国家自然科学基金(51264027)
- 作品数：7 被引量：14H指数：2
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- LiCoO_2在SO_3气氛中焙烧过程的反应机理被引量：1
- 2017年
- 提出一种新的从废锂离子电池中获得LiCoO_2原材料并将其置于含有SO_3气氛的密闭坩埚中进行化学反应。采用模式配合法找出了反应过程的控速环节,用XRD分析了反应产物的物相组成并详细讨论了LiCoO_2在SO_3气氛中焙烧过程的反应机理。结果表明,反应温度是影响LiCoO2转化率的重要因素。LiCoO_2-SO_3反应的控制环节是内扩散型,表观活化能为51.04kJ/mol。产物物相有Li2SO4、Co_3O_4、Li_2Co(SO_4)_2,产物中未发现CoSO_4。反应过程中锂的转变过程为Li_2O→Li_2SO_4→Li_2Co(SO_4)_2,钴的转变过程为CoO_2→Co_3O_4→Li_2Co(SO_4)_2,且Co_3O_4向钴的硫酸盐的转变过程是整个化学反应的限制步骤。
- 王大辉梁鸿雁陈怀敬杨玉娇孙建勇王宏伟
- 关键词：废锂离子电池LICOO2气固反应反应机理
- 酸化焙烧法回收锂电池正极材料过程中元素的迁移规律及赋存状态研究被引量：2
- 2014年
- 为研究锂离子电池正极材料钴酸锂经酸化焙烧后有价元素Co、Li的迁移规律和赋存状态,将K2S2O7与LiCoO2以摩尔比1∶1.5的比例研磨混合均匀,在马弗炉中不同温度下恒温焙烧0.5h,采用XRD、TG-DSC-MS、SEM和EDS对焙烧产物中Co、Li元素的赋存状态进行了分析。结果表明,当焙烧温度〈200℃时,仅发生吸附水的物理脱附,产物形貌及相组成无明显变化;随着焙烧温度的升高,产物形貌开始出现团聚现象,相组成逐渐变为KLiSO4、K2Co2（SO4）3和K2SO4,且在400-500℃时检测到SO2和O2气体。
- 王大辉李辉辉姜丽丽刘沛静寇生中
- 关键词：钴酸锂赋存形式
- 机械力作用对钴酸锂硫酸化焙烧产物的影响被引量：2
- 2016年
- 目前,研究者仍然不清楚机械研磨处理对从废锂离子电池中获得的钴酸锂(LiCoO_2)的硫酸化焙烧的影响。对钴酸锂与一水合硫酸氢钠(Na HSO4·H2O)混合物球磨前后的产物进行热重-差热-质谱(TG-DSC-MS)分析,结果表明球磨处理使焙烧环节焙烧温度降低。对钴酸锂与一水合硫酸氢钠混合物采用不同球磨时间处理后再进行焙烧,对焙烧产物进行X射线衍射分析发现,球磨0.5 h后的焙烧产物中出现了LiNaSO_4、Na6Co(SO4)4和Na2SO4。对焙烧产物进行扫描电镜-能谱(SEM-EDS)分析,结果表明焙烧产物形貌不规则,呈大小不同的块状,而且颗粒有团聚现象,氧、硫、钠、钴在整个焙烧产物中呈弥散状态均匀分布。
- 王大辉彭勃陈怀敬王耀军文豪曹笃盟
- 关键词：废锂离子电池钴酸锂机械球磨
- 锂离子电池正极废料盐化焙烧及硫酸钠的作用被引量：8
- 2013年
- 针对目前从失效锂离子电池正极废料提取有价金属工艺中存在污染性气体、耗能高等不足,提出盐化焙烧法回收有价金属。将正极废料粉末与NaHSO4·H2O和Na2SO4以1∶5∶7.5的比例混匀焙烧0.5h,焙烧残渣用热水浸出。结果表明:正极废料中的钴和锂转化为易溶于水的硫酸盐,含钴相主要为Na6Co(SO4)4,当焙烧温度为400℃时钴浸出率可达96.35%;加入适量Na2SO4能有效抑制焙烧过程中泡沫的产生,有利于反应稳定、充分的进行,加入的Na2SO4未参与盐化反应而参与了复盐生成反应。
