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阿根廷Tres Quebradas盐湖锂矿地质特征及资源评价
1
作者 张汉成 刘金辉 +9 位作者 李顺庭 张顺金 林寿洪 黄志立 郑元平 张世东 陈威 陈建平 孟军辉 王小飞 《矿床地质》 北大核心 2025年第2期334-348,共15页
南美锂三角国家是近年来全球锂矿投资的热点区域,其中位于阿根廷西北部卡塔马卡省的Tres Quebradas盐湖锂矿是新近建成并投产的重要锂矿,但目前对该盐湖的地质特征及资源评价研究较少。文章通过综合分析该盐湖锂矿地质特征、探矿钻孔岩... 南美锂三角国家是近年来全球锂矿投资的热点区域,其中位于阿根廷西北部卡塔马卡省的Tres Quebradas盐湖锂矿是新近建成并投产的重要锂矿,但目前对该盐湖的地质特征及资源评价研究较少。文章通过综合分析该盐湖锂矿地质特征、探矿钻孔岩心编录以及地球物理数据解译,建立了6个富Li卤水地层单元,并以抽水试验为依据,分别对各单元Li品位、导水系数、渗透系数和给水度等参数进行了系统分析,结果表明该锂矿属于南美锂三角地区的优质盐湖锂矿。在此基础上,笔者进一步提出盐湖锂矿资源评价应以盐湖和盐类矿产地质勘查规范为指导,重点查明盐湖锂矿的控制条件与富Li卤水地层单元地质特征,并通过抽水试验构建导水系数与给水度等关键水文地质参数间的关联。 展开更多
关键词 富Li卤水地层单元 导水系数 渗透系数 给水度 资源评价 Tres Quebradas盐湖锂矿
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Zr改性LiNi_(0.9)Mn_(0.1)O_(2)正极材料的制备及电化学性能研究
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作者 李韡 赵煜埂 +2 位作者 刘婧 单桂轩 张金利 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第5期520-530,共11页
锂离子电池具有体积小、工作温度范围宽和高能量密度等特点,已被广泛应用于新能源汽车动力电池、储能等领域.在众多锂离子电池材料中,富镍无钴正极材料LiNi_(0.9)Mn_(0.1)O_(2)(NM)因其优异的放电比容量、较低的生产成本和环境友好性而... 锂离子电池具有体积小、工作温度范围宽和高能量密度等特点,已被广泛应用于新能源汽车动力电池、储能等领域.在众多锂离子电池材料中,富镍无钴正极材料LiNi_(0.9)Mn_(0.1)O_(2)(NM)因其优异的放电比容量、较低的生产成本和环境友好性而成为研究热点.但该材料同时也存在循环稳定性差、Li^(+)/Ni^(2+)混排严重和电解液侵蚀造成的材料结构退化等问题.为了提高NM材料的电化学性能,采用高剪切强化共沉淀法在材料前驱体中嵌入Zr进行改性,研究了Zr嵌入对材料晶体结构与形貌、循环性能、倍率性能、电荷转移阻抗和Li^(+)迁移速率等方面的影响.研究表明,在优选的条件下制备出的改性材料LiNi_(0.9)Mn_(0.08)Zr_(0.02)O_(2)(NM-2Zr)具有优良的层状结构特征和结晶度,Zr改性后提高了材料的Li^(+)迁移速率、降低了Li^(+)/Ni^(2+)混排度.改性材料NM-2Zr的初始放电容量为219.3(mA·h)/g(25℃,2.7~4.4 V,0.1 C),高于未改性的NM材料(208.3(mA·h)/g).1.0 C下NM-2Zr的初始放电容量为183.2(mA·h)/g,循环150圈后容量保持率为87.4%,优于NM材料(178.8(mA·h)/g,84.6%).在5.0 C的高倍率下NM-2Zr的初始放电容量为144.8(mA·h)/g,循环150圈后容量保持率为95.1%,同样优于NM材料(132.5(mA·h)/g,90.0%).此外,Zr改性还能显著提高材料的结构稳定性,抑制充放电循环过程中晶间微裂纹的产生和不可逆相变的发生,同时还降低了界面处电荷转移阻抗的增长. 展开更多
关键词 锂离子电池 富镍正极材料 无钴材料 高剪切强化共沉淀法 锆改性
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四川盆地东北部中—下三叠统钾锂资源富集条件及成矿模式
3
作者 苏克露 仲佳爱 +12 位作者 王威 石文斌 陈祖庆 李宇平 范志伟 王建波 刘勇 潘蓓 刘治成 蒋艳霞 梁子锐 张煜颖 王富明 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第1期241-252,共12页
