Ragone-construction各种锂材料比较

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钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂材料性能分析

钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂材料性能分析

钴酸锂锰酸锂磷酸铁锂材料性能对比分析1、钴酸锂(LiCoO2)在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的LiCoO2作为正极材料。

其理论容量为274mAh/g,实际容量为140mAh/g左右,也有报道实际容量已达155mAh/g。

该正极材料的主要优点为:工作电压较高(平均工作电压为3.7V)、充放电电压平稳,适合大电流充放电,比能量高、循环性能好,电导率高,生产工艺简单、容易制备等。

主要缺点为:价格昂贵,抗过充电性较差,循环性能有待进一步提高。

2、锰酸锂(LiMn2O4)用于锂离子电池正极材料的LiMn2O4具有尖晶石结构。

其理论容量为148 mAh/g,实际容量为90~120mAh/g。

工作电压范围为3~4V。

该正极材料的主要优点为:锰资源丰富、价格便宜,安全性高,比较容易制备。

缺点是理论容量不高;材料在电解质中会缓慢溶解,即与电解质的相容性不太好;在深度充放电的过程中,材料容易发生晶格崎变,造成电池容量迅速衰减,特别是在较高温度下使用时更是如此。

为了克服以上缺点,近年新发展起来了一种层状结构的三价锰氧化物LiMnO2。

该正极材料的理论容量为286mAh/g,实际容量为已达200mAh/g左右。

工作电压范围为3~4.5V。

虽然与尖晶石结构的LiMn2O4相比,LiMnO2在理论容量和实际容量两个方面都有较大幅度的提高,但仍然存在充放电过程中结构不稳定性问题。

在充放电过程中晶体结构在层状结构与尖晶石结构之间反复变化,从而引起电极体积的反复膨胀和收缩,导致电池循环性能变坏。

而且LiMnO2也存在较高工作温度下的溶解问题。

解决这些问题的办法是对LiMnO2进行掺杂和表面修饰。

目前已经取得可喜进展。

3、磷酸铁锂(LiFePO4)近年来研究的热门锂离子电池正极材料。

其理论容量为170 mAh/g,在没有掺杂改性时其实际容量已高达110 mAh/g。

LiFePO4具有高稳定性、更安全可靠、更环保并且价格低廉。

锂矿石分类

锂矿石分类

锂矿石分类
锂矿石是一种重要的矿产资源,广泛用于电池、陶瓷、玻璃等多个领域。

根据其不同的性质和用途,可以将锂矿石分为几种主要类型。

1. 硬岩锂矿石
硬岩锂矿石是指在岩石中以矿物形态存在的锂矿石。

其中比较常见的是锂辉石矿,这是一种富含锂的矿物,通常呈灰白色或深灰色。

硬岩锂矿石的开采相对困难,需要采用爆破等方式进行开采,成本较高。

但其含锂量较高,是锂生产的重要原料之一。

2. 软岩锂矿石
软岩锂矿石是指在软岩中以矿物形态存在的锂矿石。

常见的软岩锂矿石有石英锂辉石矿等。

软岩锂矿石相对于硬岩锂矿石来说,开采难度较低,成本也相对较低。

但是,软岩锂矿石的含锂量通常较低,需要通过矿石的选矿处理才能提取出较高纯度的锂。

3. 盐湖锂矿石
盐湖锂矿石是指存在于盐湖中的锂资源。

盐湖中的锂主要以硼砂、石膏等形式存在。

盐湖锂矿石的开采相对较为简单,只需进行溶解和萃取等工艺即可提取锂。

但盐湖锂矿石的提取过程较为复杂,需要考虑盐湖生态环境的保护等因素。

4. 海水锂矿石
海水锂矿石是指存在于海水中的锂资源。

海水中的锂含量相对较低,
通常需要通过离子交换、膜分离等技术手段进行提取。

海水锂矿石的开采成本较低,但提取过程复杂,且对环境影响较大。

以上是几种常见的锂矿石类型,每种类型都有其特点和用途。

随着电动汽车、储能设备等领域的快速发展,对锂资源的需求也在不断增加。

因此,对于不同类型的锂矿石,需要采取合适的开采和提取技术,以满足市场需求,并在保护环境的前提下实现资源的可持续利用。

