锌离子电池锰基正极材料研究进展

可充电水系锌离子电池是一种环保且电化学性能优异的二次电池,但锰基正极材料在充放电过程中结构易坍塌、导电率低、稳定性差等缺点严重制约了水系锌离子电池的发展。笔者首先阐述了锰基正极材料中锌离子的储存机理,主要有Zn^(2+)嵌入/脱出机理、H+/Zn^(2+)共嵌入/脱出机理和化学转化反应机理。Zn^(2+)嵌入/脱出机理包括无相变反应和新相生成反应。而新相生成反应又分为可逆相变和不可逆相变。然后,基于锰基正极材料面临的问题,讨论了改善其储锌性能的主要方法。目前可采用的方法包括缺陷工程、与导电材料复合、离子掺杂、表面修饰技术等。用以上方法改进后的锰基正极材料表现出了更加优异的性能。

废锂电池资源化技术及环境治理探索

采取合理有效的措施回收利用废锂电池,可以有效减少有毒有害物质进入环境,并且可以保护资源和节约能源。由于废锂电池资源化应用尚处于起步阶段,废锂电池回收产业还存在一些亟待解决的问题。废锂电池正极材料是废锂电池回收价值的核心,回收价值高达30%。废锂电池仍旧可以在储能、备用电源等电池性能要求较低的行业继续梯次利用,不能梯次利用的废锂电池通过再生利用方法可以回收部分正极材料或其他组分。通过对废锂电池资源化技术和环境治理技术的总结,得到废锂电池资源化的完整技术路线,旨在为即将广泛实施的废锂电池资源化提供参考。

铋和锡作为铅蓄电池正极添加剂的研究

研究了Ｂｉ２Ｏ３和ＳｎＯ对铅蓄电池正极活性物质的影响，结果发现Ｂｉ２Ｏ３和ＳｎＯ的复合物比分别加入它们更能提高电池正极活性物质的利用率，利用ＳＥＭ和Ｘ射线衍射研究认为，Ｂｉ２Ｏ３和ＳｎＯ的复合物能大大提高活性物质的导电能力，并改善活性物质的孔隙分布，从而导致活性物质利用率提高１０％。

冶金焦粉的综合利用

为了更好地利用冶金焦粉,分析了其来源和性质。详细分析了其在配煤炼焦、气化型焦、活性炭、分子筛、电极材料以及其它领域的应用。通过分析其在这些领域的应用,发现冶金焦粉可以降低生产成本,同时实现资源的合理利用。最后对焦粉的利用前景进行了评述。

PbCO_3作为铅酸电池正极铅膏材料

首先对碳酸铅作为铅酸电池正极铅膏材料的可行性在文献的基础上进行了循环伏安曲线的验证,并对碳酸铅作为铅酸电池正极铅膏材料的工业化进行了研究。结果表明:①直接以购买的碳酸铅和膏涂成正极板经一定的固化、化成后作为铅酸电池正极铅膏材料并应用于工业化是可行的,经化成后得到PbO2含量达到94％;②化成后的铅膏经XRD衍射分析,得到的正极活性物质全为β-PbO2;③与传统的铅膏相比,活性物质利用率提高42.56％,孔率提高42.32％。

添加剂及其对镍电极的作用机理

本文综述了添加剂对镍电极的活性物质利用率、放电电位、使用寿命和宽温度范围内使用性能的影响及其作用机理。总结归纳了α-Ni(OH)_2的制备与稳定性机理、物理与化学性能、以及α-Ni(OH)_2/γ-NiOOH作为镍电极活性物质的可行性。最后还简述了添加剂的载入方式。

电动自行车用阀控式铅酸蓄电池(1)——电池的放电性能

研究了供电动自行车使用的 12V -6Ah、12V -12Ah、12V -17Ah和 12V -38Ah等多种规格的阀控式铅酸蓄电池的放电性能。采用 6V -6Ah电池测定了含不同添加剂的正极活性物质利用率及电池的容量保持能力。实验结果表明 ,某些碳素材料和硫酸钠等添加剂可以提高电极的活性物质利用率。其中容量为 12Ah以上的电池以 5h率电流放电时 ,其初始质量比能量达到 36 6～ 38 0Wh/kg。

正极铅膏加入亚氧化钛后的性能变化

通过向铅蓄电池的正极铅膏中加入不同质量分数的亚氧化钛,试图通过这一方法改善铅蓄电池的低温性能,提高其高倍率的放电容量及正极活性物质的利用率。通过对其进行电化学测试可发现,当向铅蓄电池的正极铅膏中加入亚氧化钛后,可提高电池的充放电性能,降低其极板的内阻,同时会增加电池的析氧量。测试结果表明,当向铅蓄电池的正极铅膏中加入质量分数为10%的亚氧化钛时,可提高电池高倍率的放电容量及正极活性物质的利用率。

Ni-MH电池电极活性物质利用率的研究

讨论了添加剂Ｃｏ粉和ＣｏＯ粉的含量、粒度与正极活性物质利用率的关系，研究了不同含量的Ｎｉ粉及ＭＨ合金粉本身的粒度大小对负极活性物质利用率的影响。

铅酸蓄电池正极添加剂的研究

通过测定铅酸蓄电池正极利用率和充电接受能力，初步选择一些有利于提高正极放电性能的添加剂。

铅酸蓄电池正极活性物质的研究

采用有效添加剂,提高了铅酸蓄电池正极活性物质利用率,延长了使用寿命.软化脱粉现象明显改善.通过X射线衍射分析、电子扫描显微镜分析和比表面的测定,解释了不同添加剂对PbO_2电极的组成、结构和性能的影响原因,确定了添加剂的最佳合量,从而得到较好的配方.

