热电池FeS_(2)-CoS_(2)复合正极材料利用率的影响因素

采用高能球磨和磁悬浮筛分法制备了不同粒径的FeS_(2)-CoS_(2)复合正极材料,并通过单体电池放电试验研究了LiB/LiCl-LiBr-KBr/FeS_(2)-CoS_(2)热电池中正极材料粒径、正负极质量比和放电温度对正极材料利用率的影响。结果表明:在450℃条件下,当FeS_(2)粒径为7.85~59.12μm时,正极材料利用率随FeS_(2)粒径的减小而增大;当FeS_(2)粒径为3.30~7.85μm时,正极材料利用率随FeS_(2)粒径的减小而减小。FeS_(2)(7.85μm)-CoS_(2)(8.06μm)复合正极单体电池的放电性能最佳,截止电压1.5 V时,其放电比容量为342.4 mA·h·g^(-1),正极材料利用率为48.8%。随着单体电池工作时间的延长,其放电比容量随正负极质量比的减小而增大,在正负极质量比为1.67时,450℃条件下的FeS_(2)-CoS_(2)复合正极单体电池的放电比容量高于400℃和500℃,截止电压1.5 V时,其放电比容量为389.2 mA·h·g-1,正极材料利用率高达55.5%。

不同厂家热电池FeS_(2)-CoS_(2)复合正极材料的比较研究

为了加快热电池FeS_(2)-CoS_(2)复合正极材料的优化及应用,采用两种不同厂家生产的CoS_(2)作为导电剂添加到FeS_(2)中,制备出FeS_(2)-CoS_(2)复合正极材料及其单体电池,并对两种CoS_(2)原材料、FeS_(2)-CoS_(2)复合正极材料的微观形貌、粒度分布、X射线衍射分析以及单体电池的放电性能进行了研究。结果表明,广东产的FeS_(2)-CoS_(2)正极材料具有更均匀的微观分布和较少的小粒度粒子,湖南产的FeS_(2)-CoS_(2)正极材料更适合小电流放电应用,而广东产的FeS_(2)-CoS_(2)正极材料更适合于高功率放电。此外,将两种FeS_(2)-CoS_(2)正极材料应用于某型号热电池并进行高低温放电测试,结果表明广东产的FeS_(2)-CoS_(2)正极材料在放电性能上优于湖南产的FeS_(2)-CoS_(2)正极材料。

废旧三元锂离子电池正极材料的微波吸收特性

废旧三元锂离子电池对环境和人类有很大危害性,但是其中的锂、镍、钴、锰等有价金属,具有较高的回收价值.本文以机械破碎后的三元锂电池为原料,研究了正极材料在室温下的表观密度的介电特性以及随温度变化的微波介电特性和吸收性能.结果表明,在室温下,正极材料在表观密度为1.484 g·cm^(–3)时具有最佳的介电性能.加热过程中,正极材料在25~700℃之间都有良好的微波吸收性能,400℃时介电常数ε_(r)达到最大值11.96 F·m^(–1),随着微波功率增大,正极粉末升到700℃的时间明显缩短,最大升温速率在320~450℃的范围内.介电性能变化趋势与微波加热特性变化趋势相吻合.

聚合物锂离子电池大倍率放电温度场分析

聚合物锂离子电池在大倍率放电时会产生大量的热,从而影响电池的性能和安全性。利用ANSYS软件在大倍率放电条件下,对忽略正负极极耳尺寸且导热系数各向同性,忽略正负极极耳尺寸且导热系数各向异性,考虑正负极极耳尺寸且导热系数各向异性的3种聚合物锂离子电池模型进行了温度场分析。通过对比分析结果可知,正负极极耳对电池内部温度场的分布影响很大;导热系数各向同性的假设条件下分析结果误差较大,导热系数各向异性的分析更加准确。在对聚合物锂离子电池温度场分析时要综合考虑电池正负极极耳和导热系数各向异性等因素。