钴酸锂电池与磷酸铁锂电池的比较研究

钴酸锂电池与磷酸铁锂电池的比较研究

钴酸锂电池与磷酸铁锂电池的比较研究随着电动汽车的发展,锂离子电池越来越受欢迎,已经成为了主流的动力电池方案。

目前用于电动车动力储能的电池主要有钴酸锂电池与磷酸铁锂电池两种类型。

这两种电池在电动汽车行业的应用广泛,二者的特性有哪些不同点呢?接下来我们会对钴酸锂电池和磷酸铁锂电池进行比较分析。

1.电池工作原理钴酸锂电池是一种锂离子电池,其正极材料为钴酸锂(LiCoO2),负极材料为石墨,电解质为有机液体电解质或聚合物电解质。

钴酸锂电池的正极材料结构比较松散,具有一定的安全隐患,同时电池容量相对较小。

但其充电速度快,在高温环境下表现较好。

磷酸铁锂电池是一种锂离子电池,其正极材料为磷酸铁锂(LiFePO4),负极材料为石墨,电解质为有机液体电解质或聚合物电解质。

磷酸铁锂电池的正极材料由于磷酸铁锂分子结构的稳定性,使得电池具有较好的安全性能,且电池容量相对较大。

但其充电速度相对较慢,在低温环境下表现较好。

2.能量密度钴酸锂电池的能量密度相对较高,资料显示理论能量密度为150-200Wh/kg,实际存储能量密度大约为100-135Wh/kg。

磷酸铁锂电池的能量密度相对较低,目前最高实际储量密度可以达到130Wh/kg。

3.安全性钴酸锂电池的使用寿命相对较短,且电池的安全性较差,容易出现电池短路、自燃等问题。

而磷酸铁锂电池的使用寿命相对较长,且电池安全性较好,较难出现短路、自燃等问题。

4.成本由于钴酸锂电池材料钴的稀缺性,导致制造成本比较高。

而磷酸铁锂电池的材料成本相对较低,其价格较为平稳。

5.应用领域钴酸锂电池具有高能量密度和较快的充电速度,非常适用于对性能要求较高的电动汽车,如特斯拉Model S等。

而磷酸铁锂电池则适合于对安全性和长寿命要求较高的电动汽车,如比亚迪e6等。

总结一下,钴酸锂电池的高能量密度和较快的充电速度比较适用于对性能要求较高的电动汽车;而磷酸铁锂电池的长寿命和较好的安全性能适用于对安全性和长寿命要求较高的电动汽车。

不同正极材料的钛酸锂基锂离子电池性能对比及应用简析

不同正极材料的钛酸锂基锂离子电池性能对比及应用简析

不同正极材料的钛酸锂基锂离子电池性能对比及应用简析摘要:近年来,钛酸锂基锂离子电池因其低温性能好,循环寿命长,安全特性高等优势受到了极大地关注。

本文对比了以锰酸锂(LMO)、三元材料(NCM)、钴酸锂(LCO)、磷酸铁锂(LFP)为正极材料的钛酸锂基锂离子电池的电性能;结合市场需求,分析了不同正极体系的钛酸锂基锂离子电池的应用方向。

关键词:钛酸锂;锂离子电池;不同正极体系;应用随着新能源行业的快速发展,以Li4Ti5O12(简称LTO)作为负极材料的锂离子电池因其安全性高,循环寿命长,快速充放电能力强,低温性能好[1]等优点,相比于石墨负极的锂离子电池在某些特殊领域有着不可替代的作用。

1 实验以32610圆柱型电池为研究对象,将正负极片经卷绕后形成极组,极组经过整形、入壳、激光焊等工序形成电池,半成品电池经过烘干、注液,化成、后处理、老化等工序完成制作,准备进行相关性能测试。

电池分类如下:A(LMO)、B(NCM)、C (LCO)、D(LFP)。

2 结果与讨论2.1 放电曲线图1 A、B、C和D四类电池的放电曲线以32610圆柱型电池为研究对象,LCO/LTO能量密度为80Wh/kg,NCM/LTO能量密度为75Wh/kg,LMO/LTO能量密度为55Wh/kg,LFP/LTO能量密度为47Wh/kg。

2.2 倍率放电性能图2 A、B、C和D四类电池的倍率放电性能如图2所示常温倍率放电性能A>B>C>D。

这是因为尖晶石型LMO具有立方对称结构,锂离子脱出嵌入速率较快,倍率性能较好;而NCM、LCO为层状结构,Li-O层中Li+的跃迁势垒较高,离子迁移速率较慢;LFP为橄榄石型晶体结构,其特殊结构限制了锂离子在其晶格内的传输速率,并且其内部铁氧八面体和磷氧四面体的存在导致了粉体颗粒之间的导电性极差[2],因此倍率性能最差。

