钾混合电池用ZIF-8衍生碳封装铋

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作者 陈子涵 邱玉萍 +2 位作者 李民鹏 刘宝 刘卯成 《电池》 北大核心 2025年第3期478-484,共7页

铋(Bi)已广泛用于钾离子电池负极。设计基于沸石咪唑酯骨架(ZIF-8)衍生碳封装金属铋纳米颗粒的Bi@ZC复合材料,作为钾离子/钾金属混合负极。该负极由于额外的钾沉积具有高能量密度潜力,亲钾Bi纳米颗粒的引入,促进了反应动力学。Bi@ZC负... 铋(Bi)已广泛用于钾离子电池负极。设计基于沸石咪唑酯骨架(ZIF-8)衍生碳封装金属铋纳米颗粒的Bi@ZC复合材料,作为钾离子/钾金属混合负极。该负极由于额外的钾沉积具有高能量密度潜力,亲钾Bi纳米颗粒的引入,促进了反应动力学。Bi@ZC负极的循环稳定性较好,在77.0 mA/g电流和0.71 mAh/cm^(2)钾化水平下,可稳定循环200次,平均库仑效率为99.46%。与3,4,9,10-苝四甲酸二酐(PTCDA)正极匹配的全电池,以1 000.0 mA/g电流在1.5~3.5 V能稳定循环2 000次。 展开更多

关键词 沸石咪唑酯骨架(ZIF-8) 铋纳米颗粒 碳骨架封装金属铋 合金负极 钾离子/金属混合电池

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从废锂离子电池和镍-金属氢化物电池混合物中回收有价金属

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作者 张丽霞（译） 《湿法冶金》 CAS 2006年第4期211-211,共1页

Junmin Nan等提出了一种从废锂离子电池（LiBs）和镍-金属氢化物电池（LiMH）混合物中回收有价金属的新工艺。首先用特制拆除机将废电池的铁外壳拆开，分离铝物质和电解液并加热处理，拆下来的物质中的铁外壳及金属网用筛网进行分离；含... Junmin Nan等提出了一种从废锂离子电池（LiBs）和镍-金属氢化物电池（LiMH）混合物中回收有价金属的新工艺。首先用特制拆除机将废电池的铁外壳拆开，分离铝物质和电解液并加热处理，拆下来的物质中的铁外壳及金属网用筛网进行分离；含有LiCoO2，氧化铜，金属镍和储氢合金及它们的氧化物的粉末残渣用3mol／L H2SO4＋3％H2O2在70℃，固液质量体积比1：1．5条件下溶解5h；最后，稀土以稀土重硫酸钠形式沉淀，铜以CuSO4形式，用10％Acorga M5640在pH=1．5～1．7条件下萃取，钴和镍用1mol／L Cyanex272，分别在PH=5．1～5．3和6．3～6．5条件下萃取。试验结果表明，所有金属的回收率都超过94％。 展开更多

关键词 金属氢化物电池 废锂离子电池 有价金属 金属镍 回收率 混合物 CYANEX272 LICOO2

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用混合溶剂萃取体系从废锂离子电池浸出液中回收金属

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作者 武翠莲 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2010年第2期103-103,共1页

关键词 废锂离子电池 混合溶剂 浸出液 回收金属 萃取体系 混合萃取剂 Fe(Ⅲ) 有机溶液

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三维有序大孔Ni-Co-Mn过渡金属氧化物锂离子电池负极材料制备及电化学性能 被引量：3

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作者 曹婷 李东林 +5 位作者 王艳茹 孔祥泽 李童心 张世龙 樊小勇 苟蕾 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第5期1295-1301,共7页

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为胶晶模板,溶胶凝胶法辅助制备出三维有序大孔Ni-Co-Mn混合金属氧化物作为锂离子电池负极材料。与相同组份的纳米颗粒相比,三维有序大孔材料具有大幅度提高的电化学性能。三维有序大孔材料具有高达1530mAh&#... 以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为胶晶模板,溶胶凝胶法辅助制备出三维有序大孔Ni-Co-Mn混合金属氧化物作为锂离子电池负极材料。与相同组份的纳米颗粒相比,三维有序大孔材料具有大幅度提高的电化学性能。三维有序大孔材料具有高达1530mAh·g^-1的可逆容量,在1000mA·g^-1的电流密度下纳米颗粒材料的放电比容量仅为328mAh·g^-1,而多孔材料的放电比容量为876mAh·g^-1,比纳米颗粒材料提高了1.7倍;在100mA·g^-1电流密度下循环100圈之后多孔材料的容量保持率几乎接近100%,而纳米颗粒材料仅为42%。这些结果表明,三维有序大孔结构Ni-Co-Mn混合金属氧化物具有较高的容量和优异的循环性能。 展开更多

