基于三元電池回收高鎳正極材料制備及其改性研究
發(fā)布時間:2022-12-04 09:26
目前,電動車領(lǐng)域的電池需求主要由三元鋰離子電池主導(dǎo)。根據(jù)調(diào)查,在2018年前三個月動力電池領(lǐng)域內(nèi),三元鋰離子電池占比已經(jīng)高達66%,同比上升接近18%。可以預(yù)測,未來有關(guān)廢舊鋰離子電池回收的方向必將成為研究熱點。LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正極材料隸屬于三元材料體系,因LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料中Ni含量較高,所以LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2電池擁有較高的比容量。但LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料的首圈庫倫效率低,循環(huán)性能差等缺陷阻礙了它的發(fā)展。本文采用濕法分離工藝回收廢舊三元鋰離子電池,采用氫氧化鈉溶液溶解正負極片后達到分離正負極片與活性物質(zhì),回收銅箔的目的。將分離后的正負極活性物質(zhì)溶解于強酸...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 鋰離子電池回收技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 電池預(yù)處理
1.2.2 火法冶金工藝
1.2.3 濕法冶金工藝
1.2.4 其他回收工藝
1.3 鋰離子電池正極材料研究現(xiàn)狀
1.3.1 LiM_2O_4尖晶石結(jié)構(gòu)正極材料
1.3.2 LiMPO_4橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料
1.3.3 LMO_2層狀結(jié)構(gòu)正極材料
1.3.4 正極材料的改性方法
1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料以及表征
2.1 實驗材料與儀器設(shè)備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗設(shè)備
2.2 三元材料電池回收以及再制備改性研究
2.2.1 三元材料電池回收與LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料再制備
2.2.2 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料改性研究
2.3 電極和電池的制備
2.4 材料性能物理表征
2.4.1 電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)
2.4.2 X射線衍射(XRD)
2.4.3 掃描電子顯微鏡(SEM)與能譜(EDS)
2.4.4 透射電子顯微鏡(TEM)
2.4.5 X射線光電子能譜(XPS)
2.4.6 X射線吸收光譜(XAS)
2.5 材料電化學(xué)性能表征
2.5.1 充放電測試
2.5.2 循環(huán)伏安測試(CV)
2.5.3 電化學(xué)阻抗測試(EIS)
第3章 廢舊三元電池回收以及LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料再制備
3.1 廢舊三元電池回收工藝研究
3.1.1 正極材料浸出以及銅箔回收工藝
3.1.2 浸出液初步除雜工藝
3.1.3 浸出液深度除雜工藝
3.2 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料再制備以及性能表征
3.2.1 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料再制備
3.2.2 再制備LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料的物理表征
3.2.3 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料再制備
3.3 本章小結(jié)
第4章 再制備LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料改性研究
4.1 不同種類溶劑對電池性能的影響
4.2 改性LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料物理表征
4.2.1 改性后LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料結(jié)構(gòu)分析
4.2.2 改性后LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料形貌表征
4.2.3 改性后LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料元素價態(tài)分析
4.3 改性LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料電化學(xué)性能測試
4.3.1 改性后LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料充放電性能測試
4.3.2 改性后LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料循環(huán)伏安測試
4.3.3 改性后LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料交流阻抗測試
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
博士論文
[1]鋰離子電池富鋰錳基正極材料與電極制備及改性研究[D]. 馬全新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]三元正極材料回收和富鋰錳基材料的再制備與改性研究[D]. 吉元鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
本文編號:3708002
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 鋰離子電池回收技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 電池預(yù)處理
1.2.2 火法冶金工藝
1.2.3 濕法冶金工藝
1.2.4 其他回收工藝
1.3 鋰離子電池正極材料研究現(xiàn)狀
1.3.1 LiM_2O_4尖晶石結(jié)構(gòu)正極材料
1.3.2 LiMPO_4橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料
1.3.3 LMO_2層狀結(jié)構(gòu)正極材料
1.3.4 正極材料的改性方法
1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料以及表征
2.1 實驗材料與儀器設(shè)備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗設(shè)備
2.2 三元材料電池回收以及再制備改性研究
2.2.1 三元材料電池回收與LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料再制備
2.2.2 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料改性研究
2.3 電極和電池的制備
2.4 材料性能物理表征
2.4.1 電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)
2.4.2 X射線衍射(XRD)
2.4.3 掃描電子顯微鏡(SEM)與能譜(EDS)
2.4.4 透射電子顯微鏡(TEM)
2.4.5 X射線光電子能譜(XPS)
2.4.6 X射線吸收光譜(XAS)
2.5 材料電化學(xué)性能表征
2.5.1 充放電測試
2.5.2 循環(huán)伏安測試(CV)
2.5.3 電化學(xué)阻抗測試(EIS)
第3章 廢舊三元電池回收以及LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料再制備
3.1 廢舊三元電池回收工藝研究
3.1.1 正極材料浸出以及銅箔回收工藝
3.1.2 浸出液初步除雜工藝
3.1.3 浸出液深度除雜工藝
3.2 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料再制備以及性能表征
3.2.1 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料再制備
3.2.2 再制備LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料的物理表征
3.2.3 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料再制備
3.3 本章小結(jié)
第4章 再制備LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料改性研究
4.1 不同種類溶劑對電池性能的影響
4.2 改性LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料物理表征
4.2.1 改性后LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料結(jié)構(gòu)分析
4.2.2 改性后LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料形貌表征
4.2.3 改性后LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料元素價態(tài)分析
4.3 改性LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料電化學(xué)性能測試
4.3.1 改性后LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料充放電性能測試
4.3.2 改性后LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料循環(huán)伏安測試
4.3.3 改性后LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料交流阻抗測試
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
博士論文
[1]鋰離子電池富鋰錳基正極材料與電極制備及改性研究[D]. 馬全新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]三元正極材料回收和富鋰錳基材料的再制備與改性研究[D]. 吉元鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
本文編號:3708002
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