2.3 低温放电性能图3 A、B、C和D四类电池的低温放电性能如图3所示低温性能依次为A>C>B>D。

锂矿石分类

锂矿石分类

锂矿石分类锂矿石是一种重要的资源,被广泛用于锂电池、核反应堆、医药、陶瓷等领域。

根据其含量和化学性质的不同,锂矿石可以分为不同的类型。

在本文中,我们将对几种常见的锂矿石进行分类和介绍。

1. 非金属矿物类锂矿石非金属矿物类锂矿石主要包括褐锂石、辉钾石、碱长石等。

其中,褐锂石是含锂量较高的矿石之一,其主要化学成分为LiAlSi2O6。

褐锂石常见于花岗岩中,是工业上重要的锂矿石之一。

辉钾石是一种含锂石英石,其主要成分为LiAlSiO4,常见于花岗岩和伟晶岩中。

碱长石也是一种重要的锂矿石,其主要成分为LiAlSi3O8,常见于花岗岩和片岩中。

2. 金属矿物类锂矿石金属矿物类锂矿石主要包括石墨锂矿、锂辉石、碳酸锂矿等。

石墨锂矿是一种含锂石墨矿,其主要成分为LiC6,常见于片岩和石英岩中。

锂辉石是一种含锂辉石矿物,其主要成分为Li2Mg3AlSi3O10(OH)2,常见于辉长岩和片岩中。

碳酸锂矿是一种含锂碳酸盐矿物,其主要成分为Li2CO3,常见于岩盐和硫盐中。

3. 混合矿物类锂矿石混合矿物类锂矿石主要包括白云母、钾长石、斜长石等。

白云母是一种含锂云母矿物,其主要成分为K(Li,Al)3(Al,Si)4O10(OH)2,常见于花岗岩和片岩中。

钾长石是一种含锂钾长石矿物,其主要成分为K(AlSi3O8),常见于花岗岩和伟晶岩中。

斜长石是一种含锂斜长石矿物,其主要成分为(Li,Na)AlSi2O6,常见于火成岩和变质岩中。

总的来说,锂矿石根据其化学成分和性质可以分为非金属矿物类、金属矿物类和混合矿物类三大类。

不同类型的锂矿石在工业上有着不同的应用,对于锂资源的开发和利用具有重要意义。

希望通过本文的介绍,读者能够更加深入地了解锂矿石的分类及其特点,为相关领域的研究和应用提供参考。

不同材料对锂电性能影响分析

不同材料对锂电性能影响分析

不同材料对锂电性能影响分析不同材料对锂电性能影响分析锂电池作为一种高能量密度、环保、可重复充放电的新型电池,已经广泛应用于手机、电动车、能源储备等领域。

而在锂电池的制造过程中,不同材料对其性能有着直接的影响。

因此,对不同材料对锂电性能的影响进行深入分析,有助于提高锂电池的性能和使用寿命。

首先,正极材料是锂电池的核心部分之一。

常见的正极材料有锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂等。

锰酸锂具有较高的安全性和较低的成本,但其循环寿命相对较短。

三元材料由镍、钴、锰等多种金属组成,具有高能量密度和较长的循环寿命,但成本较高。

磷酸铁锂则是一种较为安全和稳定的正极材料,但能量密度较低。

因此,在选择正极材料时,需要根据实际应用需求综合考虑不同材料的性能优劣。

其次,负极材料也对锂电性能有着重要影响。

目前常用的负极材料有石墨和硅基材料。

石墨作为传统的负极材料,具有循环稳定性和安全性较好,但容量较低。

而硅基材料具有较高的理论比容量,但循环寿命较短。

因此,如何提高硅基材料的循环寿命成为研究的重点之一。

目前,石墨和硅基材料的复合结构被广泛研究和应用,以提高负极材料的容量和循环稳定性。

此外,电解液是锂电池中的重要组成部分,对电池的性能和安全性起着至关重要的作用。

常用的电解液主要由有机溶剂和盐类组成。

有机溶剂的选择会直接影响电解液的电导率、溶解性和稳定性。

而盐类的选择则会影响电解液的离子传输能力和锂离子的稳定性。

因此,在锂电池中,需要根据要求选择适合的电解液组分和比例,以提高电池的性能和安全性。

综上所述,不同材料对锂电性能有着直接的影响。

在锂电池的制造过程中,需要仔细选择正极材料、负极材料和电解液等组分,以平衡电池的能量密度、循环寿命和安全性。

只有在各个方面的综合考虑下,才能制造出更高性能的锂电池,满足不同领域对电池的需求。

未来,随着材料科学的不断进步,相信锂电池的性能将会进一步提高,为人们的生活带来更多的便利和创新。

钛酸锂电池与磷酸铁锂对比分析

钛酸锂电池与磷酸铁锂对比分析

钛酸锂电池与磷酸铁锂对比分析
钛酸锂电池与磷酸铁锂对比分析
磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池:是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。

其特色是不含钴等贵重元素,原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富,不
会有供料问题。

其工作电压适中(3.2V)、单位重量下电容量大(170mAh/g)、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高。

磷酸铁锂电池优点
相比目前市面上较为常见的钴酸锂和锰酸锂电池来说,磷酸铁锂电池至少具有以下五大优点:更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属
和稀有金属(原材料成本低)、支持快速充电、工作温度范围广。

磷酸铁锂电池缺点
磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低;材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池
成品率低,一致性差;产品一致性差;知识产权问题。

【精品文章】常用锂电池正极材料性能比较分析

【精品文章】常用锂电池正极材料性能比较分析

常用锂电池正极材料性能比较分析
常用锂电池正极材料性能比较分析,大致可以从以下几个方面进行评估:
 1、正极材料应有较高的氧化还原电位,从而使电池有较高的输出电压;
 2、锂离子能够在正极材料中大量的可逆地嵌入和脱嵌,以使电池有高的容量;
 3、在锂离子嵌入/脱嵌过程中,正极材料的结构应尽可能不发生变化或小发生变化,以保证电池良好的循环性能;
 4、正极的氧化还原电位在锂离子的嵌入/脱嵌过程中变化应尽可能小,使电池的电压不会发生显著变化,以保证电池平稳地充电和放电;
 5、正极材料应有较高的电导率,能使电池大电流地充电和放电;
 6、正极不与电解质等发生化学反应;
 7、锂离子在电极材料中应有较大的扩散系数,便于电池快速充电和放电;
 8、价格便宜,对环境无污染。

