氧化酸浸法从非对称电容电池中提取镍、钴和稀土

非对称电容电池兼具氢镍电池能量密度和非对称超级电容器功率密度的优势,具有广阔应用前景,从废弃非对称电容电池回收金属不仅是环境保护的需求,更是资源再生利用的需要。以H2O2为氧化剂从非对称电容电极负极材料中用氧化酸浸法提取镍、钴和稀土。研究了硫酸浸出过程中镍钴的浸出机制,发现当p H小于6.5时,Ni2+和Co2+具有较高的溶解度,且钴优先于镍浸出;同时研究了氧化剂用量、浸出温度、硫酸浓度、液固比和浸出时间等因素对非对称电容电极负极材料氧化酸浸过程中有价金属镍、钴和稀土浸出率的影响。结果表明,Ni,Co浸出率随温度升高而增加,在353 K时,浸出率均达到最大值,Ce则在常温下浸出效果较好;Ni,Co和Ce浸出率随氧化剂用量、硫酸浓度、液固比和浸出时间的增加而增大。最适宜的工艺条件为:硫酸浓度190 g·L-1,液固比为9∶1,H2O2用量8 ml,353 K温度下浸出20 min,流动水冷却到293 K,搅拌浸出90 min,Ni,Co和稀土的浸出率分别达99.4%,99.7%和96.5%。并提出了"硫酸钠回收稀土-苛碱回收镍钴"的后续分离净化流程,能有望应用于非对称电容电极负极材料及类似物料中有价金属的提取与分离的工业生产。

动力型锰酸锂正极材料生产工艺的优化

介绍了影响锂离子动力电池用动力型锰酸锂正极材料产品质量的各种因素,以及消除这些因素所采取的措施。通过各工序工艺条件的优化,不仅提高了产品质量,也使生产过程进一步受控。

三元正极材料前驱体Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2的连续合成与条件探究

以硫酸锰、硫酸镍、硫酸钴为原材料、NaOH和氨水分别为沉淀剂和络合剂,采用共沉淀法制备三元正极材料前驱体Ni_（1/3）Co_（1/3）Mn_（1/3）（OH）_2,并探究了搅拌速率对造核颗粒形貌和晶核流量、氨水流量、浆料返流、搅拌桨对晶体结构、前驱体形貌、粒度及其粒度分布的影响.物理表征结果表明,搅拌速度300 r·min^-1时,生成的晶核聚集成球形或类球形,分散性好,颗粒粒径4~5μm.在造核金属液流量为0.4 L·h^-1、生长金属液流量为1.72 L·h^-1、搅拌桨为推进式时,产物为单一相的β-Ni（OH）_2层状结构,粒度D50为6~7μm,振实密度≥2.0 g·cm^-3,比表面积6~10 m^2·g^-1.电化学测试结果表明,在3.0~4.25 V电压范围内,0.2C时其首次放电容量为149.7 m Ah·g^-1,循环100次后,容量保持率为94.09%.产物满足高端三元正极材料厂家需求,多釜串联工艺简单有效,具有可行性,有望用于三元正极材料前驱体的规模生产.

三元正极材料前驱体碱浸影响因素

采用三因素四水平正交法,研究温度、加碱比例和时间因素对碱浸的影响。最优碱浸工艺条件为温度80℃,加碱比例为3%,时间为60 min。在此优水平下,三元前驱体硫酸根含量为0.24%~0.27%。将该条件下的前驱体与碳酸锂混合煅烧,制得LiNi_（1/3）Co_（1/3）Mn_（1/3）O_2。在4.25~3.00 V下,0.2 C首次放电比容量为149.7 m Ah/g,第100次循环的容量保持率为94.19%,2.0 C倍率放电比容量为0.2 C时的82.1%。

表层涂炭AB_5电极的电化学性能

以泡沫镍为集流体，AB5合金和活性炭分别配制浆料，分层涂浆制备表层涂炭的AB5电极。用恒流充放电、电化学阻抗、线性极化和循环伏安等测试对电极进行分析。表层涂炭可改善AB5电极的电化学性能，以0.2 C在1.0～1.5 V充放电，放电比容量为292.6 mAh/g，循环100次的容量保持率为95.90％，以1500 mAh/g的电流放电时，高倍率放电性能为82.5％，相比于未表层涂炭的AB5电极，分别提高了1.6 mAh/g、5.52％和20.92％。