LiTFSI0.6-LiODFB0.4+LiPF6电解液在锂金属电池中的应用

锂金属因为其具有高能量密度,是构建高比能电池的理想负极。然而,锂枝晶的产生和生长阻碍了锂金属电池(锂作为负极)的发展。在本文中,我们使用LiPF_6作为LiTFSI-LiODFB基双盐电解液的添加剂,该电解液能够显著提高锂金属电池在25℃和60℃温度下的循环稳定性和倍率性能。锂金属电池的优异的循环性能归因于添加剂能够在Li金属表面上产生稳定的固体电解质膜。     

LiMn2O4-PPy双电极高效协同电控提取盐湖锂离子

电控离子交换(Electrochemically switched ion exchange,ESIX)系统内对电极具有保持溶液电中性、增强提锂效果且使系统形成闭合回路的关键作用。在ESIX技术盐湖提锂过程中人们主要关注锂离子捕获电极,关于对电极的研究较少。而本文研究了不同类型对电极对ESIX系统提锂性能的影响。分别采用聚吡咯/导电炭黑/聚偏二氟乙烯(PPy/C/PVDF)、活性炭/导电炭黑/聚偏二氟乙烯(AC/C/PVDF)和石墨板电极作为ESIX系统中锰酸锂/导电炭黑/聚偏二氟乙烯(LiMn₂O₄/C/PVDF)提锂膜电极的对电极,考察了这3种ESIX系统在氯化物型高镁锂比模拟卤水(Mg/Li～50)中的提锂性能。结果表明,当PPy/C/PVDF作为对电极时可有效吸附卤水中Cl^-,且ESIX系统提锂性能最优,Li⁺吸附量为13.9 mg/g;当PPy/C/PVDF电极湿膜厚度增加至1 mm时,ESIX系统对Li⁺的提取率可达44.2%,Li⁺/Mg     

锂合金的电解制备及性能研究 Ⅰ.合金循环伏安曲线与库仑效率

本文研究了五种锂合金在非水LiClO_4溶液中的循环性能,在三种不同的Al基质上形成的Li—Al合金的循环伏安曲线显示,合金主要由β—LiAl和α—LiAl合金组成,在三种Al材料中,Li在Al_2基质上的循环效率最高,在Pb和In与Li形成的合金中,LiIn合金具有较高的循环效率和良好的可逆性,实验表明,在Al_2基质上形成的LiAl合金和LiIn合金是非常有希望应用于二次锂电池的阳极材料。     

氮肥对三江平原沼泽土氧化CH4的影响

三江平原新鲜沼泽土添加不同量的NH₄HCO₃后,在25°C下进行了6次连续培养。首次在大气浓度CH₄(约1.8 μl/l)中培养时,供试沼泽土氧化大气CH₄速率与NH₄HCO₃的加入量成反比,表明NH₄⁺最初抑制沼泽土氧化大气浓度CH₄。第1次用高浓度CH₄(约8 000 μl/l)培养沼泽土时,铵态氮抑制供试沼泽土氧化高浓度CH₄,但随着培养的继续,铵态氮的抑制作用逐渐减弱,最终转变为促进供试沼泽土氧化高浓度CH₄。经过高浓度CH₄培养后,添加NH₄HCO₃的供试沼泽土氧化大气CH₄速率上升2.6~5倍,且与NH₄HCO₃的加入量呈正相关,表明铵态氮肥最初对沼泽土氧化CH₄的抑制作用已经转变为促进作用。铵态氮对沼泽土氧化大气浓度CH₄和高浓度CH₄的抑制作用都是短暂的,其长期作用将是促进沼泽土氧化CH₄。     

基于密度泛函理论研究K对Li2CO3晶体影响规律

以盐湖卤水为原料提取并制备Li₂CO₃的过程中,共存离子对其结晶过程影响较大,尤其我国西藏盐湖卤水为原料制备碳酸锂的原料中,K/Li约为0.3左右,所以研究K⁺对Li₂CO₃晶体的影响具有重要意义。通过实验和计算模拟相结合研究不同K/Li条件下K⁺对Li₂CO₃晶体的影响程度,建立晶体中K⁺含量与比表面积关联式。实验结果表明,K⁺的存在对Li₂CO₃的高品质性影响较大,且随着钾离子含量增加,晶体比表面积增大易于吸附杂质离子,表面粗糙度增强,且K⁺存在对碳酸锂晶体的收率影响较大,而当K/Li控制在0.1以内时,K⁺对碳酸锂晶体的影响相对较小。通过第一性原理计算,计算并分析了K掺入碳酸锂晶体中的几何结构、缺陷形成能及态密度,结果表明K原子在碳酸锂晶体中更易替代晶体中的Li原子,K原子的掺入对碳酸锂晶体的晶格参数以及电子结构性质的影响较小。对西藏盐湖高效提锂和制备高附加值碳酸锂晶体提供了理论依据。     