 正极材料、隔膜和电解质是锂离子电池的核心材料,占据电池成本的70%;其中又以正极材料附加值最高,约占锂电池成本的30%。

这三种核心材料的技术突破,将对锂离子动力电池的性能提升起到重要推动作用。

 目前已批量应用于锂电池的正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、钴镍锰酸锂(三元材料)以及磷酸铁锂。

 钴酸锂:它属于α-NaFeO2型层状岩盐结构,结构比较稳定,是一种非。

锂离子电池正极材料的种类及各自的优缺点

锂离子电池正极材料的种类及各自的优缺点

锂离子电池正极材料的种类及各自的优缺点1.锰酸锂(LiMn2O4):优点:-高放电容量:锰酸锂电池具有相对较高的放电容量,可提供更长的使用时间。

-低成本:相比其他材料,锰酸锂的成本较低,使其在市场上较为常见。

-高安全性:锰酸锂电池相对较为安全,较少出现热失控等问题。

缺点:-循环寿命短:锰酸锂电池的循环寿命相对较短,经过一定充放电循环后容量会衰减较快。

-低功率密度:相对较低的功率密度限制了锰酸锂电池在高功率需求场景下的使用。

2.三元材料(LiNiCoMnO2,NCM):优点:-高能量密度:三元材料比锰酸锂具有更高的能量密度,因此可以提供更长的续航能力。

-高功率密度:三元材料具有较高的功率密度,适用于高功率需求的应用领域。

-较长的循环寿命:三元材料电池的循环寿命较长,具有相对较好的循环稳定性。

缺点:-高成本:相比锰酸锂电池,三元材料电池的成本较高,限制了其在一些应用领域的推广。

-安全性问题:三元材料电池存在着热失控和安全性较差的问题,有一定的安全风险。

3.钴酸锂(LiCoO2):优点:-高能量密度:钴酸锂电池具有较高的能量密度,适用于要求较长续航能力的应用场景。

-较高的电导率:钴酸锂具有较高的电导率,可以提供更高的放电和充电速度。

缺点:-高成本:钴酸锂电池的成本较高,主要是钴元素的成本较高所致。

-安全性问题:钴酸锂电池存在热失控和安全性较低的问题,可能引起火灾或爆炸。

4.磷酸铁锂(LiFePO4):优点:-高安全性:磷酸铁锂电池相对较为安全,不易发生热失控等问题。

-长寿命:具有较长的循环寿命,经过多次充放电后仍能保持较稳定的容量。

-环保性:磷酸铁锂电池的原材料环保,对环境影响较小。

缺点:-低能量密度:相比其他材料,磷酸铁锂的能量密度较低,限制了其在一些高能量需求场景的应用。

综上所述,不同的正极材料具有各自的优点和缺点。

选择合适的材料取决于具体的应用需求,包括续航能力、功率需求、安全性和成本等因素的综合考虑。

三类锂电池材料特性对比

三类锂电池材料特性对比

2015-12-21信达新材料阅读量:2电动车时代网讯(2014年),锂电子电池主要分为三类:锰酸锂、三元材料锂电池、磷酸亚铁锂,这三类电池性能各有优缺点,在市场当中也有着不同的应用。

三类锂电池材料特性对比锰酸锂价格最低从上述表格中可以看到,锰酸锂材料价格最低,每吨5-6万元,相应的电池循环寿命次数、储存性能的表现也是最一般的,分别是≥300次,月衰减5%以上。

三元材料锂电池材料价格每吨16-20万元,储存性能表现最好,月衰减1-2%,电池循环寿命≥600次。

磷酸亚铁锂材料价格每吨15-18万元,电池循环寿命表现最好≥1500次,储存性能在三者当中表现中等,月衰减3%。

三类锂电池材料应用锰酸锂或成未来主宰上表中提到的数值是三类锂电表现的硬性参数,锂电的安全性、稳定性、耐低温等性能同样是综合评判锂电性能的重要指标。

锰酸锂:高温性能、循环性能、储存性能较差,锰在高温情况下易分解,电池组的使用寿命短不易存储。

三元材料锂电池:高低温、循环、安全性、存储及各项电性能都比较平均。

体积比能量高,材料价格适中并且性能稳定。

磷酸亚铁锂:安全性能好,电导率低,体积比能量低,材料成本高,低温性能很差,不能满足电动车冬天使用。

虽然三元材料在国内外都有研发,但是钴元素日益缺乏,成本较高,很难大批量应用于动力锂电,但是可以和锰酸锂在一定范围内混合使用。

总体而言,三类锂电池各有优缺点,在市场当中都得到了不同层次的应用,但三元材料资源匮乏的问题是无法弥补的。

因此有业内人士认为,锰酸电池将会是未来动力方面的主宰,三元材料最多将与锰酸锂混合使用,而磷酸铁锂,由于其安全性问题是没有办法可以避免的,所以,用于对安全性要求很高的动力方面来说并不适合。

锂离子电池正极材料比较表

锂离子电池正极材料比较表

锂离子电池正极材料比较表锂离子电池是一种常见的二次电池,具有高能量密度、长寿命和灵活设计等优点,被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和储能系统等领域。

