Lêkolîn û pêşkeftina vejandina metalê di bataryayên lîtium ion çolê de

著者：Iflowpower – Fornitore di stazioni di energia portatili

Enerjî û jîngeh du mijarên sereke ne ku di sedsala 21-an de rû bi rû mane, geşepêdana geşepêdana enerjiya nû û jêderan bingeh û rêgezek pêşveçûna domdar a mirovî ye. Di salên dawî de, bataryayên lîtium-ion ji ber qalîteya ronahiyê, qebareya piçûk, xwe-vekêşanê, bê bandoriya bîranînê, rêza germahiya xebitandinê ya berfireh, barkirin û dakêşana bilez, jiyana karûbarê dirêj, parastina jîngehê û avantajên din bi berfirehî têne bikar anîn. Herî zû Whittingham yekem bateriya lîtium-ion bi karanîna pergala Li-TIS çêkir, di sala 1990 de, ew ji 1990-an vir ve ji 40 salan zêdetir pêşve çûye, pêşkeftinek mezin çêkiriye.

Li gorî statîstîkan, hêjmara giştî ya bataryayên lîtium-ion li welatê min di Hezîrana 2017an de 8,99 mîlyar bû, bi rêjeya zêdebûna berhevkirî ya 34,6%.

Navnetewî, bataryayên lîtium-ion di qada hêza hewayê de ketine qonaxa serîlêdana endezyariyê, û hin pargîdan û dezgehên leşkerî yên li cîhanê ji bo bataryayên lîtium-ionê li fezayê pêşde çûne, wek Dewletên Yekbûyî, Rêveberiya Hewayî û Fezayê ya Neteweyî (NASA), pargîdaniya bataryayê EAGLE -Picher, France SAFT, Japonya JAXA, hwd. Bi serîlêdana berfireh a bataryayên lîtium-ionê re, hêj bêtir û bêtir hêjmarên bataryayên bermayî hene. Tê pêşbînîkirin ku berî û piştî 2020-an, tenê gerîdeya rêwiyan a bi elektrîkê ya paqij (tevî pêvek-in) û battêriya lîtiumê ya hîbrid a rêwiyan a welatê min 12-77 mîlyon T ye.

Her çend ji bataryaya lîtium-îonê re pîlê kesk tê gotin jî, hêmanek zirardar a wekî Hg, PB tune, lê materyalê wê yê erênî, çareseriya elektrolît û hwd, ku dibe sedema qirêjiya mezin a hawîrdorê, û her weha dibe sedema windakirina çavkaniyan. Ji ber vê yekê, rewşa pêvajoyê ya dermankirina vejenê ya bataryayên lîtium-ionê yên bermayî li mal û derveyî welat binirxînin, û rêça pêşkeftina pêvajoya vegerandina bataryaya lîtium-ionê ya çolê kurt dike, ew xwedî girîngiyek pratîkî ya girîng e.

Parçeyek girîng a bataryaya lîtium-ion xaniyek, elektrolît, materyalek anode, materyalek katodê, adhesive, pelika sifir, û pelika aluminium, û yên wekî wan pêk tîne. Di nav wan de, perçeya girseyî ya CO, Li, Ni ji% 5 heta 15%, 2% heta 7%, 0,5% heta 2%, û her weha hêmanên metal ên wekî Al, Cu, Fe, û nirxa pêkhateyên girîng, anod Materyal û katod bi qasî 33% û 10%, û elektrolît û diafragma bi rêzdarî % 12% û 3% tê hesibandin.

Metalên girîng ên ku di bataryayên lîtium ionê yên çopê de hatine vejandin Co û Li ne, fîlima lîtiumê ya kobalt a girîng a li ser materyalê anode. Bi taybetî di welatê min de çavkaniyên kobaltê nisbeten xizan in, pêşkeftin û karanîna dijwar e, û perçeya girseyî ya kobaltê di bataryayên lîtium-ion de bi qasî 15% pêk tê, ku 850 carî ji kanên kobaltê re ye. Heya nuha, serîlêdana LiCoO2 pîlê îyonek lîtiumê ya materyalê erênî ye, ku tê de organê kobalt lîtium, hexafluorophosphate lîtium, karbonat organîk, materyalê karbonê, sifir, aluminium, hwd.

, naveroka metalê ya girîng di Tablo 1 de tê nîşandan. Bikaranîna pêvajoya şil ji bo dermankirina bermayiyên lîtium-ionê yên bermayî niha li ser pêvajoyên bêtir û bêtir têne lêkolîn kirin, û herikîna pêvajoyê di Figure 1 de tê xuyang kirin. Tecrûbeya 3 qonaxên girîng: 1) Pîlê lîtium-ionê yê rehet a ku hatî hilanîn çap bikin da ku bi tevahî dakêşin, perçebûna hêsan, hwd.