- 王大辉王利
- 关键词：硫酸钠
- LiCoO_2在酸性焙烧环境中元素的赋存形式演变及分布规律研究
- 2015年
- 研究发现钴酸锂(LiCoO2)与NaHSO4·H2O混合经硫酸化焙烧后转变为Li、Co和钠硫酸盐的混合物,然而该物质在酸性焙烧过程中Li和Co元素迁移的化学运动形式仍不为所知。采用TGDSC-MS、XRD、SEM和EDS对LiCoO2在酸性焙烧过程中的温度-质量变化、元素赋存形式的演变和元素的分布特征进行了研究。TG-DSC-MS分析结果表明,LiCoO2与NaHSO4·H2O出现3个明显的失重台阶,相对应DSC曲线出现3个吸热峰,先失去结晶水,再失去吸附水,最后释放出SO3气体,相对应的MS曲线上出现了H2O+(m/z18)和SO2+(m/z64);XRD分析结果表明,随着温度的升高,LiCoO2与NaHSO4·H2O的混合物料逐渐转变为LiNa(SO4)、CoSO4、NaCo(SO4)2和Na6Co(SO4)4;SEM分析结果表明,随着焙烧温度的升高,焙烧产物颗粒的尺寸逐渐减小,由块状物转化为鱼鳞状;EDS分析结果表明,Na、Co、S和O元素呈弥散状态均匀分布在焙烧产物中。
- 王大辉刘沛静姜丽丽李辉辉王耀军寇生中
- 关键词：LICOO2赋存形式
- LiCoO_2在酸性焙烧环境中元素赋存形式的演变规律及分布特征研究被引量：1
- 2016年
- 系统地了解钴酸锂(LiCoO_2)在不同介质环境中的物理化学性质有助于从理论上指导该物质的合成工艺设计以及报废LiCoO_2再利用的工艺设计。本实验将LiCoO_2与Na HSO_4·H_2O、LiCoO_2与Na2S2O7分别按摩尔比1:3、1:1.5的比例混合后进行酸性焙烧,采用TG-DSC-MS、XRD、SEM、EDS研究了焙烧过程中元素赋存形式的演变规律以及元素分布特征。结果表明:LiCoO_2与Na HSO_4·H_2O、Na_2S_2O_7的混合物在焙烧过程中发生了明显的化学反应。焙烧产物中Na元素的赋存形式有Na_2SO_4、LiNaSO_4和Na6Co(SO_4)_4,Li元素的赋存形式为LiNaSO_4,Co元素的赋存形式为Na_6Co(SO_4)_4。焙烧产物致密,形状不规则,Co元素在焙烧产物中分布均匀。
- 王大辉王耀军陈怀敬彭勃文豪姜丽丽
- 关键词：LICOO2赋存形式
- 失效钴酸锂电极材料微结构修复研究被引量：1
- 2017年
- 提出了针对失效钴酸锂(LiCoO_2)电极材料微结构修复的新工艺。将钴酸锂与硫酸氢钠(NaHSO_4·H_2O)分别按物质的量比为1∶0.05、1∶0.10混合,然后进行焙烧—溶解—修复。采用热重-差式扫描量热分析(TG-DSC)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等表征方法,研究了修复过程中材料的热量和质量的变化、成分的变化、相组成及晶胞参数的变化以及材料表面形貌的变化。研究结果表明,钴酸锂与硫酸氢钠混合在酸性环境焙烧的过程中其表面微结构发生了明显变化。以钴酸锂与硫酸氢钠物质的量比为1∶0.05的混合物经焙烧—溶解—修复所得钴酸锂,其晶格参数a=0.281 90 nm、c=1.390 41 nm、c/a=4.932 3,十分接近商用钴酸锂的晶格参数值。再生修复的钴酸锂材料颗粒粒径小,形状不规则。
- 王大辉杨玉娇陈怀敬孙建勇梁鸿雁
- 关键词：电极材料微结构