而锂离子电池的正极材料则是决定其性能特征的重要组成部分。

本文将对锂离子电池常见的正极材料进行比较和分析。

首先介绍的是目前最常用的正极材料之一,即锰酸锂(LiMn2O4)。

锰酸锂是一种具有高容量和良好的循环稳定性的正极材料。

它具有较高的原始容量,通常可达到120-140mAh/g。

此外,锰酸锂还具有较高的电子和离子导电性能,能够提供较高的放电速率。

然而,锰酸锂也存在一些缺点,例如其结构不稳定,在较高温度下容易发生析氧化锰反应,从而导致容量衰减和电池寿命损失。

接下来是另一种常见的正极材料,即钴酸锂(LiCoO2)。

钴酸锂是一种具有优异性能的正极材料,具有高的放电容量和较低的内阻。

它的容量通常为140-160mAh/g,循环稳定性也相对较好。

此外,钴酸锂还具有较高的电压平台和较好的放电平顺性能。

然而,钴酸锂的价格较高,并且存在资源短缺的问题,因此在一些应用中需要寻找替代材料。

一种常见的钴酸锂替代材料是锰酸镍(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)。

锰酸镍具有高的理论容量、较好的循环稳定性和较低的成本,在一定程度上可以替代钴酸锂。

锰酸镍的容量通常为170-190mAh/g,较钴酸锂更高。

然而,锰酸镍在高温下容易发生热失控反应,存在较大的安全隐患。

另一种常见的正极材料是磷酸铁锂(LiFePO4)。

磷酸铁锂是一种低成本和环境友好的正极材料,具有良好的循环稳定性和安全性能。

它的容量通常为140-160mAh/g,循环寿命可达2000次以上。

然而,磷酸铁锂的导电性能较差,电荷和放电速率受到限制,不适用于对高功率要求较高的应用。

除了上述材料外,还有一些新型的正极材料也值得关注。

例如,锰酸锂和磷酸铁锂的复合材料(LiMn2O4/LiFePO4)可以兼顾高能量密度和高功率性能。

常见三元材料、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂材料体系性能比较2024年10月15日

常见三元材料、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂材料体系性能比较2024年10月15日

常见三元材料、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂材料体系
性能比较
1.比能量高低排序:三元材料>钴酸锂>锰酸锂>磷酸铁锂。

2.低温性能高低排序:钴酸锂>三元材料>锰酸锂>磷酸铁锂。

3.循环寿命高低的排序:磷酸铁锂>锰酸锂≈三元材料>钴酸锂。

4.充放电速率高低的排序:钴酸锂>三元材料>锰酸锂>磷酸铁锂。

5.安全性高低排序:磷酸铁锂>锰酸锂>三元材料>钴酸锂。

6.成本从低到高排序:磷酸铁锂<锰酸锂<三元材料<钴酸锂
7.工作温度范围高低排序:磷酸铁锂>锰酸锂>三元材料>钴酸锂
8.自放电率从低到高排序:磷酸铁锂<锰酸锂<三元材料<钴酸锂
9.内阻排序:磷酸铁锂<锰酸锂<三元材料<钴酸锂
10.环境友好性排序:磷酸铁锂>锰酸锂>三元材料>钴酸锂
11.回收利用容易度排序:磷酸铁锂>锰酸锂>三元材料>钴酸锂
12.一致性优劣排序:磷酸铁锂>锰酸锂>三元材料>钴酸锂
13.可靠性优劣排序:磷酸铁锂>锰酸锂>三元材料>钴酸锂
综上:如果能提高磷酸铁锂材料的比能量、低温性能和充放电速率则磷酸铁锂将会成为最好的锂电池材料。

钠钾锂三种固化剂的对比

钠钾锂三种固化剂的对比

钠基、钾基、锂基混凝土密封固化剂的性能对比2018年马上就要过去,在过去一年里随着中国建材行业的稳定健康发展,混凝土密封固化剂地坪产业因为拥有密封及防渗,硬化、亮化、防霉、防腐、防冻融,耐高温、防止风化等特点,而受到广泛应用.混凝土密封固化剂得到较快发展,产销量增长迅速。

但整体技术与国外相比还存在比较大的差距,整体发展相对于国外而言还比较落后。

期间有很多用户包括业内的友商问我:现在市面上的密封固化剂鱼龙混杂,品质也良莠不齐,你如何去判断混凝土密封固化剂的好坏如何知道哪类密封固化剂性能优秀呢?这里美国凯斯特建筑化学给大家解答分析一下。

首先不管是进口混凝土密封固化剂还是国产型混凝土密封固化剂无外乎分三大类:钠基混凝土密封固化剂、钾基混凝土密封固化剂、锂基混凝土密封固化剂。

(有朋友会说不是还有一种粉状的酸性固化剂吗?那是很多年前都已经淘汰的产品了,具体这种氟硅基的酸性固化剂为什么退出市场,这里我就不过多赘述了,略微懂行的都清楚!)这三类混凝土密封固化剂的性能如何,我编写了一个表格供大家作为参考。

