表面改性对锰基锂电池电极材料电化学性能的影响

为满足新发展阶段对新能源的要求,电池应用规模不断扩大。在此背景下,锰基锂电池成为电池发展的重要方向,对各种锰基锂电池的探索及其缺陷改善、性能提高的研究源源不断地被提出。锰基锂电池类型主要包括富锂锰基、磷酸锰铁锂、锰酸锂和锰基三元4种。文章通过探究锰基锂电池包覆技术和改性技术对于锰基锂电池电化学性能的影响,为未来锰基锂电池的进一步探索提供参考。

化学沉淀法去除硫酸锰溶液中K^(+)和Na^(+)的应用研究

研究探讨了化学沉淀法在去除硫酸锰溶液中的K^(+)和Na^(+)的应用效果。实验采用工业硫酸锰溶液作为研究对象,分析了Fe_(2)(SO_(4))_(3)的剂量系数和不同pH对去除率的影响。实验结果表明,当反应温度为80℃、反应时间为2 h、Fe_(2)(SO_(4))_(3)的用量系数为1.2 R、pH为2.0时,K^(+)、Na^(+)的去除率最高,均超过98%。这一结果说明,化学沉淀法在去除硫酸锰溶液中的杂质离子方面,表现出了高效性和可行性,对于提升硫酸锰产品的纯度具有重要的实际应用价值。

超声微纳米加工锰源前驱体提高锰基锂电池电化学性能的研究

研究深入探讨了微纳米气泡水和超声搅拌技术在磷酸锰铁锂(LFMP)合成过程中的应用,旨在提高锰基锂离子电池的电化学性能。实验将LiOH、MnSO_(4)·H_(2)O、FeSO_(4)·H_(2)O和H_(3)PO_(4)按顺序分别加入微纳米气泡水和去离子水中,并通过超声搅拌180 min,制备2种LFMP样品。使样品在180℃下反应18 h,通过离心、清洗和烘干等步骤得到最终产物。电化学测试显示,使用微纳米气泡水的LFMP样品在1 C电流倍率下具有更高的首圈放电比容量(149.82 mAh/g)和循环稳定性,100次循环后容量保持率为81.66%。相比之下,使用去离子水的样品首圈放电比容量为57.03 mAh/g,100次循环后容量保持率为96.98%。研究表明,微纳米气泡水和超声搅拌技术能有效减少前驱体的团聚和氧化,提高材料的结构稳定性和电化学性能,为锰基电池前驱体的改善提供了一种有效的合成方法。

溶剂萃取法从电解锰净化渣浸出液中回收锰钴镍的研究

采用萃取法从电解锰净化渣浸出液中回收锰、钴、镍。试验结果表明:在P204皂化率60%、水相pH=4.0、萃取时间15 min、相比1:2条件下、锰的萃取率可达到90.3%;在P507皂化率60%、水相pH=5、萃取时间15 min,相比=1:3条件下,钴萃取率可达88.9%,最终试验锰、钴、镍回收率分别为90.3%、81.0%和80.5%;在N_( Ca+Mg):N_( F)=1:1.5、80℃、搅拌反应1 h条件下,浸出液钙镁含量分别为1.5 mg/L和2.0 mg/L;实现了有价金属分离回收。

钛白绿矾渣与电解锰渣协同浸出试验研究

广西是我国重要的电解二氧化锰和钛白生产基地,电解锰渣和钛白绿矾渣的处理一直是制约两个行业发展的难题。由于钛白绿矾渣中的硫酸亚铁可用作还原剂浸出电解锰渣中的MnO2,因此本研究进行了硫酸体系下电解锰渣浸锰试验,考察了电解锰渣与绿矾渣配比、浸出温度、硫酸浓度、浸出时间、固液比对锰浸出率的影响,并对浸出反应进行动力学分析。试验结果表明:在电解锰渣和绿矾渣质量比10:1.0、浸出温度50℃、硫酸浓度1.0 mol/L、浸出时间1.0 h、固液比为1:15 g/mL的条件下,锰的浸出率达到98.67%;浸出反应符合收缩核模型,反应表观活化能为40.47 kJ/mol,表明浸出受内扩散-界面化学反应控制;试验还根据线性拟合结果确定了锰浸出过程的宏观动力学方程。该研究为回收电解锰渣中的锰,实现电解锰渣和钛白绿矾渣的资源化利用提供了参考依据,对固废减量化处置具有现实意义。