磁场强化废旧锂电池正极粉中钴浸出的研究

以废旧锂电池正极粉为原料,在磁场条件下,采用硫酸-双氧水体系浸出正极粉中的钴,探讨了磁感应强度、磁化浸出时间和浸出温度对钴浸出率的影响。结果表明,在磁感应强度为230 mT磁场、浸出时间为100 min、反应温度为70℃、固液比为1:100(其中硫酸浓度为3 mol/L)条件下,加入3 mL/g H_(2)O_(2)进行试验,钴的浸出率达到99.61%,相比较未磁化同等条件下,钴的浸出率提高了6.02个百分点。同时在硫酸用量减少20%的情况下,磁场强化浸出可以提高钴的浸出率4.62个百分点。磁场强化浸出的机理是加快了氢离子的扩散速度以及促进双氧水对Co^(3+)的还原,从而提高了该浸出反应中钴的浸出率。

热电池DEB粉中钙锂含量的测定

主要简述运用一氧化二氮-乙炔火焰原子吸收光谱法进行热电池DEB粉中钙锂含量的测定。介绍了钙锂最佳测定条件及呈良好线性范围的浓度。同时对样品消化处理条件及在测定中样品的干扰因素进行了综合考虑。该方法具有很好的灵敏度和重现性,同时具有方法步骤简单,操作容易掌握等特点。对样品钙锂含量的测定,其相对标准偏差均小于1.0%(n=6);标准加入回收率均在97.0%～102.0%(n=6)范围内。

原子吸收光谱法测定正极粉中高含量铁

运用AIR-C2H2火焰原子吸收光谱法测定热电池正极粉中高含量铁。考察了铁最佳测定条件以及呈良好线性范围的浓度。同时对样品的消化处理条件,在测定中样品干扰因素进行了综合考虑。该方法的灵敏度好,准确度与精密度均能满足热电池研制工作的要求。测定样品铁含量相对标准偏差均小于1.0%(测定次数n=10)。标准加入回收率均在97%～100%(n=6)范围内。结果表明,运用AIR-C2H2火焰原子吸收光谱法测定热电池正极粉中高含量铁,方法完全达到了实验室仪器分析质量与质量控制的要求,满足了空间卫星型号产品研制的工作的要求。

热激活电池正极粉中锂含量的测定

运用一氧化二氮 乙炔火焰原子吸收光谱法进行热激活电池正极粉中锂含量的测定。介绍了锂最佳测定条件及呈良好线性范围的浓度。同时对样品消化处理条件、在测定中样品的干扰因素进行了综合考虑。该方法具有很好的灵敏度、很好的重现性、干扰小、方法步骤简单、操作容易掌握等特点。对样品锂含量的测定 ,其相对标准偏差均小于 1 .0 %(测定次数n =6 ) ;标准加入回收率均在 97.0 %～ 1 0 2 .0 % (n =6 )范围内。结果表明 :运用一氧化二氮 乙炔火焰原子吸收光谱法测定热激活电池正极粉中锂含量的分析 ,完全能达到实验室分析质量控制的要求 。

Co改性LiFe_(1-x)Co_xPO_4材料的结构与性能

采用液相碳热还原法合成了Co改性的锂离子电池正极材料LiFe1-xCoxPO4(X=0,0.02,0.05,0.08),采用XRD、SEM、循环充放电、电化学阻抗和循环伏安方法研究了材料的结构和电化学性能,结果表明:掺杂适量的Co3+可以减小晶胞体积,提高LiFePO4的循环性能和比容量。其中LiFe0.95Co0.05PO4在0.2C下的首次放电比容量可达到128.84mAh/g,40次循环充放电容量仍保持在93.3%以上。循环伏安和电化学阻抗测试表明材料具有良好的充放电可逆性和较小的阻抗。

原子吸收光谱法测定热激活电池正极粉中钙含量

简述了用一氧化二氮 乙炔火焰原子吸收光谱法测定热激活电池正极粉中钙含量 .介绍了钙最佳测定条件以及呈良好线性范围的浓度 .同时对干扰因素进行了综合考虑 .该方法具有很好的灵敏度、干扰小、重现性好、准确度、精确度均能满足航天热激活电池研制工作的要求 .测定样品含钙量相对标准偏差均小于 1.0 % .加标回收率在 97%～ 10 2 %范围 .