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锂、铍、铌、钽矿石原料特点

锂、铍、铌、钽矿石原料特点

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟锂、铍、铌、钽矿石原料特点锂为稀碱元素之一,在自然界分布比较广泛,在地壳中平均含量为20 乘以10-6(泰勒,1964),在主要类型岩浆岩和主要类型沉积岩中均有不同程度的分布,其中在花岗岩中含量较高,平均含量达40 乘以10-6(维诺格拉多夫,1962)。

在自然界中目前已发现锂矿物和含锂矿有150 多种,其中锂的独立矿物有30 多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他则很少。

作为制取锂的矿物原料主要是锂辉石(含Li2O5.8%~8.1%)、锂云母(含Li2O3.2%~6.45%)、磷锂铝石(含Li2O7.1%~10.1%)、透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)及铁锂云母(含Li2O1.1%~5%),其中前3 个矿物最为重要。

铍是碱土金属元素之一,在地壳中平均含量为2.8 乘以10-6。

在岩浆岩和沉积岩中均有不同程度的分布,其中在酸性岩中含量较高,在花岗岩中铍的平均含量5.5 乘以10-6(维诺格拉多夫,1962),尤其在酸性岩浆活动晚期形成的花岗岩含量更高。

在自然界中已发现的铍矿物和含铍矿物约计60 多种,其中常见的有20 多种。

矿物种类以硅酸盐类最多,分布也较广,其次为磷酸盐类,仅有少数为简单氧化物、硼酸盐、砷酸盐和锑酸盐等。

作为制取铍的矿物原料,主要是绿柱石(含BeO9.26%~14.4%)、硅铍石(似晶石)(含BeO43.67%~45.67%)、羟硅铍石(含BeO39.6%~42.6%)、金绿宝石(含BeO19.5%~21.5%)、日光榴石(含BeO8%~14.5%)。

我国首次发现两个含铍新矿物。

一个是香花石(含BeO15.78%~16.3%),于1958 年在湖南香花岭含铍条纹岩中发现的;另一个是顾家石(含BeO9.49%),于1959 年在辽宁地区的一个与碱性岩有关的夕卡岩中发现的。

铌、钽共生密切,它们的物理性质、化学性质、地球化学性质以及矿物学性质等,都有许多类似之处,因而常在同一矿物中出现。

层状结构正极材料的发展历程之暴脾气镍酸锂(LNO)

层状结构正极材料的发展历程之暴脾气镍酸锂(LNO)

层状结构正极材料的发展历程之暴脾气镍酸锂(LNO)2019-02-25 17:39:07早在LCO商业化之初,出于价格和资源方面的考虑,使用更为丰富的镍替代LCO中的钴是一项能将钴拉下神坛的最直接的途径。

具有六方结构的LNO有着与LCO类似的化学式形式和结构,理论比容量也几乎一样。

钴酸锂开启了锂离子商品化的新纪元,一时间元素钴风光无限,象极了2017年股市中的钴爷爷钴奶奶,化学周期表众兄弟纷纷表示不服,跃跃欲试。

不服的主要分三派——(1)同处元素周期表第四周期3d派(图中红方框),(2)处于元素第五周期的4d派(图中蓝方框);(3)处于元素第六周期的5d派(图中绿方框)。

但是从理论上说,无论是3d派、4d派还是5d派,几乎都能形成类似LiMO2形式的电活性材料,但三教九流不不是谁都能登堂入室的,4d派5d派不是贵金属(铂、铱、钯、钌、铑、)就是重金属(铌、钼)。

而3d派中钒(有毒),钛、铁、铜的复合氧化物因结构不稳定、可逆性太差,还远远达不到实用化要求,甚至有的电压太低,只能沦为负极材料,综合下来只有LiNiO2、LiMnO2能与LiCoO2相提并论,形成所谓层状锂电材料的元素三杰。

而事实上,锰钴镍三兄弟确实在锂电领域中撑起了一片天,不单单各自走出了LiNiO2、LiMnO2这些“正统”路线,也仿效三英战吕布,合力打出了LiNixCoyMnyO2 (其中x+y+z=1)多种套路,根据x:y:z的比例分别有111型、523型、811型等,在锂电领域大有登峰造极之势,此情况暂且不表,先聊聊层状镍酸锂LiNiO2(可简称LNO)。

其实,早在LCO商业化之初,出于价格和资源方面的考虑,使用更为丰富的镍替代LCO中的钴是一项能将钴拉下神坛的最直接的途径。

具有六方结构(R`3m)的LNO有着与LCO类似的化学式形式和结构,理论比容量也几乎一样(275mAh/g)。

“类似”、“几乎”这些字眼也意味着两者还是有所不同,材料科学中常常讲“结构决定性质”,而又是谁在决定着结构呢?理解这个问题要进一步深入到原子层面上,特别是原子的最外围的活跃电子和活跃轨道。