四川盆地普光地区的川宣地1井和川宣2井在三叠系嘉陵江组四段+五段和雷口坡组一段钻遇高浓度钾锂卤水和可溶厚层石盐型杂卤石钾盐矿,实现了四川盆地海相深部锂钾勘探重大突破。通过践行“气钾锂兼探”的勘探理念,基于大量油气钻井、测... 四川盆地普光地区的川宣地1井和川宣2井在三叠系嘉陵江组四段+五段和雷口坡组一段钻遇高浓度钾锂卤水和可溶厚层石盐型杂卤石钾盐矿,实现了四川盆地海相深部锂钾勘探重大突破。通过践行“气钾锂兼探”的勘探理念,基于大量油气钻井、测井、地震和地球化学资料,对富钾锂卤水和石盐型杂卤石的地质特征、富集条件和成矿演化模式开展研究。研究表明:①四川盆地东北部嘉陵江组四段+五段—雷口坡组一段发育膏云坪、盐湖和蒸发坪沉积体系,发育相对较好的卤水储集体,是固液两相钾锂资源沉积的有利层段,形成了普光、通南巴和元坝3个规模成盐聚钾中心;②石盐型杂卤石厚度大、分布广,且具有可溶性特征,储层卤水钾锂离子含量高,钾锂资源形成固液叠置的“三层楼”结构(下层为嘉陵江组四段+五段下部薄层卤水储层,中层为石盐型杂卤石钾盐矿层,上层为雷口坡组一段富钾锂卤水储层);③钾锂资源具有三元富集成矿规律特征,即杂卤石和绿豆岩纵向叠置是钾锂资源“双源补给、近源释放”的成矿物质基础,原生海水和石膏脱水是深部卤水的主要来源,而多期次构造作用是石盐型杂卤石和锂钾卤水富集的关键;④成矿过程经历了成盐聚钾锂期、水岩反应初期、改造聚集期和富集定型期4个阶段,嘉陵江组四段+五段石盐型杂卤石层为钾盐溶采的主要目标,雷口坡组一段卤水层则是钾锂综合勘探开发的重点。 展开更多
关键词 锂钾资源 石盐型杂卤石 富钾锂卤水 富集机理 三叠系 嘉陵江组 雷口坡组 普光地区 四川盆地
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黔西六枝地区梁山组沉积环境与锂在黏土岩中的富集机制
4
作者 张佳慧 闫臻 +5 位作者 付勇 王登红 陈慧 向忠金 付长垒 薛传东 《岩石学报》 北大核心 2025年第7期2260-2278,共19页
黔西六枝地区下二叠统梁山组是一套形成于滨岸潮坪-潟湖环境的灰黑色碳质泥岩、泥质灰岩夹灰岩透镜体组合,其中产有萤石矿,且赋存有丰富的锂资源。本文在对六枝地区梁山组沉积环境调查基础上,对平桥剖面开展了详细的地球化学分析工作。... 黔西六枝地区下二叠统梁山组是一套形成于滨岸潮坪-潟湖环境的灰黑色碳质泥岩、泥质灰岩夹灰岩透镜体组合,其中产有萤石矿,且赋存有丰富的锂资源。本文在对六枝地区梁山组沉积环境调查基础上,对平桥剖面开展了详细的地球化学分析工作。全岩地球化学分析结果显示碳质泥岩中Li含量(395×10^(-6)~4063×10^(-6),平均2138×10^(-6))明显高出泥质灰岩(284×10^(-6)~1191×10^(-6),平均797×10^(-6))和灰岩(417×10^(-6)~1021×10^(-6),平均682×10^(-6))数倍;Li主要富集于潟湖相碳质泥岩中,其含量与Al_(2)O_(3)含量成正相关,而与CaO含量和烧失量构成显著的负相关性,说明黏土矿物是Li的主要载体矿物;Ga含量、δU值、V/(V+Ni)比值、Sr/Cu比值与CIA值共同表明,早二叠世时期六枝地区为温湿气候环境,该时期的梁山组沉积水体处于海陆过渡部位的半咸水-淡水环境,具有氧化-弱还原状态。萤石矿体及相关的热液蚀变带中Li的含量总体远高于地壳平均值,且Li与W、Sn等热液流体相关元素的含量呈现相同变化趋势,即随着远离萤石矿体顶板的距离增大而升高。X射线衍射(XRD)、扫描电镜能谱分析(SEM-EDX)及元素相关性结果显示,绿泥石、高岭石和伊利石等黏土矿物在萤石脉体周围富集程度更高,且绿泥石是主要的富Li黏土矿物,高岭石和伊利石次之。上述证据共同表明,六枝地区梁山组地层中Li的初始富集及富Li岩浆热液流体的补给是区内Li异常富集的关键。 展开更多
关键词 下二叠统 梁山组 富Li黏土岩 沉积环境 富集作用 黔西地区
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MWCNTs对锂离子电池LMRO电极性能的影响
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作者 欧阳丽霞 黄贤凯 +4 位作者 黄宏基 张军 赵红利 徐肖飞 王建涛 《电源技术》 北大核心 2025年第8期1612-1620,共9页
研究了多壁碳纳米管MWCNTs的含量对高电压下LMRO电极性能的影响,用SEM和EIS分析了MWCNTs含量对电极性能的影响原因。结果表明:随MWCNTs含量的增加,LMRO电极的循环性能先提升后衰减,高MWCNTs含量电极的面电阻更低,倍率性能更优。循环性... 研究了多壁碳纳米管MWCNTs的含量对高电压下LMRO电极性能的影响,用SEM和EIS分析了MWCNTs含量对电极性能的影响原因。结果表明:随MWCNTs含量的增加,LMRO电极的循环性能先提升后衰减,高MWCNTs含量电极的面电阻更低,倍率性能更优。循环性能最佳的LR-3MWCNTs电极的面电阻为8.54Ω,是LR-1MWCNTs电极的15.5%。MWCNTs可在MWCNTs与LMRO颗粒间形成非断点式、非曲折的电子传输路径,从而在电极中形成更均匀、更完善的三维导电网络结构,因此可减低电极阻抗、抑制电极极化。当MWCNTs含量超过3%时MWCNTs团聚严重,反而降低电极的循环性能。循环40次时,LR-3MWCNTs电极的R_(e)(13.79Ω)最低,是LR-1MW-CNTs电极的22.7%;LR-3MWCNTs电极的R_(ct)(61.81Ω)最小,为LR-5MWCNTs电极的26.2%。 展开更多
