EDTA络合制备锂离子电池正极材料Li1-xKxCoO2

采用EDTA络合溶胶-凝胶法制备出锂离子电池正极材料Li1-xKxCoO2,对Li1-xKxCoO2的成胶条件和形成过程进行探讨,并分别用XRD、SEM等手段对晶体结构、形貌等进行了研究.结果表明合成的Li1-xKxCoO2,粉体结晶良好,层状结构发育完善.在焙烧温度不高于700℃时就能够形成单一相的Li0.98K0.02CoO2,充放电实验表明,700℃,12h得到的材料具有最好的电化学性能.     

Simulated annealing reconstruction and characterization of a LiCoO2 Lithium-ion battery cathode

We reconstruct the three-dimensional microstructure of a cathode from a commercial LiCoO2 Lithium-ion battery with an adapted simulated annealing approach. The real size distribution curve of LiCoO2 particles is applied to regulate the reconstruction process. By discretizing a 40 μm×40 μm×40 μm cathode volume with 8000000 numerical cubes, the cathode involving three individual phases： （1） LiCoO2 as active material, （2） pores or electrolyte, and （3） additives （polyvinylidene fluoride＋carbon black） is reconstructed. Characterization of the reconstructed cathode gives important structural and transport properties including volume-specific surface area between phases, tortuosity and geometrical connectivity of individual phase.     

废旧锂离子电池中钴的酸浸出最佳条件探讨

[摘要]钴作为废旧锂离子电池中高价值、重污染的金属成分,其回收非常重要．运用正交实验方法,以盐酸溶液为浸出液,分离回收废旧锂离子电池正极材料中的金属钴．实验设计冷凝回流装置,通过优化因素水平以使钴离子的浸出率达到最大化．研究结果表明,从电池中提取的黑色混合粉末（包括钴酸锂、乙炔黑）中浸出钴离子的最佳条件：盐酸质量浓度为4mol·L^-1,浸出温度为80℃,固液比（混合粉末的质量与盐酸体积之比）为5g·L^-1,浸出时间为2h．在此条件下,钴离子的浸出率达到99．6％．     

高密度的铜掺杂正极材料研究

通过掺杂过渡金属元素铜,成功得到了粉末振实密度超过2.8g/cm3的高密度的锂离子电池正极材料LiCoO2.其初始放电比容量超过140mAh/g,以1C倍率充放电300周后,容量保持率大于90%,显示出良好的循环性能.SEM照片显示材料颗粒致密、表面光滑,粒径主要分布在5～10μm.安全测试结果表明其达到安全标准.此类LiCoO2材料的应用将有利于提高目前锂离子电池的体积能量密度.     

分离回收废旧锂离子电池电极材料的浮选实验研究

采用柴油作捕收剂、甲基异丁基甲醇(MIBC)作起泡剂对锂离子电池电极材料进行浮选实验研究,考察捕收剂用量、起泡剂用量、分散剂和抑制剂种类及用量对正极材料钴酸锂回收率的影响。研究结果表明:当矿浆质量浓度为0.05 g/mL,pH为6.0时,以0.15 mg柴油为捕收剂,0.75 mg六偏磷酸钠为分散剂,0.75 mg聚丙烯酸钠作抑制剂,0.84 mg MIBC为起泡剂,正极材料钴酸锂的回收率达93%。     

从废旧锂离子电池中回收制备LiCoO_2

采用两步加热法法,通过正交实验对其在硝酸中溶解的回收工艺进行了优化,工艺参数为硝酸浓度1 mol/L,溶解时间1 h,加热温度75℃,质量浓度5 g/L,过氧化氢与硝酸体积比为0.16,并再次合成了钴酸锂.在溶解后的滤液中加入氨水、氢氧化锂,使锂和钴在滤液中的比保持在1.1,过滤烘干煅烧后获取L iCoO2黑色粉末.     

废旧锂离子电池正极材料钴酸锂层状结构的活化研究

为了实现废旧锂离子电池材料的再利用,本文采用热重-差热分析法对废旧锂离子电池正板材料钴酸锂做了分析研究.根据它的热稳定,通过在400℃和600℃下保温,分别将粘结剂PVDF和碳粉除去,使其活化再生,并对其活化机理进行了讨论.通过XRD表征及分析,结果表明:失效的钴酸锂正极材料经过焙烧活化后,纯度较高,结晶度提高,晶体结构恢复成为规整层状结构,离子排列有序,有利于锂离子在晶体中有效嵌入和脱出.