次放电容量和良好的循环寿命。     

适用沉淀法分离盐湖卤水镁锂比的确定及碳酸锂制备

采用氨水和氢氧化钠溶液两次沉淀除镁,可以实现高镁锂比的盐湖卤水的提锂和碳酸锂制备。实验结果表明:该法能够使镁锂比为40∶1的盐湖卤水得到较好分离。母液蒸发浓缩提锂后,在反应温度90℃,反应时间40 min,沉锂剂滴加速度25 mL/min条件下能够制得高纯度碳酸锂。     

高能量密度富锂正极材料研究进展

面对世界范围内日趋严重的能源危机、气候、环保等问题,能源低碳转型已经成为大势所趋。锂离子电池是“双碳”愿景下电化学储能领域的重要方向,在新能源汽车和智能电子设备领域都发挥了不可忽视的作用。但科技的发展和日益增长的社会生活生产需求对现有锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。富锂正极材料具有成本低、工作电压高、比容量高(>250 mA·h·g^-1)等优点,在下一代锂离子电池正极中极具潜力,但初始库仑效率(ICE)低、容量衰减和电压衰减等问题仍制约着富锂正极材料的商业化进程。本文综述了近年来国内外针对富锂正极材料结构、反应机理和改性方法等方面的研究进展,总结富锂正极材料的研究热点与挑战,并对未来发展方向提出了展望。