Materyalên elektrodê yên ku piştî dermankirina pêşwext têne wergirtin tê hilweşandin, da ku metalên cihêreng û pêkhateyên wê di forma îyonan de bibin nav şilava şilandinê; 3) Veqetandin û vejandina metala hêja di çareseriya şûştinê de, ev qonax mifteya xerakirina pêvajoyên dermankirina bataryaya lîtium ion e Di heman demê de bal û zehmetiyên lêkolîneran jî bi salan e. Heya nuha, rêbaza veqetandin û vegirtinê bi derxistina çareserker, barîn, elektrolîz, rêbaza veguheztina ion, xwêkirin û etiolojiyê re girîng e. 1.

1, bermayiya pêş-elektrîkî ya elektrîkê ya mayî, beşa bermayî ya pîlê îyonê, berî pêvajoyê bi tevahî tê derxistin, wekî din enerjiya mayî dê li ser germek mezin hûr bibe, ku dibe ku bibe sedema bandorên neyînî yên wekî xetereyên ewlehiyê. Rêbaza dakêşanê ya bataryayên lîtium-ionê yên bermayî dikare li du celeban were dabeş kirin, ku ev in dakêşana laşî û dakêşana kîmyewî. Di nav wan de, vekêşana laşî vekêşana kurt-kurt e, bi gelemperî nîtrojena şil û şilavên din ên cemidî bikar tîne da ku bibe cemidandina germahiya nizm, û dûv re dakêşana zorê ya qulikê bikişîne.

Di rojên destpêkê de, Umicore, Umicore ya Dewletên Yekbûyî, TOXCO nîtrojena şil bikar tîne da ku battera lîtium-ionê ya bermayî derxe, lê ev rêbaz ji bo amûran bilind e, ji bo sepanên pîşesaziyê yên mezin ne maqûl e; vekêşana kîmyewî di nav çareseriyek rêkûpêk de ye (Zêdetir enerjiya bermayî di elektrolîzê de di çareseriyên NaCl de azad bike. Destpêkê, Nan Junmin, û hwd., pîlê îyonek lîtiumê ya bermayî ya monomer di konteynirek pola ya av û amûra hilgirê elektronê de bi cih kir, lê ji ber ku elektrolîta pîlê îyona lîtiumê LiPF6 dihewand, reaksiyonê di têkiliya bi avê re xuya bû.

HF, zirarê dide jîngehê û operatoran, ji ber vê yekê pêdivî ye ku meriv tavilê piştî dakêşanê binavkirina alkaline were çêkirin. Di salên dawî de, Song Xiuling, hwd. Giraniya 2g / L, dema dakêşanê 8h e, voltaja hevgirtinê ya dawîn daket 0.

54V, daxwazên dakêşana bikêrhatî ya kesk bicîh tîne. Berevajî vê, lêçûna dakêşana kîmyewî kêmtir e, operasyon hêsan e, dikare serîlêdana dakêşana pîvana mezin bicîh bîne, lê elektrolît bandorek neyînî li ser xanî û alavên metal heye. 1.

2, pêvajoya şikandina veqetandin û perçebûnê ji bo veqetandina materyalê elektrodê bi pelçiqandina pir-qonaxa, kişandin, û hwd girîng e. ji hêla pelçiqandina pir-qonaxa, kişandin, hwd. ji hêla pelçiqandina pir-qonaxa, kişandin, hwd.

, ji bo hêsankirina karanîna paşê ya agir. Rêbaz, rêbaza şil, hwd. Rêbaza veqetandina mekanîkî yek ji wan awayên pêşdibistanê ye ku bi gelemperî têne bikar anîn, bi hêsanî gihîştina dermankirina vegerandina pîşesaziyê ya mezin a bataryayên lîtium-ionê yên bermayî ye.

SHIN et al., Bi perçiqandin, veqetandin, veqetandina magnetîkî, pêvajoyek hûrbûn û dabeşkirinê ji bo bidestxistina dewlemendkirina veqetandina LiCoO2. Encam destnîşan dikin ku vejandina metala armancê di bin şert û mercên çêtir de dikare were çêtir kirin, lê ji ber ku strukturên pîlê îyona lîtium tevlihev e, dijwar e ku meriv bi vê rêbazê bi tevahî pêkhateyan veqetîne; Li et al.