关键词 锂离子电池 胶晶模板 Ni-Co-Mn混合过渡金属氧化物 三维有序大孔

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钾离子电池负极材料的改进与展望 被引量：2

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作者 王海斌 陈蓝涛 +1 位作者 郑永军 王茂华 《电池》 CAS 北大核心 2022年第4期457-461,共5页

钾离子电池可能成为锂离子电池的替代品,但半径大导致K+的传输速度慢,影响电池的性能。综述近年来碳基材料、过渡金属硫化物材料、金属合金材料及金属氧化物材料的研究进展。将这些材料制成纳米状、蛋黄壳状和三明治状等结构,可改善钾... 钾离子电池可能成为锂离子电池的替代品,但半径大导致K+的传输速度慢,影响电池的性能。综述近年来碳基材料、过渡金属硫化物材料、金属合金材料及金属氧化物材料的研究进展。将这些材料制成纳米状、蛋黄壳状和三明治状等结构,可改善钾离子电池的电化学性能。展望钾离子电池负极材料在低成本、长循环性能及高稳定性等方面的发展前景。 展开更多

关键词 钾离子电池 碳基材料 过渡金属硫化物 金属合金 金属氧化物

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钾离子电池锰基层状氧化物正极的研究进展

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作者 韩文哲 赖青松 +1 位作者 高宣雯 骆文彬 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1364-1379,共16页

可再生能源替代传统化石燃料的研究推动了电能存储系统的发展。随着对规模储能的需求不断增加,钾离子电池(PIBs)因其成本低廉、元素丰度高、理论工作电压高以及电解液中K+卓越的传输动力学,在未来将成为商用锂离子电池的补充或替代品。... 可再生能源替代传统化石燃料的研究推动了电能存储系统的发展。随着对规模储能的需求不断增加,钾离子电池(PIBs)因其成本低廉、元素丰度高、理论工作电压高以及电解液中K+卓越的传输动力学,在未来将成为商用锂离子电池的补充或替代品。电极材料的发展深刻影响电池的电化学性能。石墨作为钾离子电池负极展现出了优异的循环稳定性,然而,找到具有快速的传输动力学和稳定的框架结构来嵌入/脱嵌大尺寸K^(+)的正极材料是钾离子电池面临的主要挑战。层状过渡金属氧化物因其结构稳定、合成过程简单及价格低廉等优点而具有广阔的应用前景。本文介绍了钾含量和合成温度等对过渡金属层状氧化物晶体结构的影响,并说明了各种晶体结构在脱钾过程中的结构演变和容量损失机理;在此基础上,提出了针对不同晶体结构的锰基过渡金属层状氧化物的改性方法以提高其电化学性能;最后,对新型过渡金属层状氧化物正极的主要研究方向和研究热点进行了预测,以指导未来钾离子电池正极材料的发展。 展开更多

关键词 失效机理 元素掺杂 表面包覆 钾离子电池 层状过渡金属氧化物

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采用硫酸-还原剂浸出工艺从废旧锂离子电池中回收LiNi_(0.6)Mn_(0.2)Co_(0.2)O_2 被引量：22

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作者 陆修远 张贵清 +4 位作者 曹佐英 李青刚 曾理 关文娟 晋可达 《稀有金属与硬质合金》 CSCD 北大核心 2017年第6期14-23,共10页