AEE锂离子动力电池不同材料的优势性能比较

AEE锂离子动力电池不同材料的优势性能比较

1Q
2Q
3Q
PMH三元体系
AE8867220
7767220PMHRE
动力电 池系列 PFH磷酸铁锂
8867220PM1H2E(支持2C放电) 9667220PMH2E(支持2C放电) 8867220PMHRE (支持2C放电) 14090226PFH4R2E(HEV) 支持30C放电 10867220PFHRE(自行车) 10090226PFHR2E(EV) 10000mAh 6000mAh
wwwaeenergycomhk不同正极体系聚合物电池差别项目lifepo改性limn实际克容量mahg1301601909090105145放电平台32333637373837383637循环性能80capacitycycle2000100030010001000高温性能7565456580体积能量密度whl160320250250350质量能量密度whkg100160140140180成本较高工艺成熟度不成熟成熟成熟成熟成熟材料资源丰富缺乏钴资源丰富丰富缺乏钴资源综合性能需要提高高温性能wwwaeenergycomhk世界各国的电池的正极材料选择路线电池厂商股东厂商正极材料客户与合作者三洋电机三洋大众福特本田peve丰田松下丰田三菱aesc日产nec日产雷诺gs汤浅丰田三菱东芝东芝大众hve日立神户电机通用compactpowerlg化学通用现代sblimotive三星博世宝马戴姆勤a123systemsgemit等磷酸铁锂戴姆勤通用从上表中可看出在动力电池正极材料选择方面日韩基本上采用锰系材料而欧美国家则以a123为首选择磷酸铁锂体系
电动自行车市场概况 一、中国与自行车
从上世纪六十年代开始,自行车就在中国迎来了自己的辉煌时刻。 从上世纪六十年代开始,自行车就在中国迎来了自己的辉煌时刻。尽 管时代飞速发展,自行车的需求并没有削减,随着时代需求的变化, 管时代飞速发展,自行车的需求并没有削减,随着时代需求的变化,自行 车也演变出了各种形态。早在1998年电动自行车应世而生。 1998年电动自行车应世而生 车也演变出了各种形态。早在1998年电动自行车应世而生。

l磷酸铁锂和三元锂离子电池对比

l磷酸铁锂和三元锂离子电池对比

l磷酸铁锂和三元锂离子电池对比功率,寿命,成本,安全,以及能量对比的材料是/三元材料/,钴酸锂,磷酸铁锂,锰酸锂和比较相近,算是材料中的近亲,因此在这里归为一类说 = 2 钴酸锂= 2 镍钴锰酸锂=三元 = 1-y-2 镍钴铝酸锂 = 2O4 锰酸锂 = 4 磷酸铁锂从这个图中,我们可以看出:材料能量最低篇幅所限,就不在这里放充放电曲线了功率一点也不低包碳+纳米化材料倍率性能还是很强大的!)寿命和安全性最优,这主要得益于该材料中聚阴离子PO43-的结合作用,使得氧结合的更好,与电解液的反应活性低,不像三元材料那样更容易出现一些产生氧气鼓泡等现象寿命上,一般认为可以>次循环成本,磷酸铁锂还不错,成本上仅次于锰酸锂材料,第二有竞争力磷酸铁锂的原料,磷铁锂都比较便宜,但是做成纳米粉需要一些成本,热处理又要在惰性气氛下进行,种种工艺要求,导致该材料的成本不像那么低,但是比起,还是便宜一些的原因:钴比镍贵,镍比锰铁要贵,用什么原料,有什么成本然后再对比分析以下/三元材料能量最有优势此外随着高镍材料的研发推出,这个材料的能量密度还能有进一步的提升功率还可以寿命,也不错之前的时候,三元材料可能寿命在次左右,但是近几年来随研发工作的进展,该材料的寿命已经可以达到周,这就已经很可观了,比如你电动汽车,一天一充,一年次,次够你6年了,好多人这时都打算换车啦成本有点高,毕竟用了些镍钴金属,成本高点正常,但是这个材料至少比钴酸锂便宜,所以以后在日常电子消费品领域,取代材料还是比较有前途的安全差,尤其是相对于磷酸铁锂而言,/材料充电时会往外冒氧气~~~,使用中出事的可能性也高于材料,三元材料电池安全性一直存在一些问题但是说到这里,电池里不只有正极材料,我们还可以通过电解液成分调节,隔膜优化以及优化电池控制系统来减轻这个问题虽然/材料的安全性一直算是个问题,但是还是有提高的空间和解决的办法的说能完全解决安全问题的,我认为都是在耍流氓电池控制系统,是尽可能提高安全度,不可能保证%安全所以在此对比一下这两个材料,最重要的能量密度上三元完胜,寿命上三元不差,安全上三元差些,但是不严重,功率不算太重要,两者都不错,成本上三元高一点另外一点,就是磷酸铁锂放电平台太平,不好做电池控制系统啊,三元这方面就要好些在一些能量密度要求不是特别高的场合,磷酸铁锂还是有优势的,比如储能等新领域但是在这里注意了:成本上三元高,是单位质量的成本 (/kg)考虑到单位质量的三元能量密度高(Wh/kg),所以折合成单位能量的成本的话(/Wh),三元还更有优势一些,所以从单位材料的成本来单纯计算,结果可能是比较有欺骗性的不过作为一名磷酸铁锂研究狗,我也得为我们的材料说几句话:在追求安全性、倍率性的场合,磷酸铁锂电池还是有优势的,尤其是请天天吵着电动车、电池不安全的人多为我们磷酸铁锂投票~此外磷酸铁锂不需要用镍钴这些玩意,对于国家资源安全是有所帮助的;还有,磷酸铁锂材料毕竟寿命还是最好的,所以在某些要求时间的场合,它有优势,大家要学会算账。