, Rêbazek veqetandina mekanîkî ya nû bikar bînin, başkirin Karbidestiya vegerandina CO-yê xerckirina enerjiyê û qirêjiyê kêm dike. Di derbarê perçebûna materyalê elektrodê de, ew di serşokek avê ya 55 ¡ã C de hate şuştin û şil kirin, û tevlihev 10 hûrdemî hate rijandin, û maddeya elektrodê ya ku derket% 92 ji metala şilavê ya heyî hate veqetandin. Di heman demê de, kolektorê heyî dikare di forma metalê de were vegerandin.

1.3, pêvajoya tedawiya germê ya dermankirina germê ji bo rakirina maddeya organîk, toner, hwd., Toner, û hwd girîng e.

bataryayên lîtium ionê yên bermayî, û veqetandina materyalên elektrodê û şilavên heyî. Rêbaza dermankirina germê ya heyî bi piranî dermankirina germê ya kevneşopî ya germahiya bilind e, lê pirsgirêkek veqetandina kêm, qirêjiya jîngehê, hwd., Ji bo ku pêvajo bêtir çêtir bibe, di van salên dawî de, lêkolîn her ku diçe zêdetir dibe.

SUN et al., Pîrolîzek valahiya germahiya bilind, maddeya bataryayê ya bermayî berî ku were pelçiqandin di firna valahiyê de tê hildan, û germahî ji 10 ¡ã C heya 600 ¡ã C ji bo 30 hûrdemî ye, û maddeya organîk di molekulek piçûk an şilek an gazê de tê hilweşandin. Ew dikare ji bo madeyên xav ên kîmyewî cuda were bikar anîn.

Di heman demê de, tebeqeya LiCoO2 piştî germkirinê ji pelika aluminiumê veqetandî dibe û hêsan tê veqetandin, ku ev ji bo oksîda metala neorganîkî ya paşîn sûdmend e. Pêş-dermankirina maddeya erênî ya bataryaya lîtium-ionê ya bermayî. Encam destnîşan dikin ku dema ku pergalê ji 1 kêmtir e.

0 kPa, germahiya reaksiyonê 600 ¡ã C ye, dema reaksiyonê 30 hûrdem e, girêdana organîk dikare bi giranî were rakirin, û piraniya maddeya çalak a elektrodê erênî ji pelika aluminiumê veqetandî ye, pelika aluminiumê bêkêmasî tê hiştin. Li gorî teknîkên dermankirina germê ya kevneşopî, pîrolîza valahiya germahiya bilind dikare ji hev cihê were vegerandin, karanîna berfireh a çavkaniyan baştir bike, di heman demê de pêşî li hilweşandina gazên jehrîn ên ji materyalê organîk digire ku bibe sedema qirêjiya hawîrdorê, lê alav bilind, tevlihev e, Pêşkêşkirina pîşesaziyê hin sînoran heye. 1.

4. Bi gelemperî PVDF li ser elektroda veqetandinê ya rûkala organîk a bi hêz a polar, ji ber vê yekê materyalê elektrodê erênî ji pelika aluminiumê ya heyî veqetandî ye. Liang Lijun ji bo hilweşandina maddeya elektroda erênî ya pelçiqandinê, cûrbecûr halên organîk ên polar hilbijart, û dît ku helwêsta herî baş N-methylpyrrolidone (NMP) bû, û maddeya çalak a materyalê elektrodê erênî LIFEPO4 û tevliheviya karbonê dikare di bin şert û mercên çêtirîn de were çêkirin.

Ew bi tevahî ji pelê aluminium veqetandî ye; Hanisch et al, rêbaza hilweşandinê bikar tîne da ku elektrodê bi tevahî piştî dermankirina germê û veqetandina zexta mekanîkî û pêvajoya verastkirinê hilbijêrin. Elektrod di 90 ¡ã C de di NMP de ji 10 heta 20 hûrdeman hate derman kirin. Piştî dubarekirina 6 caran, girêdana di materyalê elektrodê de dikare bi tevahî hilweşe, û bandora veqetandinê bi hûrgulî ye.

Çareserbûn bi rêbazên din ên pêş-dermankirinê re tê berhev kirin, û operasyon hêsan e, û ew dikare bi bandor bandora veqetandinê û rêjeya başbûnê baştir bike, û perspektîfa serîlêdana pîşesaziyê çêtir e. Heya nuha, binder bi piranî ji hêla NMP-ê ve tê bikar anîn, ku çêtir e, lê ji ber nebûna biha, bêserûber, jehrê kêm, hwd., heya radeyekê, heya radeyekê, serîlêdana wê ya pêşkeftina pîşesaziyê.