热电池用NiCl_2薄膜正极的制备研究

;采用溶液法在NiCl_2中添加不同导电剂,与电解质混合后涂覆在泡沫镍基体上,制成NiCl_2薄膜正极。实验中添加石墨烯、碳纳米管和高比表面积活性炭都可提高放电电压,其中采用此三种混合导电剂可使450℃恒温,100 mA/cm2恒流放电电压达2.36 V,截止电压1.8 V时,放电比容量达211.8 mAh/g。热电池样机室温1 A放电,单体电压可达2.53 V,激活时间0.33 s。初步研究表明,NiCl_2中添加含碳导电剂不但提高了电导率,还缩短了激活时间。

热电池正极材料NiCl_(2)的制备及性能研究

采用高温升华工艺对NiCl_(2)材料进行处理,表征测试结果表明,处理得到的NiCl_(2)正极材料具有更好的结构。实验表明在850℃升华下得到的NiCl_(2)升华粉作为热电池正极材料时,单体电池的放电性能最佳。由于NiCl_(2)材料导电性能较差,针对这一特征,对金属和非金属导电剂的添加进行了研究,同时也进一步对混合导电剂的改性进行研究,发现添加复配比例m(石墨烯)∶m(镍粉)为3∶7的混合导电剂的单体电池放电性能最优,初始放电电压为2.43 V,截止1.0 V的比容量为279.5 mAh/g。

基于Na_(2)S_(2)O_(8)法制备的锌银电池AgO正极的性能研究

锌银电池中AgO正极的稳定性是影响其贮备寿命的关键因素.本文比较了Na_(2)S_(2)O_(8)法制备的AgO和某厂制备的AgO两种正极材料,发现两种正极材料颗粒尺寸都不均匀,且都含有Ag_(2)O,但某厂制备的AgO中还含有Ag_(2)CO_(3).Na_(2)S_(2)O_(8)法制备的AgO放电比容量比某厂制备的AgO高大约50%,原因在于用Na_(2)S_(2)O_(8)制备的正极材料AgO中质量分数88.17%,而某厂制备的AgO质量分数仅为65.82%.用热重曲线分析法研究发现Na_(2)S_(2)O_(8)制备的AgO的两个阶段的分解活化能均较高,热稳定性更好,可能是因为AgO的结晶度更高.

碳还原焙烧—水浸法处理废旧三元锂离子正极材料

采用碳还原焙烧—水浸法从废旧三元锂离子正极材料中优先选择性提Li,通过热力学分析,结合XRD、ICP等检测手段,研究了焙烧温度、焙烧时间、配碳量对Li浸出率的影响。结果表明,可以通过碳还原焙烧—水浸法优先提取三元锂离子正极材料中的Li,焙砂中Li以Li_(2)CO_(3)形式存在,在焙烧温度750℃、焙烧时间1 h,配碳量20%的条件下,Li浸出率达到97.85%,实现了优先选择性提Li。

某废旧锂离子动力电池混合电极粉末分选试验

为了提高废旧锂电池材料的利用效率,减少湿法回收镍、钴等有价金属过程中的处理量、降低生产成本,对某废旧三元锂离子动力电池正负极混合电极粉末开展了物理分选试验研究。试验结果表明,采用热解预处理-物理分选工艺,取得了石墨精矿固定碳品位93.64%、回收率88.36%,正极粉末含镍15.18%、含Co 7.65%、含碳0.71%,回收率分别为Ni 94.55%、Co 95.25%的试验指标。工艺实现了绝大部分的正电极粉末与石墨的清洁、高效分离,为冶金湿法提取有价金属创造有利条件。