采用H_2SO_4-还原剂浸出工艺处理废旧锂离子电池正极材料(LiNi_(0.6)Mn_(0.2)Co_(0.2)O_2),研究了H_2SO_4浓度以及浸出温度对有价金属元素浸出的影响,确定了浸出过程中适宜的H_2SO_4浓度为2 mol/L,浸出温度为40℃。在H_2SO_4浓度为2mol/... 采用H_2SO_4-还原剂浸出工艺处理废旧锂离子电池正极材料(LiNi_(0.6)Mn_(0.2)Co_(0.2)O_2),研究了H_2SO_4浓度以及浸出温度对有价金属元素浸出的影响,确定了浸出过程中适宜的H_2SO_4浓度为2 mol/L,浸出温度为40℃。在H_2SO_4浓度为2mol/L、原料与浸出剂比例为100g/L、浸出时间为2h、浸出温度为40℃、搅拌速度为500r/min的优化条件下,通过单因素实验考察了还原剂H_2O_2、C_6H_(12)O_6、Na_2SO_3对有价金属浸出的影响。结果显示,还原剂H_2O_2、C_6H_(12)O_6、Na_2SO_3的最佳添加量分别为4.5%、80g/L、60g/L。通过正交实验考察了混合还原剂的影响,结果表明当还原剂组成为120g/L C_6H_(12)O_6和100g/L Na_2SO_3时,Co、Li、Mn、Ni浸出率分别为93.51%、92.68%、95.61%、92.93%,Al浸出率仅达到18.57%。与单个还原剂相比,通过改变混合还原剂的组成,可在不明显降低有价金属(Li、Ni、Mn、Co)浸出率的情况下,控制杂质金属Al的浸出。另外,对于Al、Li的浸出,影响因素的主次关系分别为:Na_2SO_3>C_6H_(12)O_6>H_2O_2、H_2O_2>Na_2SO_3>C_6H_(12)O_6;对于Co、Mn、Ni的浸出,影响因素的主次关系为C_6H_(12)O_6>H_2O_2>Na_2SO_3。 展开更多

关键词 废旧锂离子电池 LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 有价金属回收 硫酸-还原剂浸出 混合还原剂

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金属价格对电池生产工业的影响

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作者 程薇 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期47-47,共1页

许多汽车生产商开始转向混合动力车或全电动汽车.几家电池材料生产商正在确保关键电池金属的长期供应.同时,固体电解质或钠离子电池的开发商希望他们的工作能获得更多关注.到目前为止,更高的材料价格已经使电池成本上涨了近10%.然而,由... 许多汽车生产商开始转向混合动力车或全电动汽车.几家电池材料生产商正在确保关键电池金属的长期供应.同时,固体电解质或钠离子电池的开发商希望他们的工作能获得更多关注.到目前为止,更高的材料价格已经使电池成本上涨了近10%.然而,由于需求强劲,预计价格还会进一步上涨.IDTechEx发布了全球15家主要的发展中的电池工厂,其中包括特斯拉在美国内华达州的Gigafactory. 展开更多

关键词 电池材料 金属价格 生产工业 汽车生产商 混合动力车 钠离子电池 固体电解质 电动汽车

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维也纳大学的研究者将锂离子电池的性能提升到一个新的水平

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作者 靳爱民 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期68-68,共1页

传统的锂离子电池,如智能手机和笔记本电脑中广泛使用的锂离子电池,已经达到了性能极限。维也纳大学化学系的材料化学家Freddy Kleitz和其他科学家开发了一种新的锂离子电池纳米结构的负极材料,扩大了电池容量并延长了循环寿命。维也纳... 传统的锂离子电池,如智能手机和笔记本电脑中广泛使用的锂离子电池,已经达到了性能极限。维也纳大学化学系的材料化学家Freddy Kleitz和其他科学家开发了一种新的锂离子电池纳米结构的负极材料,扩大了电池容量并延长了循环寿命。维也纳大学无机化学系的Freddy Kleitz表示,纳米结构锂离子电池材料或许是一个很好的解决方案。他和意大利都灵波利特尼科的应用材料和电化学小组负责人克劳迪奥·格尔巴迪(Claudio Gerbaldi)是这项研究的主要贡献者。这两位科学家及其团队开发的基于混合金属氧化物和石墨烯的二维三维纳米复合材料,大大提高了锂离子电池的电化学性能。经过测试,这种新电极材料的比容量大幅度提高,即使在高达1280mA电流密度下,充放电循环也超过3000次。目前的锂离子电池只需大约1000次充电后就会失效。 展开更多