Pêvajoya şilkirina hilweşandinê ew e ku materyala elektrodê ya ku piştî dermankirinê hatî peyda kirin were hilweşandin, da ku hêmanên metal ên di materyalê elektrodê de di forma îyonan de di nav çareseriyê de bibin, û dûv re bi cûrbecûr teknîkên veqetandinê ji hev veqetin û CO-ya metalê ya girîng, Li et al. Rêbazên şûştina helweşandî Girîng şûştina kîmyewî û şûştina biyolojîkî heye. 2.

1, şûştina kîmyewî rêbaza şûştina kîmyewî ya kevneşopî ev e ku meriv bi şûştina asîdê an bi imadkirina alkaline ve helandina hilweşandina materyalên elektrodê bi dest bixe, û girîng e ku meriv rêbazek şûştina gavê û rêbazek şûştinê ya du-gav bihewîne. Rêbaza paqijkirina yek-gavekî bi gelemperî asîdek înorganîk HCl, HNO3, H2SO4, û yên wekî wan bikar tîne da ku rasterast materyalê elektrodê rasterast li ser materyalê elektrodê belav bike, lê rêbazek wusa dê gazên zerardar ên wekî CL2, SO2 hebe, da ku dermankirina gazê derxe. Di lêkolînê de hat dîtin ku H2O2, Na2S2O3 û kêmkerên din ên wekî H2O2, Na2S2O3 li melzemeyê şûştinê hatine zêdekirin, û ev pirsgirêk dikare bi bandor were çareser kirin, û CO3 + di heman demê de hêsantir e ku CO2 + di şilava şuştinê de hilweşîne, bi vî rengî rêjeya şûştinê zêde dike.

Pan Xiaoyong et al. Pergalek H2SO4-Na2S2O3 dipejirîne da ku materyalê elektrodê bişewitîne, CO, Li ji hev veqetîne û vegerîne. Encaman destnîşan kir ku giraniya H + 3 mol / L, giraniya Na2S2O3 0 ye.

25 mol / L, rêjeya hişk a şil 15: 1, 90 ¡ã C, CO, Rêjeya paqijkirina Li ji% 97 bilindtir bû; Chen Liang et al, H2SO4 + H2O2 hate şûştin ku maddeya çalak vedişêre. Encaman destnîşan kir ku rêjeya hişk a şil 10: 1, giraniya H2SO4 2,5 mol / l, H2O2 bi 2 zêde bûye.

0 ml / g (toz), germahî 85 ¡ã C, dema şûştinê 120 hûrdem, Co, Ni û Mn, bi rêzê, 97%, bi rêzê, 98% û 96%; Lu Xiuyuan et al. Ji bo paqijkirina karanîna pergala karmendê H2SO4 + Raised ji bo şûştina materyalê elektrodê erênî ya bataryaya lîtium-îon-nîkel-a bilind (lini0.6CO0.

2Mn0.2O2), ajanên kêmkirina cihêreng (H2O2, glukoz û Na2SO3) li ser bandorên şilkirina metalê lêkolîn kirin. tesîr.

Encam destnîşan dikin ku di bin şert û mercên herî maqûl de, H2O2 wekî kargêrek kêmker tê bikar anîn, û bandora şilkirinê ya metala girîng bi rêzdarî 100%, 96,79%, 98,62%, 97% e.

Raya berfereh, bi karanîna ajanên kêmkirina asîdê wekî pergala şûştinê, ew pêvajoya paqijkirina serekî ya dermankirina pîşesazî ya heyî ya bermayiyên lîtium-ionê yên bermayî ye ji ber feydeyên daxistina asîdê ya rasterast, rêjeya şûştinê ya bilind, rêjeya reaksiyonê ya zûtir, hwd. Rêbaza şûştinê ya du gav ev e ku piştî dermankirinek hêsan a alkalî were kirin, bi vî rengî ku Al di forma NaAlO2 de di şiklê NaAlO2 de, û dûv re wekî çareseriyek şûştinê hêmanek kêmker H2O2 an Na2S2O3 lê zêde bike, tê bidestxistin. vexwarina zikmakî û veqetandin û veqetandinê peyda kir. Deng Chao Yong et al.

Bi karanîna çareseriyek 10% NaOH hate çêkirin, û rêjeya şûştina Al 96,5%, 2 mol / L H2SO4 û 30% H2O2 bi asîdê vebûn, û rêjeya şûştina CO 98,8% bû.

Prensîba paqijkirinê wiha ye: 2licoo2 + 3H2SO4 + H2O2→Li2SO4 + 2CoSO4 + 4H2O + O2 dê bi çareseriya şûştinê ya bidestxistî, bi derxistinek pir-qonaxê, were bidestxistin û vegerandina dawî ya CO digihîje 98%. Rêbaz hêsan e, xebitandinê hêsan e, korozyonek piçûk, qirêjiya kêm e. 2.