关键词 MWCNTS 富锂锰基层状氧化物电极 阻抗 极化 锂离子电池
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滇中盆地石炭纪—中二叠世沉积-古地理特征与富Li黏土岩物源分析
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作者 张佳慧 闫臻 +6 位作者 薛传东 俞良军 魏爱英 付长垒 王维 王宇 周红琳 《地质学报》 北大核心 2025年第4期1120-1133,共14页
滇中盆地石炭系—中二叠统产有铝土矿、煤、方解石矿、石灰岩等矿产,并伴生大量的富Li黏土岩,其成矿环境受沉积环境及其构造古地理时空演变的制约。系统的野外调查研究显示,滇中盆地石炭系是一套形成于滨岸潮坪-潟湖环境的陆源碎屑岩和... 滇中盆地石炭系—中二叠统产有铝土矿、煤、方解石矿、石灰岩等矿产,并伴生大量的富Li黏土岩,其成矿环境受沉积环境及其构造古地理时空演变的制约。系统的野外调查研究显示,滇中盆地石炭系是一套形成于滨岸潮坪-潟湖环境的陆源碎屑岩和碳酸盐岩组合,下—中二叠统则为潟湖-潮坪-开阔台地相沉积组合。其中,下石炭统大塘组主体表现为潮坪环境的碳酸盐岩夹泥页岩组合,潟湖相沉积仅出现在牛首山古陆周缘;上石炭统威宁组和马平组仅在牛首山古陆旁侧零星出露,为滨岸潮坪相沉积;下二叠统倒石头组是一套细粒陆源碎屑沉积组合,局部夹少量灰岩透镜体,产有铝土矿、煤矿及富Li黏土岩,形成于潮坪-潟湖环境;中二叠统栖霞组和茅口组为藻屑灰岩、白云质亮晶生屑灰岩及中—粗晶白云岩组合,为开阔台地相沉积。空间上,大塘组和倒石头组厚度变化较大,总体具有向南地层厚度变薄且煤层和铝土质岩层数减少的趋势,显示水体向南逐渐变浅;栖霞组和茅口组向北的出露面积和厚度增大,与古水流分析揭示的早、中二叠世滇中地区具有东南高、西北低的古地貌特征相一致。这说明,滇中盆地东南侧的牛首山古隆起是该盆地倒石头组的主要沉积物供给区。岩石地球化学资料显示,倒石头组为富Al和Li的黏土岩,并受物源区风化强度和沉积环境的控制,当Al_(2)O_(3)<55%、Al_(2)O_(3)/SiO_(2)<3时,Li与Al_(2)O_(3)含量呈正相关关系,其余均呈负相关关系。区域资料分析显示,牛首山古隆起以前寒武纪中—基性火山岩和相关沉积岩为主,在早石炭世—中二叠世受古特提斯洋持续打开的影响发生区域隆升,导致其火山-沉积地层发生风化剥蚀并伴随区域火山活动,从而成为其旁侧的滇中盆地铝土矿和富Li黏土岩的重要来源。 展开更多
关键词 石炭纪—中二叠世 沉积-古地理环境 物源分析 富Li黏土岩 牛首山古陆 滇中盆地
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喜马拉雅东段库曲伟晶岩铁电气石-锂电气石-钙锂电气石系列及其指示意义
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作者 周起凤 秦克章 +4 位作者 刘宇超 何畅通 曹明坚 赵俊兴 施睿哲 《岩石学报》 北大核心 2025年第3期837-858,共22页
电气石是花岗伟晶岩中常见的副矿物。喜马拉雅花岗岩-伟晶岩系统以普遍产出电气石为重要地质特征。喜马拉雅东段库曲岩体产出含锂辉石伟晶岩脉,发育复杂稀有金属矿化。本文调查了库曲岩体桑玉村南侧的绿色电气石伟晶岩,其由墨绿色电气石... 电气石是花岗伟晶岩中常见的副矿物。喜马拉雅花岗岩-伟晶岩系统以普遍产出电气石为重要地质特征。喜马拉雅东段库曲岩体产出含锂辉石伟晶岩脉,发育复杂稀有金属矿化。本文调查了库曲岩体桑玉村南侧的绿色电气石伟晶岩,其由墨绿色电气石-钠长石-微斜长石-石英-云母集合体、少量黄绿色电气石-钠长石-微斜长石-石英-云母集合体和无色电气石-钠长石-石英-云母集合体组成,产出绿柱石、锂云母、铌铁矿族矿物、细晶石、萤石等矿物。电气石属于碱基-钙基系列,包括铁电气石、锂电气石、F-锂电气石和F-钙锂电气石。锂电气石分为富铁锂电气石(FeO=3.36%~7.17%)和贫铁锂电气石(FeO=0.12%~2.70%)。与贫铁锂电气石相比,富铁锂电气石富Fe、贫Al、Li和Na,F-锂电气石富Ca和F、贫Na。F-钙锂电气石的SiO_(2)和Al_(2)O_(3)含量分别为36.35%~38.17%和39.78%~41.81%,Li_(2)O^(*)、CaO和F含量高(2.27%~2.59%、2.37%~3.48%和0.99%~1.26%),FeO和Na_(2)O含量低(0.13%~1.87%和0.90%~1.41%)。其中,最富Ca的F-钙锂电气石分子式是(Ca_(0.55)Na_(0.30)□_(0.16))(Li_(1.60)Al_(1.34)Mn_(0.02)Fe_(0.02))Al_(6)(Si_(5.85)Al_(0.15))O_(18)(BO_(3))_(3)(OH)_(3)(F_(0.61)OH_(0.39))。在背散射图像下,电气石具有均一、核-(幔)-边、不规则分带和补丁结构。