进程可编辑的NCM前驱体洗分装置自动控制系统的设计与应用

NCM三元镍钴锰正极材料与钴酸锂正极材料相比,具有成本低、环保性好、容量高、循环性能好等优势,被称为是第三代锂离子电池正极材料。从三元湿料到干料过程中,主要包括过滤、陈化、洗涤、吹干、输送等工序。本文结合实际项目,介绍一种以板框压滤机为洗分工序的主体设备,配合阀站、仪表和控制系统,经由螺旋输送至干区直至包装,洗分工序涉及进浆、压榨、洗涤、吹干、输送等工序。该系统克服了传统洗分方式需要大量的现场人员干预,操作繁琐、指标不稳定的缺点,在实际应用中取得了良好的使用效果,实现了三元锂离子电池正极前驱体洗分系统的无人监管、自动控制,稳定了生产工艺流程,减少了现场人员工作量。

全固态硫化物锂电池中NCM正极及其界面研究

采用硫化物电解质的全固态锂电池被视作解决传统液态锂电池安全问题与能量密度提升的最有效方案。正极材料作为锂电池的主要组成部分之一,很大程度上决定着全固态锂电池的基本性能。镍钴锰酸锂(NCM)三元体系正极材料因具备能量密度较高和成本较低的优点,以及与硫化物电解质的可兼容性而受到广泛关注。然而,NCM三元材料存在安全性低、循环稳定性差等缺点,与硫化物电解质接触界面仍存在许多问题亟待解决。因此,分析和研究NCM三元正极材料的结构组成和界面优化,对于提高全固态锂电池稳定性和安全性具有重要的意义。聚焦于当前主流三元正极材料以及与硫化物固态电解质界面问题的匹配性研究,阐述了NCM三元正极材料在全固态锂电池应用中所面临的挑战、解决策略和发展机遇,并对NCM三元正极的进一步发展和应用提出展望。

线面碳包覆的LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_(4)复配低钴NCM的电化学性能研究

锂离子电池LiFePO_(4)的能量密度改进已迅速接近极限,为了提高能量密度,降低瓦时成本,满足消费者续航需求,需要开发一种低成本,高能量密度的材料,LiMnPO_(4)既具有LiFePO_(4)的长循环能力,又具有LiMnPO_(4)的高电压平台特点,可以很好地结合LiMnPO_(4)和LiFePO_(4)的优点。磷酸锰铁锂理论容量与磷酸铁锂相同,为172mAh/g,但是它相对于Li+/Li的电极电势为4.1V,远高于磷酸铁锂的3.2V,其能量密度将比磷酸铁锂提高15%。但是LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_(4)因为Mn溶出导致循环性能恶化,以及导电性差,低温性能恶化严重,为了改善循环以及低温性能需要对LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_(4)进行改性。通过线状CNT混面状石墨烯包覆磷酸锰铁锂,并且将其与NCM低钴三元材料复配达到长循环,低温容量保留率高,无双电压平台的优异的电化学性能。

基于NCM-FPN的古建筑修缮阶段施工安全综合评价

为有效预防古建筑修缮阶段施工安全事故,提出了基于正态云模型(Normal Cloud Model, NCM)与模糊Petri网(Fuzzy Petri Net, FPN)的施工安全综合评价方法。首先,分析古建筑修缮阶段施工特点及风险特性,建立多因素耦合作用下的三脚架事故致因模型(Tripod-Delta),构建指标体系。然后,将指标体系转换为施工安全多因素耦合FPN网络结构,采用NCM确定FPN指标初始状态,通过逆向搜索策略约简FPN冗余指标节点,并运用模糊推理算法与障碍因子诊断模型得出评价结果。结果表明,实例评价结果与现场情况基本一致,协同管理与材料设备是影响古建筑修缮阶段施工安全的关键因素。所提方法能充分表达古建筑修缮阶段施工安全风险的耦合特性,并确定安全管理的关键因素,评价结果客观准确。