关键词 锂离子电池 性能极限 维也纳 大学 混合金属氧化物 电化学性能 负极材料 纳米复合材料

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巴斯夫在关国俄亥俄州伊利里亚锂离子电池阴极材料生产厂投产

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《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期158-158,共1页

巴斯夫公司宣布，在美国俄亥俄州伊利里亚（Elyria）锂离子电池阴极材料生产厂投产。新的阴极材料厂的建设投资超过5000万美元，美国能源部授予2460万美元的支持。此外，巴斯夫被选定作为ANI。专利的镍钴锰（NCM）阴极材料仅有的两家专... 巴斯夫公司宣布，在美国俄亥俄州伊利里亚（Elyria）锂离子电池阴极材料生产厂投产。新的阴极材料厂的建设投资超过5000万美元，美国能源部授予2460万美元的支持。此外，巴斯夫被选定作为ANI。专利的镍钴锰（NCM）阴极材料仅有的两家专利授权供应商之一，这种阴极材料采用了锂和富锰的混合金属氧化物的独特， 展开更多

关键词 锂离子电池 巴斯夫公司 阴极材料 俄亥俄州 生产厂 投产 混合金属氧化物 美国能源部

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直接碳固体氧化物燃料电池阳极材料的研究进展 被引量：6

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作者 张英杰 吴昊 +3 位作者 曾晓苑 李雪 董鹏 肖杰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期90-98,共9页

如今,世界能源与环境问题日益严峻,其中煤炭、石油等化石燃料的粗放利用是一个很重要的原因,开发一种高效、清洁的煤炭利用技术已经迫在眉睫。直接碳固体氧化物燃料电池(Direct carbon solid oxide fuel cell,DC-SOFC)作为全固态的能量... 如今,世界能源与环境问题日益严峻,其中煤炭、石油等化石燃料的粗放利用是一个很重要的原因,开发一种高效、清洁的煤炭利用技术已经迫在眉睫。直接碳固体氧化物燃料电池(Direct carbon solid oxide fuel cell,DC-SOFC)作为全固态的能量转换装置,可以直接采用固体碳作为燃料,将化学能直接转化为电能,理论上其能量转化效率接近100%。这种全固态的结构可以有效地避免液态金属阳极DCFC和复合电解质型DCFC电解液泄漏、腐蚀和由空气中的二氧化碳引起的电池性能衰减等问题。随着SOFC电池技术的迅速发展,DC-SOFC技术受到了越来越多研究者的关注,并有望成为新一代清洁能源技术。然而,由于采用固体电解质和固体碳燃料,DC-SOFC阳极反应过程复杂且影响因素众多,不同的阳极材料在性能上有着不同的表现。对此,国内外研究者为解释其阳极反应机理做了大量的工作,且不断尝试将各种新型材料用作DC-SOFC的阳极,并取得了一定的成果,对其阳极反应机理做出了合理的推断,在充分发挥DC-SOFC安全性和稳定性的同时大幅提升了其输出性能。目前,对于DC-SOFC的阳极机理,根据电池中碳燃料引入形式的不同,产生了两种不同的理论,且均有合理的实验数据支撑。而已经报道的DC-SOFC阳极材料除了最早的贵金属Pt阳极材料以外,主要有以Ni-YSZ为代表的Ni基复合金属陶瓷阳极材料、以Cu-Ni-YSZ为代表的Cu基复合金属陶瓷阳极材料、以Ag-GDC为代表的Ag基复合金属陶瓷阳极材料及以LST或LSCT为代表的混合离子和电子导体阳极材料(MIECs)。大量研究表明,在金属陶瓷阳极中加入Fe、Sn等具有催化功能的元素能有效增加电池的输出功率,提高燃料的利用效率。这些材料虽然在输出性能上表现不一,但是均存在各自的优势,为DC-SOFC的研究提供了不同的思路。此外,以现有材料为基础,对阳极结构进行优化,进一步提升电池的输出性能,也为未来的阳极材料研究提供了新的方向。本文系统地总结并分析了DC-SOFC阳极结构特性、反应机理以及各类不同阳极材料的最新研究进展,展望了直接碳固体氧化物燃料电池阳极材料的未来发展方向,以期为DC-SOFC阳极材料的高效研究提供有价值的参考。 展开更多