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Fuel Cells
EV goal
2
Li-ion
100
6 4 2
Ni-MH Lead-acid
10 h
HEV goal Capacitors
10
6 4 2
Range
1h
0.1 h
36 s
3.6 s
1 0 10 Acceleration
10
1
Specific Power (W/kg)
10
2
10
3
10
4
Voltage (V) vs.Li
1.0
• Diffusion coefficient taken as a constant with state of charge
0.8
Electrode thickness=75 mm Loading=4.8 mg/cm2
0.6
• Diffusion coefficient in solid phase and kinetics taken from literature; SEI resistance fit from experimental data (0.023 W-m2) • Material has lower power than ones used in present-day HEV batteries
Can we compare various Li-ion batteries to each other on a fair basis?
Relative Performance of Various Li-ion Chemistries
Li/LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(4.3 V)
• Model uses a varying diffusion coefficient (taken from literature)
Supplier: Seimi Chemical Co.
4.5 4.0
• Solved using a pseudo 2D-approach
Voltage (V) vs. Li
• Model fit to data to extract kinetic parameters (io=0.146 A/m2 at y=0.5) • Model predictions compared to data on charge and discharge, for two cell designs, and when charged to 4.3 and 4.5 V • Predictions poor at end of discharge
Lithium-metal
• Based on a macro-homogeneous approach – Microscopic details (e.g., pore structure) are averaged • Models are mechanistic in nature. Include: – Mass and charge transport in the porous electrodes – Thermodynamics and kinetics of the reaction – Solid-phase processes Diffusion and phase change (LiFePO4) or intercalation (other cathodes and graphite anode) • Electrolyte properties taken from literature and is the same for all cells • See /jsngrp/ for basic model (dualfoil)
Source: Product data sheets
• Goals developed by DOE and USABC • Plot provides a means of comparing various systems to each other • However, cell design has a significant impact on performance, hence complicating comparison • Lead-acid batteries in cars (SLI batteries) thinner than those used for traction
Graphite Anode
SEI
Discharge
Li1.0C6 Li1.0C6 Li Li+ e-
Discharge
Li1-xC6 Li
Discharge
Li0C6
Li+ e-
• SEI layer treated as an ohmic drop • Duhamel’s superposition integral used to account for the solid phase diffusion*
4
Specific Energy (Wh/kg)
10 h
2
charged to 4.5 V
EV pack goal Li/V6O13
100
8 6 4
3h
Gr/LiMn2O4
Gr/LiFePO4
1h
Gr/LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 (charged to 4.3 V)
2
30 min
Range
LiyMO2
discharge
LiyMO2 Li
discharge
Liy+xMO2
+
discharge
Li1.0MO2 Li Li+ e-
Li M=Ni1/3Co1/3Mn1/3 e y- Initial State-of-charge. Smaller y → Greater capacity; higher charging voltage
LiMn2O4 Spinel Cathode
Li0.45Mn2O4
discharge
Li0.45Mn2O4 Li
discharge
Li0.45+yMn2O4 Li
discharge
Li1.0Mn2O4
Li+
e-
Li+ e-
• Material is a lithium-excess spinel
• Modeled as an intercalation system • Diffusion coefficient assumed constant with SOC
A Model-based Comparison of Various Li-ion Chemistries
Relative Performance of Various Electrochemical Energy-Storage Devices
1000
6 4
IC Engine
100 h
Specific Energy (Wh/kg)
Source: US Patent application No. 2004/0191617A1
• Model incorporates glass layer by accounting for an additional ohmic drop • Layer thought to help prevent dendrite growth • Information from US Patent application No. 2004/0191617A1 by the Polyplus Battery Co. • Thickness of layer=50 mm • Conductivity=8× 10-4 S/cm • Model fit to impedance data to extract exchange current density • No attempt was made to fit the complete impedance curve
4.4
Thickness=35 mm Loading=3.3 mg/cm2
Voltage (V) vs. Li
4.4 4.2
Thickness=70 mm Loading=10.26 mg/cm2
Voltage (V) vs. Li
4.2 4.0
0.84
0.05 mA/cm2
0.28 0.56 1.41 2.82
Supplier: Toda
• Model fit to data to extract the diffusion coefficient (2.5× 10-15 m2/s) and exchange current density (0.157 A/m2 at 50% SOC) • Parameters used to predict other cell designs
Procedure for Generating Ragone Plot
Develop model for each chemistry • 2 anodes and 4 cathodes modeled to-date Perform thermodynamic and rate experiments • Half-cell experiments with Li-reference and counter • Performed for 1 anode and 3 cathodes • Typically performed with varying electrode design Compare model to data to extract unknown parameters • Extract with one cell; predict other cells Combine half-cell models to develop a full-cell model • Ensure common basis for various cells • Same first-cycle loss and excess anode capacity • Same mass of current collectors e.t.c Use models to understand limitations
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