墨绿色电气石(Type I)由铁电气石核、铁电气石或富铁锂电气石幔/补丁、以及富铁锂电气石边组成,偶见F-钙锂电气石边。黄绿色电气石(TypeⅡ)主要由富铁锂电气石核和贫铁锂电气石、F-锂电气石或F-钙锂电气石幔/边组成(TypeⅡa),或呈具有不规则分带的富铁锂电气石细脉(TypeⅡb)。无色电气石(TypeⅢ)的内部结构分带多样,其中,TypeⅢa呈均一结构,为贫铁锂电气石、F-锂电气石或F-钙锂电气石颗粒;TypeⅢb由贫铁锂电气石核/幔与贫铁锂电气石、F-锂电气石或F-钙锂电气石边组成,偶见F-锂电气石或F-钙锂电气石核/幔;TypeⅢc呈不规则分带或补丁结构,由贫铁锂电气石和F-钙锂电气石组成。电气石的替代机制主要为Li_(1.5)Al_(1.5)Fe_(-3)^(2+),还包括□AlNa_(-1)R^(2+)_(-1)(Type I铁电气石核)、CaR^(2+)Na_(-1)Al_(-1)或CaONa_(-1)(OH)_(-1)(TypeⅠ和TypeⅡ富铁锂电气石)、以及CaLi_(2)Na_(-1)□_(-1)Al_(-1)(TypeⅢ电气石)。与电气石共生的云母具有均一、核-边和不规则分带结构,包括白云母、锂云母、及少量含锂白云母、铁锂云母。电气石和云母的演化序列为铁电气石→富铁锂电气石→贫铁锂电气石→F-锂电气石→F-钙锂电气石和白云母-含锂白云母→铁锂云母/锂云母。随岩浆分异程度加大,电气石Li、Ca、F含量升高,Fe含量降低,Ti、Zn含量略降低,Mn含量略升高。库曲绿色电气石伟晶岩的岩浆向贫Fe、富Li、Ca、F的方向演化,局部伴随富Fe介质结晶和交代。库曲F-钙锂电气石是高分异演化岩浆、极度结晶分异以及Ca-F络合共同作用的产物。铁电气石-锂电气石-钙锂电气石系列的发现和F-钙锂电气石的成因分析表明库曲伟晶岩具有非常高的岩浆分异演化程度。库曲是喜马拉雅东段进一步寻找不同类型富锂伟晶岩的有利区域。喜马拉雅造山带是重要的高度分异演化伟晶岩区和锂等稀有金属资源找矿潜力区。 展开更多
关键词 铁电气石-锂电气石-钙锂电气石 白云母-铁锂云母-锂云母 岩浆分异演化 富锂伟晶岩 喜马拉雅
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高比能富锂锰基层状氧化物正极:关键挑战,改性策略与未来展望
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作者 韩宇宁 王功瑞 +3 位作者 任萱萱 杨铭哲 李忠涛 吴忠帅 《新型炭材料(中英文)》 北大核心 2025年第3期597-620,共24页
富锂锰基层状氧化物(LRMO)具有高比容量、高能量密度和低成本的优势,是下一代高比能锂离子电池的重要候选正极材料。然而,LRMO仍面临首次库仑效率低、倍率性能差、电压衰减等关键科学问题,难以满足航空航天、医疗设备、先进电动汽车等... 富锂锰基层状氧化物(LRMO)具有高比容量、高能量密度和低成本的优势,是下一代高比能锂离子电池的重要候选正极材料。然而,LRMO仍面临首次库仑效率低、倍率性能差、电压衰减等关键科学问题,难以满足航空航天、医疗设备、先进电动汽车等高端应用中锂离子电池的使用需求。为了深入完整地认识LRMO,本综述系统地讨论了LRMO的发展历史、晶体结构、关键挑战和主要改性策略,并对未来前瞻性的发展方向进行了展望。首先详细阐述了LRMO的晶体结构和储能机制,并讨论了其面临的关键挑战,包括晶体结构致密化(体相不可逆反应和表面不可逆反应)和电化学性能衰退(电压衰减、首次库仑效率降低和倍率性能差)。随后,对LRMO的改性策略进行了归纳探讨,阐明了体相、表面、浓度梯度等元素掺杂能够提升锂离子扩散速率和晶体结构稳定性;采用磷酸盐、炭材料、氧化物、导电聚合物等表面包覆,能够有效抑制LRMO与电解质间的有害副反应,增强材料循环过程中的结构稳定性;通过固态/液态电解质改性,增强电极-电解质界面稳定性,提升LRMO的循环性能;此外,通过黏结剂优化策略,能够进一步提高LRMO电化学性能。最后,深入阐述了前瞻性的观点和具有前景的研究方向,为下一代LRMO的规模化制备与应用提供了全面细致的建议和理论指导。 展开更多
关键词 锂离子电池 富锂锰基层状氧化物 高能量密度 掺杂 包覆 炭材料
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无钴富锂锰基正极材料的可控制备及性能研究 被引量：1
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作者 于楚瑶 寇鹏祖 +5 位作者 张志贵 王健行 王志远 左昌玲 汪宽镕 刘政宇 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第2期217-224,共8页