基于WLTC工况电化学-热耦合仿真的NCM锂电池极耳优化分析

电化学-热耦合模型是锂离子电池设计开发过程的关键技术。采用基于WLTC(Worldwide Light-duty Test Cycle)工况的锂离子电池电化学-热耦合模型,分析了111型镍钴锰酸锂电池(Li(Ni_(x)Co_(y)Mn_(z))O_(2))同侧极耳分布的方形电池的温度场以及电特性,并优化极耳尺寸及极耳间距。研究发现,WLTC工况下放电倍率对温度场和电特性有显著影响,随着放电倍率的增大,WLTC工况的两个循环结束时刻电池的最大温升和温差均以凹型曲线的趋势升高,放电倍率为2C时温升达12.705℃、温差为1.359℃;电压曲线的变化趋势也随放电倍率的增大而大幅下降。进一步研究发现,电池的最大温升和温差与正、负极耳的宽度及极耳间距显著相关,当正极耳宽度为0.03 m,负极耳宽度为0.05 m时,电池的最大温升与温差最小;当正、负极耳间距为0.05 m时,电池的最大温升与温差最小。

磁控溅射制备LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)薄膜工艺研究

目的探究了磁控溅射法制备符合化学计量比且循环性能良好的LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)薄膜工艺,有利于进一步提高全固态薄膜电池能量密度。方法从溅射功率、氩氧比、衬底温度中各选取3个水平组成L9(34)正交试验,在不锈钢衬底上沉积制备NCM811薄膜。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对薄膜进行表征。利用EDS和ICP对薄膜成分进行分析。利用蓝电测试系统对以NCM811为正极的电池进行循环曲线测试。结果根据极差分析结果发现,影响前50圈放电容量保持率的因素从大到小依次为:温度>功率>氩氧比。其中功率和温度对循环性能有很大的影响,极差R值分别为18.45和26.79;氩氧比对循环性能影响较小,极差R值为3.17。增大溅射功率、提高衬底加热温度、增加氩氧比中氩气的含量有利于制备出符合化学计量比的NCM811薄膜。随着溅射功率的提升,NCM811薄膜的结晶度增强,材料中Ni^(2+)/Li^(+)阳离子的混排程度降低;随着衬底温度升高,薄膜由非晶逐渐转化为晶态,表面由无序非晶形貌过渡到小三角片状晶粒,厚度变薄,且更加致密。薄膜的循环性能也随着功率和衬底温度的增加有着明显的提升。结论正交试验结果表明,薄膜制备的最优工艺条件为:溅射功率110 W,衬底温度650℃,Ar∶O_(2)=2∶1(体积流量比),验证试验表明NCM811薄膜中主元素原子数占比Ni∶Co∶Mn=79.9∶10.2∶9.9,接近理想原子数占比8∶1∶1,且前50圈放电容量保持率达到72.33%。

层状富锂锰基NCM正极材料包覆与掺杂改性

富锂锰基NCM正极材料是有望解决电动汽车等领域对高比容量锂离子电池要求的最具潜力的正极材料,但仍存在首次不可逆容量大、高电压高倍率高温下循环性能差等缺陷。分析总结了包覆和掺杂改性对NCM的首次充放电容量、倍率特性、循环性能及阻抗的影响,并展望了今后的研究方向。

NCM-ELISA检测马铃薯Y病毒(PVY)技术的研究及应用

血清学方法是病毒检测的主要手段。本试验通过对马铃薯Y病毒(PVY)的提纯,免疫家兔制备PVY抗血清,并提取PYV免疫球蛋白IgG作为NCM-ELISA反应为一抗,以市售羊抗兔抗血清为二抗,在硝酸纤维素膜(NCM)上进行NCM-ELISA反应检测PVY,建立PVY NCM-ELISA检测反应体系。试验结果显示,NCM-ELISA具有反应特异性强,灵敏度高的优点,检测植物叶片样品的最高稀释度可达到1:250。通过对田间40份样品的NCM-ELISA和DAS-ELISA检测比较,其检测结果吻合率达到100%。由于NCM-ELISA方法可以将样品点在硝酸纤维素膜上,并且可贮存几个星期或将膜送到其他实验室进行检测,因此具有操作简单,使用方便,检测成本低等优点。

