废旧锂离子电池正极材料的资源化利用研究

锂离子电池因其能量密度高、使用寿命长、高温安全性高等优点被广泛应用于便携式电子设备和电动汽车的高效动力系统中。然而制造锂离子电池正极所用到的金属材料的有限性和废旧锂离子电池正极材料的环境污染危害都使得其资源化利用技术的发展成为当前的研究重点。基于此,本文详细阐述了废旧锂离子电池正极材料资源化利用的三种湿法回收技术和三种火法回收技术,并介绍了废旧锂离子电池正极材料资源化利用在制备锰催化剂、合成新电池的正极材料中的应用价值。

锂离子电池正极材料烧结窑炉的发展历程及展望

随着全球新能源汽车的高速发展,锂离子电池行业成为了中国产业发展的重点领域之一,其中锂离子电池材料的生产是上游产业中最重要的环节之一。正极材料的生产工艺对锂离子电池的比容量、放电平台、循环性能和安全性等具有重要的影响。当前正极材料的生产工艺不可避免地包含烧结这一固相反应过程。烧结窑炉作为正极材料固相反应阶段最重要的设备,其发展将深刻影响锂离子电池产品的性能和成本。本文以锂离子电池正极材料中常用的磷酸铁锂和三元材料为研究重点,探讨了锂离子电池行业烧结窑炉的发展历程及供求双方的考量因素,并归纳总结了烧结窑炉的现存问题和发展方向。

锂离子电池正极材料超声强化水洗过程研究

针对高镍三元锂离子电池正极材料的降碱处理方式主要局限于去离子水洗涤且清洗效果不佳的问题,提出了一种超声强化水洗处理高镍三元锂离子电池正极材料的新方法。以LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(N CA)为研究对象,去离子水为溶剂,通过正交试验探讨了超声强化水洗对高镍三元锂离子电池正极材料进行降碱处理的影响因素,并就单一固含量因素影响与简单去离子水洗涤进行对比。采用pH测定、粒度分析、SEM、电化学性能测试等手段进行分析,研究了固含量、搅拌时间、超声时间、超声频率、超声功率等对高镍三元锂离子电池正极材料降碱效果的影响。研究结果表明:在固含量10%、搅拌时间更均匀的情况下,颗粒表面形貌无明显影响,材料电化学性能提高。实际工业生产过程中水洗的固含量为40%更为合适。

锂离子电池无钴富镍层状正极材料的研究现状及前景

目前钴元素在锂离子电池正极材料中被广泛应用,其对材料循环性能和结构稳定性的提升表现优异。然而因为钴价格高昂、供应链存在风险以及开采受限等因素,降低正极材料中钴的含量甚至实现无钴化是当前的主要研究方向。无钴富镍层状材料成本低、能量密度高,具有一定优势。本文综述了无钴富镍层状正极材料的合成方法和改善性能的手段,有助于研究人员了解该材料的研究进展。

石榴状Si/CNTs复合负极材料的制备及其储锂性能研究

以纳米Si和碳纳米管(CNTs)为原料,通过简单喷雾干燥方法制备了石榴状结构的Si/CNTs复合负极材料。通过透射电子显微镜可以观察到,CNTs在石榴状复合材料中起到支撑骨架的作用,其中15 wt.%CNTs含量的复合材料具有最佳储锂性能。在200 mA/g的电流密度下循环100圈后,可逆比容量还有1063.2 mAh/g;在500 mA/g的电流密度下进行长循环测试,450圈之后的可逆比容量为710.3 mAh/g。Si/CNTs复合材料循环性能的提升,主要来自合理构筑的石榴状结构,CNTs在其中作为机械骨架可以减缓体积变化,作为导电网络可以提高整体材料导电性,降低电化学阻抗,有利于比容量的发挥。此外,石榴状结构中存在的孔隙也有利于维持电极结构稳定性。

基于叠加效应的拉瓦尔喷管结构参数优化设计分析

采用基于CFD-DEM耦合的数值模拟方法对拉瓦尔喷管进行结构优化分析,并利用基于四因素、三水平的正交试验法探讨了结构参数对拉瓦尔喷射器出口气压的影响。结果表明:基于叠加效应的喷射器有利于粉体被吸入喷射器;拉瓦尔喷管喉管越长、管径越窄,收缩管的锥角越小,扩张管的锥角越小,都将造成喷射器出口压力增大;拉瓦尔管的出口压力受喉管长度影响最大,其次是喉管管径,再次是收缩管的锥角,最后是扩张管的锥角;通过增加一级拉瓦尔喷管以及增加喉管长度,可以提高进料的流畅性,同时有助于粉料更远距离的输送。

喷雾干燥法制备线球状SiO/CNTs复合负极材料

以氧化亚硅(SiO)和碳纳米管(CNTs)为原料,采用喷雾干燥技术一步制备了线球状的SiO/CNTs复合负极材料,从SEM和TEM图中,可以观察到SiO微米片团聚形成二次类球型颗粒,CNTs包覆在SiO片上形成线球状结构。一方面,CNTs可以作为包覆层缓解SiO在脱嵌锂过程中的体积膨胀效应;另一方面,CNTs作为导电骨架可以有效提高复合材料的导电性,有利于电极材料容量的发挥。当CNTs的质量分数为15%时,SiO/CNTs复合负极材料发挥出最佳电化学性能,在500 mA/g的电流密度下循环300圈之后,可逆比容量为633 mA·h/g,容量保持率为62.2%。

布袋除尘器除尘效果的影响因素及对策探究

为了更好地清洁空气中的粉末尘土,布袋除尘器随着科技的不断发展进步逐渐被应用于生产厂间中。布袋除尘器能够有效地清除空气中的粉末,提高空气的质量。本文从布袋除尘器的影响因素着手分析并提出研究对策,不断提高布袋除尘器的除尘效果。

吨袋自动取放机械手结构及控制设计

随着新能源行业的快速发展,新能源原材料的传送效率越来越受到重视。很多新能源原材料为危化品粉料,一般采用吨袋包装,由于吨袋包装后形态的不规则性,无法通过吊钩直接钩住,通常需要人工进行吊装,导致工作效率较低,并且吊装过程中难免会接触到危化品粉料,影响人身安全。文章提供了一种吨袋自动取放机械手的设计思路和实现方案,所设计的机械手可自动抓取吨袋,解决了人工吊装吨袋的安全隐患,达到了安全高效的目标。通过实际验证,机械手自动化操作简便、安全可靠,具有较高的实用价值和应用前景。

基于SCADA的车间级生产管控平台设计与实施研究

本文旨在以SCADA为基础,设计和实施车间级生产管控平台,旨在满足企业对生产管理的需求,并为未来无缝对接至MES系统提供可能。本文将从SCADA系统与生产管控的关联性研究,车间级生产管控平台的设计,平台的实施与应用三个方面进行详细研究,期望对相关领域的研究与实践提供有价值的参考。

粉体自动混配料系统PLC智能控制技术

为了优化粉体自动混配料系统,提高系统混配料的准确率,开展了粉体自动混配料系统可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)智能控制技术的研究。文章先根据粉体的生产加工需求,设计自动混配料系统的PLC智能控制程序,然后分别对粉体加料与布料智能控制进行设计,实现混配料系统PLC智能控制目标。实验分析可知,提出的技术应用后,混配料控制准确率均在98%以上,且具有较高的控制效率。