为了满足未来动力市场对于高比容量和高能量密度电池的需求,优化无钴富锂锰基正极材料(LMO)的合成条件对于实现其商业化具有举足轻重的意义。通过高温固相法研究了Li_(x)(Li_(1.2)Mn_(0.6)Ni_(0.2)O_(2))(1.04≤x≤1.16)的最佳烧结温度... 为了满足未来动力市场对于高比容量和高能量密度电池的需求,优化无钴富锂锰基正极材料(LMO)的合成条件对于实现其商业化具有举足轻重的意义。通过高温固相法研究了Li_(x)(Li_(1.2)Mn_(0.6)Ni_(0.2)O_(2))(1.04≤x≤1.16)的最佳烧结温度及配锂比,结合SEM、XRD等仪器对合成样品的物相结构和微观形貌进行了表征,并采用电池测试系统对样品的电化学性能进行了测试。结果表明,当烧结温度为1000℃,配锂比为1.65时得到的二次颗粒大小均一,结晶性良好,电化学性能较佳。10 mA·g^(−1)电流密度下首次放电比容量达260.5 mAh·g^(−1),100 mA·g^(−1)电流密度下充放电循环100周后容量保持率为96%。 展开更多
关键词 无钴正极 富锂锰基 条件优化
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富锂锰基正极材料研究进展 被引量：2
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作者 童汇 谢建龙 +4 位作者 张志谋 郭忻 喻万景 郭学益 黄承焕 《材料导报》 北大核心 2025年第3期1-18,共18页
富锂锰基材料(LRMOs)因具有能量密度高、成本低和环境友好等优点而备受青睐。然而,LRMOs存在首次库仑效率低、循环性能和倍率性能差等固有缺陷,限制了其商业化应用。为了应对这些局限,研究者们对LRMOs的制备方法不断进行改进,并且提出... 富锂锰基材料(LRMOs)因具有能量密度高、成本低和环境友好等优点而备受青睐。然而,LRMOs存在首次库仑效率低、循环性能和倍率性能差等固有缺陷,限制了其商业化应用。为了应对这些局限,研究者们对LRMOs的制备方法不断进行改进,并且提出了多种改性措施,使得LRMOs的性能显著提高。本文介绍了LRMOs的组成与结构、充放电机理,总结了LRMOs的最新研究进展,包括制备方法、面临的挑战和常见改性策略,并指明了未来LRMOs的研究重点,为今后LRMOs的研究及开发提供了重要参考。 展开更多
关键词 富锂锰基材料 锂离子电池 改性 电化学性能
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喀左盆地九佛堂组黑色页岩地球化学特征及其地质意义
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作者 卢峥安 林钦 +1 位作者 孙明道 徐义刚 《地球化学》 北大核心 2025年第4期617-625,I0013,共10页
辽西朝阳-凌源地区喀左盆地主要由早白垩世阿普特阶九佛堂组湖相黑色页岩组成。九佛堂组承载热河生物群晚期沉积历史,其湖泊水环境具有重要研究意义。本文对喀左盆地中部九佛堂村-旧烧锅村九佛堂组建组剖面以及盆地西南缘佛爷洞乡九佛... 辽西朝阳-凌源地区喀左盆地主要由早白垩世阿普特阶九佛堂组湖相黑色页岩组成。九佛堂组承载热河生物群晚期沉积历史,其湖泊水环境具有重要研究意义。本文对喀左盆地中部九佛堂村-旧烧锅村九佛堂组建组剖面以及盆地西南缘佛爷洞乡九佛堂组湖相黑色页岩开展野外地质调查与露头采样工作,分析14件样品的全岩主量和微量元素组成。结果表明,九佛堂组黑色页岩的CaO与MgO含量、烧失量呈正相关关系,与SiO_(2)、TiO_(2)、Al_(2)O_(3)、K_(2)O含量呈负相关关系,指示化学沉积与陆源碎屑输入的波动。微量元素组成与平均大陆上地壳组成相近,指示长英质上地壳物源。喀左盆地黑色页岩整体富集Li、Cs、Rb等水溶性元素,指示蒸发浓缩作用。毗邻的建昌、朝阳等盆地九佛堂组水溶性元素富集特征较弱,且沉积厚度显著小于喀左盆地。因此,喀左古湖为内流盐湖,是区域汇水中心。喀左盆地九佛堂组下部出现Li-Cs含量异常升高现象,推测其与全球规模的火山喷发和气候变化有关。 展开更多
关键词 早白垩世 阿普特阶 九佛堂组 黑色页岩 元素地球化学 富锂盐湖
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反萤石型铁基富锂补锂剂对退役磷酸铁锂动力电池的直接修复研究
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作者 蒋鹏飞 张明俊 +1 位作者 王立帆 詹纯 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第4期148-156,共9页