氯化铁对磷酸铁锂中锂浸出性能研究

随着新能源电动汽车的发展,磷酸铁锂(LiFePO₄,LFP)电池的报废量逐年剧增,由于其有价金属锂含量低,回收经济性差,近年来废旧LFP的低成本回收成为研究热点。基于同构诱导置换浸出,以FeCl₃为浸出剂,在固-液反应体系中探究了FeCl₃对LFP中的锂浸出的影响因素,利用未反应核收缩模型探究了两个浸出阶段的宏观动力学。结果表明,增大FeCl₃/LFP摩尔比、减小固液比和升高反应温度可以显著促进锂的浸出;在浸出前4 min内,锂浸出速率主要受固态产物层内扩散过程控制,表观活化能为6.68 kJ/mol; 4 min后锂浸出速率受流体膜外扩散、产物层内扩散和化学反应混合机制的控制。     

五水合五硼酸钠溶解热测定及其热力学性质

不同形态硼酸盐焓、熵、吉布斯自由能等热力学参数极为缺乏,其准确测定对丰富和发展盐湖硼酸盐化学理论至关重要。采用微量热计测定了五水合五硼酸钠(NaB₅O₈·5H₂O)溶解热。根据设计的热化学循环和热力学基本公式,获得了NaB₅O₈·5H₂O在298.15 K下标准生成焓(△H^θ_f,NaB₅O₈·5H₂O,-5189.4820kJ·ml^-1)、标准生成熵(△S^θ_f,NaB₅O₈·5H₂O,701.2728J·mol^-1·K^-1)、标准生成吉布斯自由能(△G^θ_f,NaB₅O₈·5H₂O,-5398.566.kJ·mol^-1)等等热力学参数。这些基础热力学参数的获得对丰富无机盐热力学数据和促进盐湖资源综合利用具有重要意义。     

关中地区地理条件与生产投入对粮食生产的影响

基于陕西关中地区半干旱的地理条件,针对1980—2017年农业生产的实际统计数据,以5年为计算时间尺度单元,建立了关中地区农业生产的主成分回归(PCR)分析模型,定量地研究了陕西关中地区地理环境和生产投入对农业生产的绩效贡献。结果表明:(1)对各时段的PCR方程模型自变量平均弹性系数的计算分析表明,促进农业生产效益提高的主要指标有Y₃(实际灌溉农田面积,0.117)、Y₄(高产稳产农田面积,0.509)、Y₇(农用施用化肥总量,0.793)、Y₈(农用机械总动力,0.091)、Y₉(总农业用电量,0.478)、Y₁₀(农业劳动力人数,0.106);减少效益的主要指标有Y₁(农田面积,-0.763)、Y₅(受灾农田面积,-0.052)、Y₆(成灾农田面积,-0.062)。(2)自然灾害对关中地区农业粮食生产的影响处于非常显著位置,但影响总的而言比较平稳。(3)在这些指标因素的综合影响下,关中农业粮食生产产量呈现高低起伏、周期性循环、持续增长的趋势。     

锂离子电池硼基电解液添加剂的研究进展

电解液作为电池中离子运输的载体,对电池的综合性能如阻抗、容量、循环寿命等有着不可忽视的影响。特别是电池在高温高压下使用时,电解液会发生严重的氧化分解,造成电池的高阻抗、低容量,进而影响电池的长循环过程。在优化电池性能的诸多方法中,使用添加剂作为一种更加经济、高效的方法,成为了研究的热点。应用于电解液中的部分添加剂具有良好的成膜性能,能够稳定电极—电解液界面,达到优化电解液的目的。在诸多添加剂的研究开发中,用来改进电池性能的含硼添加剂被广泛报道。主要综述了锂盐型、硼酸酯类和硼基杂环类这三种锂离子电池硼基电解液添加剂,分别阐述了它们的电化学性质、正负极成膜的作用机理以及对电池的影响。最后对电解液添加剂用于提高锂离子电池综合性能的研究方向进行了展望。     

三氟乙酸锂-15-冠醚-5体系电迁移法分离锂同位素

锂同位素(~6Li和~7Li)在核工业中有着重要作用。锂汞齐法是目前唯一实现锂同位素工业化生产的方法,然而由于汞的使用,该方法具有较大的环境风险。开发绿色高效的锂同位素分离方法对国家能源安全具有重要意义。在本论文中,制备了溶解锂盐的冠醚溶液,并以其作为阳极液,施加电场驱动锂离子向阴极液迁移;与溶有15-冠醚-5的锂盐水溶液作为阳极液相比,研究发现在阳极液体系中引入水分子可以促进锂同位素的分离。同时还考察了不同隔膜对锂同位素分离的影响,发现使用强疏水性隔膜时,短时间内有较好的分离效应。