2, Zagona Leaching Biyolojîk Wekî ku pêşkeftina teknolojiyê, teknolojiya biyometrîal ji ber parastina jîngehê ya bikêr, lêçûna kêm xwedan meylên pêşkeftinê û perspektîfên serîlêdanê çêtir e. Rêbaza şilkirina biyolojîkî li ser bingeha oksîdasyona bakteriyan e, da ku metal di forma îyonan de bikeve nav çareseriyê. Di van salên dawî de, hin lêkolîner di karanîna rêbazên şuştina biyolojîkî de metala biha-biha lêkolîn kirin.

MISHRA et al. Bikaranîna asîda înorganîk û bacillus oksîdê oksîdê eosubric asîdê ji bo paqijkirina pîlê îyona lîtiumê ya bermayî, bi karanîna hêmanên S û Fe2 + wekî enerjiyê, H2SO4 û FE3 + û metabolîtên din ên di navgîna şuştinê de, û van metabolîtan bikar bînin da ku pîlê lîtium Ionê ya kevn hilweşînin. Lêkolînê dît ku rêjeya hilweşîna biyolojîkî ya CO ji Li zûtir e.

Fe2 + dikare hilberîna mezinbûna biota, FE3 + û metal di bermayî de pêşve bibe. Rêjeya hişk a şil bilindtir, ango

, mezinbûna nû ya giraniya metal, dikare mezinbûna bakteriyan asteng bike, ji bo hilweşandina metal ne alîkar e; MarcináKováEtOAc. Navgîna xurek ji hemî mîneralên ku ji bo mezinbûna bakteriyan hewce ne pêk tê, û navgîna xurek kêm di H2SO4 û hêmana S de wekî enerjiyê tê bikar anîn. Di lêkolînê de hat dîtin ku di hawîrdora dewlemend a xurekan de, rêjeyên şilbûna biyolojîkî yên Li û CO bi rêzê 80% û 67% bûn; di hawîrdorek kêm xwarinê de, tenê 35% Li û 10.

5% CO hate hilweşandin. Rêbaza şûştina biyolojîkî li gorî pergala kevneşopî ya şûştina ajan-kêmkirina asîdê, xwedan avantaja lêçûnek kêm û parastina jîngehê kesk e, lê rêjeya şilkirina metalên girîng (CO, Li et al.) nisbeten kêm e, û pêvajoyek mezin a pîşesazîbûnê hin sînoran heye.

3.1, Rêbaza derxistina çareserker Rêbaza derxistina çareserker pêvajoya niha ya veqetandin û vejandina hêmanên metal ên bermayiyên îyona lîtiumê ye, ku ew e ku bi îyonek armancê re di şilava şûştinê de kompleksek stabîl ava bike, û çareserkerên organîk ên guncan bikar bîne. Ji hev veqetînin, ji bo derxistina metal û pêkhateya armanc.

Bi gelemperî derxistinên têne bikar anîn ji bo Cyanex272, Acorgam5640, P507, D2EHPA û PC-88A, û hwd girîng in. Swain et al. Bandora giraniya derhênerê CYANEX272 li ser CO, Li lêkolîn bikin.

Encaman destnîşan kir ku giraniya 2,5 heta 40 mol / m3, CO ji 7,15% gihîştiye 99.

90%, û derxistina Li ji 1,36% bû 7,8%; giraniya 40 heta 75 mol / m3, bingeha rêjeya derxistina CO Rêjeya derxistina Li nû ji% 18 tê zêdekirin, û gava ku tansiyona ji 75 mol / m3 bilindtir be, faktora veqetandinê ya CO mêzînê kêm dike, faktora veqetandinê ya herî zêde 15641 e.

Piştî rêbaza du-gavekî ya Wu Fang, piştî derxistina derxistina derhênerê P204, P507 ji CO, Li hate derxistin, û dûv re H2SO4 hate berevajî kirin, û jêdera ku hatî hildan li Na2CO3 vegerandina bijartî li Li2CO3 hate zêdekirin. Dema ku pH 5,5 be, faktora veqetandina CO, Li digihîje 1×105, vegerandina CO ji %99 jor e; kang et al.

Ji ziravî 5% heta 20% CO, 5% ~ 7% Li, 5% ~ 10% Ni, 5% kîmyewî organîk û 7% bermayiyên plastîk îyonên lîtiumê sulfate kobalt di pîlê de tê peyda kirin, û giraniya CO 28 g / L e, pH li 6,5 Feyd û Metalên gemarî yên wekî kulîlk rûdine. Dûv re bi bijartî Co ji qonaxa avî ya paqijkirî ji hêla Cyanex 272 ve, dema ku pH derxînin <6, the separation factor of CO / Li and CO / Ni is close to 750, and the total recovery of CO is about 92%.