随着新能源汽车产业的快速发展,动力电池规模化退役带来的资源与环境问题日益严峻,开发绿色高效的电池再生技术已成为行业的迫切需求。本研究通过在退役磷酸铁锂粉末中引入反萤石型铁基富锂补锂剂Li_(5)FeO_(4)(LFO),实现了电化学原位... 随着新能源汽车产业的快速发展,动力电池规模化退役带来的资源与环境问题日益严峻,开发绿色高效的电池再生技术已成为行业的迫切需求。本研究通过在退役磷酸铁锂粉末中引入反萤石型铁基富锂补锂剂Li_(5)FeO_(4)(LFO),实现了电化学原位直接修复。实验结果表明,在半电池体系下,LFO对健康状态(SOH)为90%、80%和70%的LiFePO_(4)正极材料均可展现出优异的补锂效果,其电池充电比容量分别提升了63.2 mA·h/g、48.0 mA·h/g和26.2 mA·h/g。并且,LFO补锂效应仅发生在首圈循环阶段,其分解产物具有较高的电化学稳定性,这确保了修复后电池具有优良的循环性能。此外,全电池测试进一步验证了LFO的补锂能力。添加LFO的LiFePO_(4)全电池放电比容量分别达到了141.0 mA·h/g(SOH 90%)、140.6 mA·h/g(SOH 80%)和141.1 mA·h/g(SOH 70%),与SOH为100%的LiFePO_(4)全电池放电比容量相当。这些结果充分证实了LFO对不同SOH的LiFePO_(4)正极材料均具有显著的补锂效果,为退役动力电池的高效回收提供了新的技术路径。 展开更多
关键词 退役磷酸铁锂电池 直接修复技术 反萤石型铁基富锂补锂剂 Li_(5)FeO_(4) 电化学性能
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配锂量对LiNi_(0.9)0Mn_(0.07)Al_(0.03)O_(2)正极材料电化学性能影响的研究
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作者 申琦荣欣 艾登登 +2 位作者 金生萍 席儒恒 后小毅 《无机盐工业》 北大核心 2025年第7期50-56,共7页
随着现代社会对电池能量密度需求的日益增长,研究者的关注重点放到了高比容量的高镍层状正极材料上,但高镍材料的煅烧条件十分苛刻,材料合成复杂,因此需要探究其合成条件。采用共沉淀法成功制备了3种不同配锂量(1.02、1.04、1.06)的LiNi... 随着现代社会对电池能量密度需求的日益增长,研究者的关注重点放到了高比容量的高镍层状正极材料上,但高镍材料的煅烧条件十分苛刻,材料合成复杂,因此需要探究其合成条件。采用共沉淀法成功制备了3种不同配锂量(1.02、1.04、1.06)的LiNi_(0.9)0Mn_(0.07)Al_(0.03)O_(2)(NMA973)正极材料,探究了不同配锂量对正极材料NMA973的结构形貌、电化学性能的影响。通过XRD、SEM表征得出NMA973-1.04正极材料具有良好的层状结构。通过XPS测试得出NMA973-1.04正极材料的Ni^(3+)含量较高,进一步证明Li^(+)/Ni^(2+)混排程度较低。ICP测试证实了NMA973-1.04正极材料的Li含量是最接近设计值的。电化学测试表明,NMA973-1.04正极材料在不同倍率下都显示出较高的放电比容量,小倍率0.2C的放电比容量可以达到199.00 mA·h/g,从大倍率5.0C再回到小倍率0.2C放电比容量仍为198.60 mA·h/g,容量保持率高达99.0%;在1.0C倍率循环100次后容量保持率为89.0%,这展示了NMA973-1.04正极材料的优异循环性能和结构稳定性。结果说明,配锂量为1.04的NMA973正极材料具有优异的性能。 展开更多
关键词 锂离子电池 高镍三元正极 配锂量 共沉淀法
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VGCF对富锂锰基层状氧化物电极性能的影响
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作者 欧阳丽霞 黄贤凯 +3 位作者 张梦琦 张子恒 徐肖飞 王建涛 《电源技术》 北大核心 2025年第7期1439-1446,共8页
研究了气相生长碳纤维VGCF的含量对高电压条件下富锂锰基电极性能的影响,并采用SEM和EIS分析了VGCF含量对电极性能的影响。结果表明:将VGCF含量由2%增加至6%(质量分数)时,高电压富锂锰基层状氧化物电极的面电阻先急剧降低而后趋于平缓,... 研究了气相生长碳纤维VGCF的含量对高电压条件下富锂锰基电极性能的影响,并采用SEM和EIS分析了VGCF含量对电极性能的影响。结果表明:将VGCF含量由2%增加至6%(质量分数)时,高电压富锂锰基层状氧化物电极的面电阻先急剧降低而后趋于平缓,电极的大倍率性能和循环性能均得到提升。6%VGCF电极在3 C大倍率放电时的比容量为73.7 mAh/g,为2%VGCF电极的2.23倍;其200次循环后的比容量为108.5 mAh/g,容量保持率为71.0%。分析表明,提高一维结构的VGCF含量能在锂离子电池内的富锂锰基层状氧化物颗粒与铝箔集流体之间、活性材料颗粒之间搭建更多直通的电子快速传输通道,构建更完整的高效导电网络,从而有效抑制了电极阻抗的增长,减小电极极化。 展开更多
关键词 极化 VGCF 阻抗 富锂锰基层状氧化物电极 锂离子电池
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新疆卡鲁安锂矿床伟晶岩成因:Li同位素约束
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作者 李浩通 田世洪 +5 位作者 刘嘉文 龚迎莉 王登红 侯可军 赵悦 张玉洁 《地质学报》 北大核心 2025年第6期2126-2140,共15页