金属氧化物对镉电极的影响

本文研究了几种金属氧化物对镉电极活性物质利用率以及对密封Cd/Ni蓄电池荷电保持能力的影响。结果表明,镉电极中添加MgO、ZnO和Fe_2O_3可提高活性物质利用率;添加o_2O_3则显著降低活性物质利用率。MgO、In_2O_3和ZnO的添加,提高了密封Cd/Ni蓄电池的荷电保持能力;Co_2O_3和Fe_2O_3的添加,降低了其荷电保持能力。最后,探讨了MgO和ZnO在镐电极中的适宜添加量。

高利用率活性物质配方研究

介绍了特殊用途动力型铅酸蓄电池高利用率活性物质配方的研究,使用单片极板对正、负极活性物质添加剂进行了筛选,对正、负极板制造工艺进行了试验,在单片极板试验基础上确定了活性物质配方,通过样品电池对活性物质利用率进行了考核。活性物质利用率除了与其配方有关外,还受极板的高度、厚度的影响,所研究的活性物质配方,在极板高度达到一般牵引用铅酸蓄电池极板两倍的情况下,活性物质利用率仍高于一般的牵引用铅酸蓄电池。

石油焦综合利用研究进展

石油焦是炼厂延迟焦化装置产生的固体产品,由于其"一稳、二低、三高"的特性,广泛用于冶金、化工等工业作为电极或生产化工产品的原料。2017年,国内延迟焦化装置产能12 880×10~4 t/a,石油焦产量2 721.7×10~4 t(累计增长3.5%)。对国内石油焦的产量、产地分布及下游用途进行了概述。结合石油焦市场因环保升级而面临的挑战,从原料控制、工艺改进、下游市场开发3个方面对高硫石油焦的出路问题进行思考,重点论述了锅炉燃料、电极材料、制备活性炭材料、石油焦制气、灰渣利用等下游利用方向的研究进展,对石油焦的利用和发展进行了预测和展望。

亚氧化钛作为正极添加剂对极板及电池性能的影响

亚氧化钛是由Ti_nO_(2n-1)(1≤n≤20)组成的多种低价氧化钛混合多晶材料,具有良好的导电性和化学稳定性,是理想的电化学应用材料。本文通过在正极铅膏中加入质量分数不同的亚氧化钛,尝试改善铅蓄电池活性物质利用率、低温性能和高倍率放电容量。电化学测试结果显示,正极活性物质中加入亚氧化钛后,极板内阻降低,充放电性能有所提高,但在相同电位下,析氧量增加。电池测试结果显示,当正极活性物质中加入亚氧化钛的质量分数达到2%时,对电池性能改善作用不明显;当添加的亚氧化钛的质量分数为8%时,可以提高铅蓄电池正极活性物质利用率和高倍率放电性能,但100%DOD循环80次以后,亚氧化钛基本全部被氧化成不导电的二氧化钛。

AA型氢镍电池的设计

本文详述了氢镍电池的容量、正、负极板、活性物质用量等设计和工艺参数,并介绍了发泡镍样品电池。

铅酸蓄电池正极添加剂研究进展

铅酸电池具有功率密度和体积能量密度高,成本低等优点,然而较低的能量密度限制了其进一步的应用。能量密度主要依赖于活性物质利用率。使用添加剂被认为是提高活性物质利用率的有效手段。本文中,简要综述了铅酸电池中添加剂对正极活性物质的影响及其作用机理。

免维护铅蓄电池用配方的概述

本文对免维护铅蓄电池用正负极配方中常用成分与搭配关系作了概述,认为目前沿袭普通蓄电池用配方致使其容量与寿命不能提高。作为负极应采用新的膨胀剂,改变硫酸钡、碳黑和有机物三者的应用比例关系,作为正极用添加剂宜少不宜多,应与其固化工艺作到良好配合。

铅炭电池深循环失效模式分析与改进措施

通过分析确定了铅炭电池100%DOD深循环的失效模式主要是正极板活性物质软化脱落,并针对性地提出在正极铅膏中加入纳米4BS晶种,有效提高了正极板的深循环稳定性和活性物质的利用率。

废锂离子电池正极材料的火法资源化技术研究进展

废锂离子电池兼具资源化价值与环境危害双重属性,故对其进行有价资源的二次回收再生,并同时实现无害化处理具有重要现实意义。火法技术因其处理流程短、高效、易工业化应用等特点,已成为废锂离子电池资源化研究热点之一,其主要基于高温条件下的化学转化,实现有价金属Li、Co、Ni等的回收或资源化再生。系统介绍了火法技术在废锂离子电池正极材料资源化中的应用及其研究现状,包括电极材料解离、有价金属冶炼回收、正极活性材料再生等方面,分析了不同热处理技术的优势及其存在的问题,并展望了未来废锂离子电池正极材料火法资源化处理技术的研究方向。