Dikare were dîtin ku giraniya derhêner bandorek mezin li ser rêjeya derxistinê dike, û veqetandina metalên girîng (CO û Li) bi kontrolkirina pH ya pergala derxistinê dikare were bidestxistin. Li ser vê bingehê, karanîna pergalek derxistina tevlihev bi battera lîtium-ionê ya çopê tê derman kirin, ku dikare çêtir bigihîje veqetandin û vegerandina bijartî ya îyonên metal ên girîng. PRANOLO et al, pergalek derxistina tevlihev bi bijartî Co û Li di lebatên bermayî yên lîtium-ionê de vedigere.

Encam destnîşan dikin ku %2 (rêjeya cildê) ACORGAM 5640 li 7% (rêjeya cildê) Ionquest801 tê zêdekirin, û pH-ya derxistina Cu dikare were kêm kirin, û Cu, Al, FE dê ji hêla pergala kontrolê pH ve di qonaxa organîkî de were derxistin, û Veqetandina bi Co, Ni, Li ve were bicîh kirin. Dûv re pHya pergalê di navbera 5.5 û 6 de hate kontrol kirin.

0, û derxistina hilbijartî ya Co ya derxistina hilbijartî ya CO, Ni û Li di şilava derxistinê de kêmasî bûn; Zhang Xinle et al. Ji bo ku di pîlê îyonê de avjeniya asîdê - derxistin - baranê bikar bînin. Encam nîşan dide ku dilopa asîdê 3 ye.

5, û derhênerê P507 û rêjeya volume ya Cyanex272 ya 1: 1 têne derxistin, derxistina CO% 95,5 e. Dûv re karanîna guheztina berevajî ya H2SO4, û pelekirina pH-ya dijberî 4 hûrdem e, û rêjeya barîna CO dikare bigihîje 99.

9%. Nêrîna berfereh, rêbaza derxistina çareserker xwedan avantajên mezaxtina enerjiyê ya kêm, bandora veqetandina baş e, rêbaza derxistina asîdê-vexwarin-çareser niha pêvajoya sereke ya bermayiyên lîtium ionê ye, lê xweşbînkirina bêtir jêderxistin û şert û mercên derxistinê Ew lêkolîna heyî ya di vî warî de ye ku bigihîje bandorên bikêrtir û jîngehê dostane û vezîvirandinê. 3.

2, rêbaza baranê ev e ku meriv bataryaya lîtium-ion a bermayî amade bike. Piştî hilweşandinê, çareseriya CO, Li tête peyda kirin, û barhilgir li baranê, metala mebesta girîng Co, Li, hwd tê zêdekirin, da ku veqetandina metalan bi dest bixe.

SUN et al. Zehf li ser karanîna H2C2O4 wekî alavek şûştinê ye dema ku îyonên CO-yê di nav çareseriyê de di forma COC 2O4 de dibarîne, û dûv re Al (OH) 3 û Li2CO3 bi ​​zêdekirina barîna NaOH û Na2CO3 têne barandin. Veqetandinî; Pan Xiaoyong et al li dora PH-ê li 5-ê tête kirin.

0, ku dikare piraniya Cu, Al, Ni jê bibe. Piştî derxistina din, 3% H2C2O4 û rûniştina Na2CO3 ya têrbûyî COC2O4 û Li2CO3, vejandina CO ji% 99 bilindtir e Rêjeya vegerandina Li ji% 98 bilindtir e; Li Jinhui piştî amadekirina bataryayên îyonê yên lîtiumê yên bermayî, pêşî lê tê derman kirin, mezinahiya perçeyê ji 1,43 mm kêmtir bi giraniya 0 tê kontrol kirin.

5 heta 1.0 mol / L, û rêjeya hişk-avî 15 heta 25 g / L e. 40 ~ 90 hûrdem, di encamê de barîna COC2O4 û çareseriya şûştina Li2C2O4, vejandina dawî ya COC2O4 û Li2C2O4 ji 99% derbas bû.

Barîn zêde ye, û rêjeya vegerandina metalên girîng zêde ye. PH-ya kontrolê dikare veqetandina metalan bi dest bixe, ku bi hêsanî gihîştina pîşesazîbûnê ye, lê bi hêsanî bi nepakîyan re tê asteng kirin, ku bi nisbet kêm e. Ji ber vê yekê, mifteya pêvajoyê ev e ku meriv hilbijarkek barîna hilbijartî hilbijêrin û şert û mercên pêvajoyê bêtir xweşbîn bikin, rêza barîna îyona metalê ya taybet kontrol bikin, bi vî rengî paqijiya hilberê çêtir bikin.