新疆卡鲁安伟晶岩锂矿位于新疆阿尔泰造山带中段,是一个潜在的超大型锂辉石矿床。前人对该矿床的岩石成因、成矿机制及构造背景已经有了较多研究成果,但是针对含矿伟晶岩和无矿伟晶岩的成因差异研究相对比较薄弱。本文以Li同位素为研究... 新疆卡鲁安伟晶岩锂矿位于新疆阿尔泰造山带中段,是一个潜在的超大型锂辉石矿床。前人对该矿床的岩石成因、成矿机制及构造背景已经有了较多研究成果,但是针对含矿伟晶岩和无矿伟晶岩的成因差异研究相对比较薄弱。本文以Li同位素为研究手段,分析了卡鲁安外围花岗岩、片岩、板岩、含矿伟晶岩和无矿伟晶岩的Li丰度和同位素组成。研究发现,无矿伟晶岩Li同位素组成偏重,其Li丰度与板岩和外围花岗岩的相似,而含矿伟晶岩Li同位素变化范围与片岩、板岩相重叠,但其Li丰度高度富集。结合前人已发表的地球化学数据,通过对片岩、板岩和富锂黏土岩的瑞利分馏模拟计算,认为卡鲁安伟晶岩起源于变沉积岩角闪岩相下的白云母脱水熔融。其中,无矿伟晶岩由片岩、板岩等变沉积岩部分熔融形成,偏重的Li同位素组成是因为助熔组分的参与,有利于变沉积源岩在低温下发生部分熔融,相对低温条件下Li同位素发生明显分馏;而含矿伟晶岩的形成除变沉积岩(片岩、板岩)部分熔融外,还应该有初始富集Li且Li同位素组成偏轻的源岩参与(例如富锂黏土岩)。 展开更多
关键词 新疆卡鲁安锂矿 含矿伟晶岩 无矿伟晶岩 Li同位素 瑞利分馏
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含碳雾滴燃烧制备微纳空心球型富锂锰基正极材料及性能研究
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作者 陈志铭 储爱民 +2 位作者 周子榆 赵玉萍 陈友明 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第4期1362-1368,共7页
为了满足市场对高容量锂离子电池正极材料的需求,运用含碳雾滴燃烧法制备C/Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_(2)复合前驱体,通过煅烧除碳获得富锂锰基正极材料,并对比溶液燃烧法制备的样品。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜观测... 为了满足市场对高容量锂离子电池正极材料的需求,运用含碳雾滴燃烧法制备C/Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_(2)复合前驱体,通过煅烧除碳获得富锂锰基正极材料,并对比溶液燃烧法制备的样品。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜观测制备样品的微观形貌和晶体结构差异,使用电池测试系统和电化学工作站,对两种方法制备正极材料的电化学性能进行对比分析。结果表明,含碳雾滴燃烧制备的Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_(2)在0.1C倍率下首周放电比容量达到了390.89 mAh/g,在5C电流密度下,仍有185.06 mAh/g;1C倍率下循环充放电100周放电容量保持在108.78 mAh/g,展示了较好的容量与倍率性能,但其循环性能略低于溶液燃烧法制备的样品。 展开更多
关键词 含碳雾滴燃烧 富锂锰基 正极材料 电化学
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超高比能电池高锰富锂层状氧化物正极材料面临的挑战与解决策略
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作者 宋亮亮 梁颢严 +2 位作者 李顺清 邱报 刘兆平 《物理化学学报》 北大核心 2025年第8期10-31,共22页
得益于过渡金属和晶格氧共同参与氧化还原反应,富锂层状氧化物(LLOs)具有大于250 mAh∙g^(−1)的比容量,因而成为下一代商用锂离子电池的潜在候选正极材料。为进一步提高理论比容量并减少对环境和健康有害的钴、镍元素依赖,开发高锰富锂... 得益于过渡金属和晶格氧共同参与氧化还原反应,富锂层状氧化物(LLOs)具有大于250 mAh∙g^(−1)的比容量,因而成为下一代商用锂离子电池的潜在候选正极材料。为进一步提高理论比容量并减少对环境和健康有害的钴、镍元素依赖,开发高锰富锂层状氧化物(HM-LLOs)成为一种可行的策略。通过引入更多的Li–O–Li构型,可以促进更多晶格氧参与氧化还原反应,从而提升理论比容量。然而,锰含量的增加也带来了如活化困难和不可逆氧释放等挑战,显著限制了HM-LLOs理论比容量的实际利用。基于此,本文首先探讨了HM-LLOs高理论比容量的来源,随后深入分析了高锰特性引发的结构变化及其对实际比容量利用的限制,最后系统总结了从合成到活性材料改性的多种优化策略,并展望了可能提升HMLLOs实际比容量的未来方向。 展开更多