湿热环境下NCM三元锂离子电池热失控分析

从高温热滥用角度出发,对高湿高温环境中三元锂离子电池的热失控行为进行实验和模拟的对比分析.选择荷电量(SOC)为50%的镍钴锰三元锂离子动力电池(NCM523)作为研究对象,利用恒定功率1 kW的电热炉作为外加热源,加热660s后撤掉外热源,进行湿热环境下NCM三元锂离子电池热滥用实验,并利用COMSOL多物理场仿真软件进行数值模拟.结果表明:常湿条件下,环境初始温度的提高,造成热失控发生的时刻显著提前.对于SOC为50%的NCM三元锂离子电池,在相对湿度为50%的条件下,当环境初始温度由20℃增加到40℃时,电池达到热失控的时间提前了20. 2%;在室温为30℃条件下,当环境湿度由50%增加到100%时,热失控导致的最高温度增加了37. 2%.高温高湿环境将造成NCM三元锂离子电池热失控的危险性显著增加.

马铃薯环腐病菌快速检测方法(NCM-ELISA)的建立

建立检测马铃薯环腐病菌NCM-ELISA方法并组装成试剂盒,应用于检测、检疫和流行病学调查具有实践意义。本研究以马铃薯环腐病菌为抗原,制备兔抗血清,利用碱性磷酸酯酶标记的羊抗兔血清(GAR-AP)为酶标二抗,建立了马铃薯环腐病菌NCM-ELISA快速检测方法。结果表明:抗血清的最佳工作浓度为1:400,最低检出菌液浓度为1.0×106个.mL-1,特异性也比较强。因此,该方法具有敏感性高、特异性强、速度快、实用方便等特点,可以应用于马铃薯环腐病菌的快速检测和诊断。

基于NCM模型的瓦斯隧道施工风险评估研究

为了建立更为有效的瓦斯隧道施工风险评估系统,本研究以成简快速路龙泉山隧道为依托,基于人—设备—环境事故三要素,考虑瓦斯地层环境(R1)、隧道工程环境(R2)、工程施工因素(R3)、施工设备因素(R4)4个方面构建评估指标体系。经研究得出:NCM、EAHP、BPNN模型目标层计算结果分别为Ⅲ~Ⅳ级、3.178级、3.247 2,隧道施工风险整体处于“异常~严重”状态,与现场施工安全等级相吻合。

三元锂正极材料电化学性能及回收技术分析

“双碳”目标出台后,新型能源在能源消耗结构中的占比迅速提高,锂离子电池(LIBs)储能市场也稳步发展,动力电池也进入了报废高潮。而正极作为电池性能提升的关键性因素更是受到了国内外的广泛关注。为了兼顾正极材料的容量、结构稳定性、安全性,以及回收其中的有价金属,本文特针对NCM三元正极材料的现存问题进行分析,深入学习了电化学性能改性和回收等技术,并针对现有技术的不足提出改进思路,为之后的研究提供参考。

高比能锂离子电池温升现象研究

研究了高比能三元软包锂离子电池(LIBs)体系工作过程中的温升现象,通过电化学阻抗(EIS)、增量容量分析(ICA)、工作过程温度变化曲线,研究了NCM622-SiO/C锂离子电池倍率充放电及温度放电测试中的温升现象,解释了不同测试过程中温升规律差异的原因,并对温升机理进行了分析。结果表明,充放电电流的增加和温度的降低会造成锂离子电池充放电容量的降低,并加剧充放电过程中电化学极化现象;同时,电池的电解液含量减少使其RS、RSEI和RCT逐渐增大,验证了电解液含量的减少将会加剧电池的物理极化和电化学极化现象。这对锂离子电池的设计、制造、应用及温升机理分析具有重要的借鉴意义。

高比能锂离子电池电解液配方分析改善

针对300 Wh/kg高比能锂离子动力电池在不同循环寿命状态下的电解液进行残余成分分析,其中正极材料为三元高镍材料NCM811,负极材料为石墨和氧化亚硅混合材料。研究结果表明:电解液添加剂VC及DTD主要作用于化成阶段及循环前期的SEI膜形成;FEC在化成阶段几乎不消耗,主要作用在循环后期,修补由于硅负极膨胀导致的SEI膜破裂;PS则在常温循环中消耗较少。此研究明确揭示了各添加剂的作用阶段及消耗量,同时以电池中残液组成成分随不同循环寿命的变化规律作为电解液配方技术精准调控方法。