3.3. Rêbaza elektrolîtîkî ya elektrolîtîk vegerandina metala valvîyê ya di pîlê lîtium îyona çopê de, rêbazek elektrolîza kîmyewî ye di şilava şûştina materyalê elektrodê de, da ku ew bibe yek an sedimentek.

Materyalên din zêde nekin, danasîna nepakiyan ne hêsan e, meriv dikare hilberên paqijiya bilind werbigire, lê di bûyera pir îyonan de, depoyek tevahî çêdibe, bi vî rengî paqijiya hilberê kêm dike, di heman demê de bêtir enerjiya elektrîkê dixwe. Myoung et al. Ji bo dermankirina HNO3 maddeya erênî ya paqijkirina madeya erênî ya pîlê îyona lîtium-a çopê madeyek xav e, û kobalt bi rêbazek potansiyel a domdar tê peyda kirin.

Di dema pêvajoya elektrolîzê de, O2 digihîje NO3 - reaksiyonek kêmkirinê, OH-konsantre tê zêdekirin, û CO (OH) 2 li ser rûyê katodê Ti tê hilberandin, û dermankirina germê ji hêla CO3O4 ve tê wergirtin. Pêvajoya reaksiyona kîmyewî wiha ye: 2H2O + O2 + 4E→4OHNO3- + H2O + 2E→NO2- + 2OHCO3 ++ E→CO2 + CO2 ++ 2OH- / TI→CO (OH) 2 / Ti3CO (OH) 2 / Ti + 1 / 2O2→CO3O4 / TI + 3H2OFREITAS, û hwd., Bi karanîna teknolojiya potansiyela potansiyel û dînamîkî ya domdar bikar tîne da ku CO ji materyalê erênî ya bermayiya lîtium ionê ya çolê vegerîne.

Encam destnîşan dikin ku her ku pH zêde dibe, karbidestiya barkirinê ya CO kêm dibe, pH = 5.40, potansiyel -1.00V, dendika barkirinê 10.

0c / cm 2, karbidestiya barkirinê herî zêde ye, digihîje 96,60%. Pêvajoya reaksiyona kîmyayî wiha ye: CO2 ++ 2OH-→CO (OH) 2 (S) CO (OH) 2 (S) + 2E→CO (S) + 2OH-3.

4, rêbaza danûstendina îonê, rêbaza pevguhertina îyonê cûdahiya kapasîteya adsorpsiyonê ya kompleksên cûda yên îyonên metal ên wekî Co, Ni ye, ku têgihîştina veqetandin û derxistina metalan e. FENG et al. Zêdekirina vegerandina CO ji materyalê elektrodê erênî H2SO4 şilava şilkirinê.

Lêkolîna li ser rêjeya vejenê ya kobaltê û veqetandina nepakiyên din ji faktorên wekî pH, çerxa levkirinê. Encaman destnîşan kir ku rezîla TP207 ji bo kontrolkirina pH = 2.5 hate bikar anîn, dorhêl 10 hate derman kirin.

Rêjeya rakirina Cu gihîşt %97,44, û vejandina kobaltê jî gihîşt %90,2.

Rêbaz xwedan hilbijartiyek bihêz a îyona armancê, pêvajoyek hêsan û xebitandina hêsan e, ji bo derxistina bihayê metala guhêrbar di pîlê lîtium ion çolê de, ku rêyên nû peyda kiriye, lê ji ber sînorê lêçûna bilind, serîlêdana pîşesaziyê tê derxistin. 3.5, xwêkirina şorbûnê ew e ku bi zêdekirina tîrêjê (NH4) 2SO4-a têrbûyî û halera domdar a dielektrîkî ya kêm di nav çareya şûştina batarya îyona lîtiumê ya çopê de, domdariya dielektrîkî ya şilava şuştinê kêm bike, û xwêya kobalt ji çareseriyê tê rijandin.

Rêbaz hêsan e, xebitandin hêsan û kêm e, lê di bin şert û mercên cûrbecûr îyonên metal de, bi barîna xwêyên metal ên din re, bi vî rengî paqijiya hilberê kêm dike. Jin Yujian et al, li gorî teoriya nûjen a çareseriya elektrolîtê, karanîna bataryayên lîtium ion şorkirî. Çareseriya avê ya têrbûyî (NH4) 2SO4 û etanolê bêhîdro ji şilava şûştina HCl ya ji LiiCoO2 wekî elektrodek erênî hatin zêdekirin, û gava ku çareserî, çareseriya avê ya têrbûyî (NH4) 2SO4 û etanolê bêhîd bûn 2: 1: 3, rêjeya baranê ji %92 zêdetir CO2.