关键词 直接碳固体氧化物燃料电池 阳极材料 复合金属陶瓷材料 混合离子和电子导体

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碳基柔性电极用于电化学钾储存器件 被引量：3

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作者 吴禹翰 吴效楠 +3 位作者 关银燕 徐杨 史发年 梁吉艳 《新型炭材料（中英文）》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期852-874,共23页

随着柔性可穿戴电子市场的快速发展,柔性电化学储能技术取得了令人瞩目的进步。尽管如此,开发低价、安全、高性能的柔性电极依然面临着挑战。在过去的几年里,钾基电化学能量储存体系凭借钾资源的成本优势和易于获得性,而引起广泛的关注... 随着柔性可穿戴电子市场的快速发展,柔性电化学储能技术取得了令人瞩目的进步。尽管如此,开发低价、安全、高性能的柔性电极依然面临着挑战。在过去的几年里,钾基电化学能量储存体系凭借钾资源的成本优势和易于获得性,而引起广泛的关注。炭材料由于其轻质、无毒、丰富等优点而被用作柔性能量储存器件的电极材料或基质材料。本文总结了炭材料(如,碳纳米纤维、碳纳米管、石墨烯)作为柔性电化学钾储存器件(包括钾离子电池、钾离子混合电容、钾-硫/硒电池)的研究进展。同时,概述了碳基柔性电极的合成策略以及已取得的电化学性能。最后,讨论了该领域未来发展面临的挑战并给出了展望。 展开更多

关键词 炭材料 柔性 钾离子电池 钾离子混合电容 钾-硫/硒电池

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全球已拥有从硬质合金废料中回收钨等小金属回收技术

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《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2017年第1期35-35,共1页

很多小金属都有循环回收的高经济价值。以电池材料回收为例,预计到2022年锂离子电池回收市场将价值13亿英镑（折合人民币约111亿元）。目前优美科开发了一种低能耗冶炼技术,特斯拉和丰田将使用这项技术在其欧洲全电动和混合动力车辆中... 很多小金属都有循环回收的高经济价值。以电池材料回收为例,预计到2022年锂离子电池回收市场将价值13亿英镑（折合人民币约111亿元）。目前优美科开发了一种低能耗冶炼技术,特斯拉和丰田将使用这项技术在其欧洲全电动和混合动力车辆中回收锂离子电池。 展开更多

关键词 锂离子电池 混合动力车辆 金属回收 动力电池 回收市场 材料回收 冶炼技术 循环回收 低能耗 特斯拉

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N2016023工信部公布中国2015年有色金属产量

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《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2016年第2期84-84,共1页

工信部公布的中国2015年有色金属产量：N2016024锡矿山闪星公司氧硫混合矿尾矿回收试验成功锡矿山闪星锑业公司专题技改项目——采选厂重浮工段氧硫混合矿尾矿回收工业试验获得成功,其新工艺流程领先国内同行业先进水平。

关键词 有色金属产量 混合矿 技改项目 行业先进水平 锂离子动力电池 回收试验 稀土矿 精矿品位 废催化剂 垃圾焚烧

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功率型电化学储能技术研究进展 被引量：5

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作者 周润怡 黄艳忠 +4 位作者 祁义恒 张传志 周美琪 杨化超 薄拯 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期406-417,共12页

功率型储能器件具有功率密度高和充放电速度快等显著优点,适用于需要大功率输出和短时间内快速响应的应用场景,如电网调频、军用装甲车辆应急启动和港口起重装备能量回收等。围绕主流的功率型储能器件——超级电容器、功率型金属离子电... 功率型储能器件具有功率密度高和充放电速度快等显著优点,适用于需要大功率输出和短时间内快速响应的应用场景,如电网调频、军用装甲车辆应急启动和港口起重装备能量回收等。围绕主流的功率型储能器件——超级电容器、功率型金属离子电池、金属离子混合电容,介绍了各类功率型电化学储能技术的基本工作原理,系统性地总结了国内外学者在功率型电化学储能器件电极材料和电解液方面的改性策略和研究进展,最后对功率型电化学储能技术未来研究方向和应用趋势进行了合理展望。 展开更多

关键词 高功率密度 超级电容 金属离子电池 金属离子混合电容 电极材料 电解液

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