关键词 锂离子电池 正极材料 富锂层状氧化物 合成优化 改性策略
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高镍三元正极材料高压性能研究进展
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作者 张鸿滔 黄万友 褚瑞霞 《化工新型材料》 北大核心 2025年第3期35-41,共7页
高镍三元正极材料(Li(Ni_(1-x-y)Co_(x)Mn_(y))O_(2),x+y≤0.4,记为NCM)在高压条件下仍然面临结构稳定性差、界面副反应严重等问题,限制了其在动力电池中的广泛应用。通过离子掺杂、表面包覆、电解液优化和复合改性等多种改性技术,可显... 高镍三元正极材料(Li(Ni_(1-x-y)Co_(x)Mn_(y))O_(2),x+y≤0.4,记为NCM)在高压条件下仍然面临结构稳定性差、界面副反应严重等问题,限制了其在动力电池中的广泛应用。通过离子掺杂、表面包覆、电解液优化和复合改性等多种改性技术,可显著提高高镍三元正极材料的结构稳定性和电化学性能。据此,综述了高镍三元正极材料针对高压性能的改性和优化方法,结果发现,掺杂元素可抑制不利相变,增强锂离子扩散;表面包覆可有效隔离电解液,减少副反应;电解液优化可形成稳定界面层,提升循环性能和容量保持率。尤其是复合改性,可进一步整体显著提升高镍三元正极材料在高压条件下的综合性能。对高镍三元正极材料高压性能的研究,可为其在高能量密度动力锂电池中的应用提供了新的理论支撑和依据。 展开更多
关键词 动力锂离子电池 高镍三元正极材料 高压稳定性 改性优化
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富锂锰基正极材料前驱体共沉淀法制备研究
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作者 EDWARD Bastian 孙召建 +1 位作者 杨凯华 何利华 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第3期143-150,共8页
采用溢流法和浓密法两种共沉淀方式制备了富锂锰基正极材料前驱体(Ni_(0.35)Mn_(0.65)(OH)_(2)),系统研究了氮气/氧气气氛、pH值、络合剂(草酸)浓度、沉淀温度和熟化时间等对前驱体形貌、内部结构、成分、比表面积(BET)和振实密度(TD)... 采用溢流法和浓密法两种共沉淀方式制备了富锂锰基正极材料前驱体(Ni_(0.35)Mn_(0.65)(OH)_(2)),系统研究了氮气/氧气气氛、pH值、络合剂(草酸)浓度、沉淀温度和熟化时间等对前驱体形貌、内部结构、成分、比表面积(BET)和振实密度(TD)等的影响规律。结果表明,共沉淀过程中通入氧气可促进一次颗粒的尺寸均一化;加入草酸络合剂能够减缓反应速率,使前驱体更为疏松多孔;提高沉淀温度和延长熟化时间则显著提高颗粒粒径;对于溢流法而言,pH值升高有助于提高前驱体振实密度,而浓密法则相反。对比溢流法和浓密法两种共沉淀工艺,溢流法所得前驱体粒径更大(2~10μm)、振实密度更高(平均1.76 g/cm^(3));而浓密法所得前驱体的粒径更细(2~4μm)、振实密度更低(平均1.30 g/cm^(3))。相比溢流法,浓密法在Mn/Ni含量、BET和TD等核心指标的标准差上都具有明显优势,有利于获得性能一致性更高的前驱体。 展开更多
关键词 富锂锰基正极材料 前驱体 共沉淀 溢流法 浓密法
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高性能锂离子电池层状富Ni无Co正极材料的研究进展 被引量：1
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作者 王艳红 张磊 +3 位作者 王超越 陈彦合 潘睿聪 葛昊 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第4期544-555,共12页
随着电动汽车的蓬勃发展,对高能量密度、低成本的锂离子电池的需求与日俱增,富Ni层状正极材料被认为是最有发展前景的高比能量锂电池正极材料之一。但目前电动汽车供应链严重依赖稀缺且昂贵的Co,富Ni无Co层状正极具有高能量密度、优越... 随着电动汽车的蓬勃发展,对高能量密度、低成本的锂离子电池的需求与日俱增,富Ni层状正极材料被认为是最有发展前景的高比能量锂电池正极材料之一。但目前电动汽车供应链严重依赖稀缺且昂贵的Co,富Ni无Co层状正极具有高能量密度、优越的库仑效率和较低的价格等优点。介绍了Co对层状富Ni正极材料电化学性能的不利影响并总结了富Ni无Co层状正极材料的制备及改性策略的研究进展,对富Ni无Co层状正极材料的发展方向进行了展望,有望推动富Ni无Co层状正极材料的商业化应用。 展开更多
关键词 锂离子电池 无Co 富Ni 层状正极材料 改性策略
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