Hilbera xwê ya ku di encamê de (NH4) 2CO (SO4) 2 û (NH4) Al (SO4) 2 ye, ku xwêyên perçekirî bikar tîne da ku du xwê ji hev veqetîne, bi vî rengî hilberên cûda werdigire. Di derbarê derxistin û veqetandina metala hêja de di şûştina bataryaya îyona lîtiumê ya bermayî de, ya jorîn çend awayên lêkolînê hene. Bi berçavgirtina faktorên wekî qebareya pêvajoyê, lêçûna xebitandinê, paqijiya hilberê û qirêjiya duyemîn, Tablo 2 rêbaza teknîkî ya berhevdana çend derxistina veqetandina metalê ku li jor hatî destnîşan kirin kurt dike.

Heya nuha, serîlêdana bataryayên lîtium-ionê di enerjiya elektrîkê û aliyên din de berfirehtir e, û hejmara bataryayên lîtium-ionê yên bermayî nayê kêm kirin. Di vê qonaxê de, pêvajoya vegerandina bataryayê ya lîtium-îyonê bê çopê ji bo pêş-dermankirinê girîng e - vezîvirandina şil-şil. Dermankirina berê veqetandin, perçiqandin û veqetandina materyalê elektrodê, hwd.

Di nav wan de, rêbaza hilweşandinê hêsan e, û ew dikare bi bandor bandora veqetandinê û rêjeya başbûnê baştir bike, lê çareserkerê girîng a ku niha tê bikar anîn (NMP) heya radeyekê biha ye, ji ber vê yekê serîlêdana çareserkerê maqûltir hêjayî lêkolînê di vî warî de ye. Yek ji rêgezên. Pêvajoya şûştinê bi kargêrê kêmkirina asîdê re wekî kargêrek şûştinê girîng e, ku dikare bandorek şûştinê ya bijare bi dest bixe, lê dê qirêjiya duyemîn wekî şilava bermahiyên neorganîkî hebe, û rêbaza şûştina biyolojîk xwedan avantajek jêhatî, parastina jîngehê û lêçûna kêm e, lê metalek girîng heye.

Rêjeya şûştinê bi nisbetî bilind e, û xweşbînkirina hilbijartina bakteriyan û xweşbînkirina şert û mercên şûştinê dikare rêjeya şûştinê zêde bike, yek ji rêwerzên lêkolînê yên pêvajoya şûştinê ya pêşerojê. Metalên Valentine yên di çareseriyên paqijkirina şilbûnê de girêdanên sereke yên pêvajoya vegerandina battera lîtium-ionê ya çopê ne, û xalên sereke û dijwariyên lêkolînê yên van salên dawîn in, û rêbazên girîng derxistina çareserker, barîn, elektrolîz, rêbaza danûstendina îonê, analîza xwê Bisekine. Di nav wan de, rêbaza derxistina çareserker niha bi gelek awayan tê bikar anîn, digel qirêjbûna kêm, mezaxtina enerjiyê ya kêm, bandora veqetandinê ya bilind û paqijiya hilberê, û hilbijartin û pêşkeftina jêderkên bikêrtir û bihatir, bi bandor kêmkirina lêçûnên xebitandinê, û vekolîna din a hevrêzên derhênerên cihêreng dikare yek ji rêwerzên bala vê qadê be.

Wekî din, rêbaza baranê di heman demê de ji ber avantajên wê yên rêjeya başbûnê ya bilind, lêçûna kêm û pêvajoyek bilind, rêgezek din a lêkolîna wê jî mifteyek e. Heya nuha, pirsgirêka girîng di hebûna rêbaza baranê de kêm e, ji ber vê yekê, di derbarê hilbijartin û şert û mercên pêvajoyê yên sedimentasyonê de, ew ê rêza barîna îyonê ya metalê ya taybet kontrol bike, bi vî rengî zêdebûna paqijiya hilberê dê bibe xwedî perspektîfên serîlêdana pîşesaziyê çêtirîn. Di heman demê de, di pêvajoya dermankirina bermayiya lîtium-ionê ya çopê de, qirêjiya duyemîn wekî şilava çopê, bermahiyên çopê nayê asteng kirin, û zirara qirêjiya duyemîn kêm dibe dema ku çavkanî tê bikar anîn da ku bigihîje bataryayên lîtium-ionê yên bermayî.

Jîngehparêzî, bikêrhatî û kêm rec.