基于NCM范式的旅游管理本科人才培养模式创新研究

我国旅游管理本科教育发展迅速,但在发展进程中目标定位不准确,培养模式同化现象日益严重。基于此,文章根据旅游行业的社会需求,分析旅游本科学生的能力构成,提出旅游本科人才培养模式NCM范式的构建,从培养目标、课程设置、教学形式等入手,提出了旅游管理专业人才创新培养的内在要求。

马铃薯种薯青枯病菌的NCM-ELISA检测

利用NCM-ELISA方法对来自云南省3个县(市)50个样本的马铃薯种薯青枯病菌的带菌量进行检测,检查是否具有青枯病潜在感染。结果表明:寻甸的24个样品中11个带菌;宣威的17个样品中10个带菌;来自昭通的所有样品都不带菌。其中马铃薯主栽地区的主栽品种的青枯病潜在感染量较大。

镍钴锰酸锂(NCM)三元锂电池的容量衰减加速测试

以镍钴锰酸锂三元锂电池为例,通过容量衰减数据推导其循环寿命衰减内在的联系,使用二项式拟合,构建Arrenius数学模型,探讨不同温度下的多项式系数之间的内在联系,获得不同温度下电池容量衰减规律,从而建立和完善一种电池容量衰减的加速测试与评估方法。利用高温下容量衰减加速的寿命数据推导出动力电池常温下实际的容量循环寿命,可以有效地解决电池循环寿命测试周期长和成本高昂的问题。

NCM颗粒截面样品制备

NCM粉末是被广泛用于锂离子电池工业的正极材料,主要由Ni、Co和Mn等活泼金属组成,性质活泼,在空气中不稳定。NCM正极材料的微观结构是影响电池性能的重要因素。扫描电子显微镜(SEM)分析是研究电池材料微观结构的重要手段,二次电子信号、背散射电子信号以及能谱分析等能给出电池材料的微观结构,成分等重要信息。由于NCM粉末化学性质活泼,表面和内部结构存在差异,需要采用合适的制样方法来获得尽量平整的颗粒截面用于高质量SEM分析。同时,选择处理方法时应该充分考虑样品性质及观察需求,避免由于处理方式不当产生不真实的样品观察平面。本实验开发了以碳导电胶液(碳胶)作为填充剂、粘合剂、分散剂,用离子束加工技术替代传统机械切割抛光方法制备NCM颗粒截面样品。结果表明,该方法获得的NCM颗粒截面,样品保持稳定,截面平整度好,可观测区域大,满足了在SEM下观察和表征电池正极材料的研究需要。

高比能NCM动力电池热失控扩展安全阻隔技术

为有效控制高能量密度锂离子电池(LIBs)热失控扩展,提出一种复合阻隔技术。以软包镍钴锰(NCM) 811型(NCM811)电池为研究对象,分析现有锂离子电池热失控火灾防控方法及NCM811电池热失控特性,通过加热方式进行电池热失控特性试验,以确定表面温度和热失控触发时间之间的影响关系;通过以气凝胶、石棉、岩棉为代表的不同微结构尺寸材料的热阻隔试验,确定微结构尺寸与热阻隔特性的关系;通过不同厚度、层数的热阻隔试验,研究不同阻隔方案的热阻隔特性。研究表明:在进行毫米厚度级别的热阻隔时,阻隔板材料微结构尺寸越小(小于空气分子平均自由程70 nm),阻隔板越薄、层数越多,热阻隔效果越好。

不同类型NCM三元锂离子电池性能分析

业内普遍认为三元锂离子电池是目前新能源汽车动力电池的极佳选择,其中高镍三元锂离子电池优势更明显。元素含量的不同会改变电池的各项性能,了解不同类型NCM(镍钴锰)三元锂离子电池的性能差异对电池的应用和研发有重要的指导意义。以四种类型(111、523、622、811)NCM三元锂离子电池为研究对象,开展倍率充放电、混合脉冲功率性能测试、循环衰退测试等实验,从容量、内部参数、循环性能等方面对电池的性能作对比分析,同时基于IC(容量增量)曲线特征分析电池的内部机理,探索不同类型电池的放电差异。