科学家研发铝-石墨烯-氧合成电池
2019-01-09 11:26:51
据报道,总部位于布里斯班的能源技术公司LWP Technologies Limited宣布将投资于具有开创意义的铝-石墨烯合成与电池制造技术,收购三项“准专利”,准备推动新技术的营销、专利授权与商业化。俄籍澳洲科学家及发明家VictorVolkov发明的颠覆性电池技术已经完成国际实验室测试,这种名为“铝-石墨烯-氧”合成电池较锂电池的性能更是优越。石墨烯产品将较早在电池领域迎来产业化曙光,国内石墨烯相关公司将迎来产业化良机。 新技术将首先应用在电池制造领域。电动汽车制造商与电池供应商正投资数亿用于锂电池研发,希望获得更高储能表现,并减少充电时间,但锂电子技术进步十分有限。并且,尽管锂电池需求前景广阔,锂电池表现不稳定且存易燃爆风险是共识。相比之下,石墨烯技术的能源密度要高于锂电池,且应用范围更广。
石墨烯在锂硫电池中的应用
2019-01-03 09:36:39
随着便携式电子设备和电动汽车等产业的快速发展,人们对高能量密度电池的需求日益迫切,然而在传统锂离子电池中,正极材料因“插层式”的储锂机制导致其容量普遍较低,无法满足快速增长的市场需求。因此,新型高能量密度二次电池的探索和研发成为了储能领域的研究热点,锂硫电池就是其中之一。
一、锂硫电池简介
锂硫电池的工作原理基于硫和Li+可以发生可逆的氧化还原反应,两者之间的电化学反应式如下:基于该反应的硫正极的理论比容量高达1675mAh/g,是传统锂离子电池正极材料的10倍,同时硫储量丰富、成本低,因此锂硫电池受到了广泛关注,然而硫及多硫化物本身性质的缺陷,使得锂硫电池仍存在很多问题。
首先,硫是绝缘体,导电性差,给电荷传递过程带来困难;其次,多硫化锂可以溶解在电解质中,易迁移到金属锂一侧被还原成不溶性Li2S沉积在金属锂电极表面发生“shuttleeffet”现象;再次,可溶性多硫化锂被完全还原成不溶性硫化物时,会阻碍电子和离子的有效传输;最后,单质硫转化为不溶性硫化物后,由于两种物质密度的差异,会造成体积效应,降低电极稳定性。因此,锂硫电池存在实际容量低、循环性能差和信率性能不佳等缺点。
二、石墨烯在锂硫电池中的应用
针对上述问题,为了获得高性能的锂硫电池,研究者对硫正极进行了多种手段的复合与改性研究,设计并制备了一系列具有新颖结构和优异性能的复合硫正极材料。其中,碳材料因其导电性高、结构丰富、比表面积大等优势而得到了广泛应用,而石墨烯这一新型碳材料在提升锂硫电池性能方面有优异表现。
石墨烯是优异的电子导体,同时具有机械强度高、比表面积大等优点,同时化学改性的石墨烯及石墨烯衍生物具有一系列能为负载提供诸多活性位点的表面官能团,因此石墨烯在复合硫正极材料中得到了广泛的应用。
一方面,石墨烯被用作硫正极的导电载体,弥补硫导电性差的缺陷;另一方面,通过合理的结构设计与表面改性,石墨烯还能够抑制多硫化物的溶解。此外,在最近的研究中,科学家还发现通过石墨烯功能涂层的设计,能够减缓多硫化物在正负极之间的穿梭,抑制“shuttleeffet”现象。
1、石墨烯/硫复合正极材料研究进展
石墨烯极高的电导率可以弥补硫颗粒导电性差的问题,因此石墨烯材料多被设计成负载硫单质的导电基体或者导电网络,比如石墨烯泡沫结构可实现石墨烯与硫在纳米尺度的均匀复合,能够为硫提供快速与高效的电子传输通道,同时纳米孔还能够有效束缚多硫化物。
常规条件下获得的三维石墨烯尽管结构丰富,但极为蓬松,表观密度很低,导致硫负载后复合电极材料体积能量密度严重不足,为此,中科院沈阳金属所成会明院士利用CVD方法在泡沫镍上获得三维多孔石墨烯泡沫。图1 (a)柔性石墨烯/硫复合材料的制备流程;(b、c、d、e)石墨烯/硫复合电极材料照片及柔性展示
该方法不仅能够负载高比例的硫,而且硫的含量能够在3.3~10.1mg/cm2范围内进行调控,特别是负载量为10.1mg/cm2的电极,能够获得极高的比面积容量(13.4mAh/cm2)。
另外,考虑到石墨烯独特的二维片状纳米结构,采用以石墨烯纳米片作为包裹材料,构筑具有“核壳”结构的复合电极材料也是固定多硫化物,缓解其溶解的重要方式。先在碳纳米纤维表面均匀负载上硫,再使用石墨烯包覆在硫表面是一种很有效的方法。图2 具有同轴结构石墨烯/S/碳纳米纤维复合电极制备图
2、石墨烯功能涂层在锂硫电池中的应用
为提高锂硫电池的循环稳定性,除了对硫正极材料的组成与结构进行调控以抑制多硫化物的溶解,通过极片结构的设计来减弱“shuttleeffect”也是一条重要途径。例如,在硫正极和隔膜间添加一层缓冲层能够极大的提高锂硫电池的寿命。图3 石墨烯隔膜涂层有效阻挡多硫化物迁移示意图
石墨烯/硫/石墨烯-隔膜的创新极片结构设计,一方面将集流体由传统的Al箔改为石墨烯;另一方面对隔膜进行改性,改变了原有隔膜与硫正极直接接触的方式,在隔膜表面涂布一层石墨烯材料。
采用传统的极片结构,在循环过程中多硫化物溶解在电解液后,会穿过隔膜进入金属Li一侧,而在这一新颖结构中,存在于隔膜与正极材料之间的石墨烯层能够有效阻止多硫化物的迁移。另外,由于石墨烯材料优异的力学性能,石墨烯改性隔膜能够有效缓解硫正极在充放电过程中的体积变化,保持极片结构的完整性。
综述:
电化学储能在当今人们的生产生活中占有重要地位,无论是可再生能源的大量存储还是便携式设备的高密度存储,对电化学储能器件和材料的成本、储能密度、稳定性等指标都提出了较高的要求。
锂硫电池由于其理论比容量、比能量高,原料价廉易得,在未来电化学储能领域中将极具竞争力,如果通过石墨烯的应用能够改善锂硫电池实际容量低、循环性能差和信率性能不佳等缺点,在不远的将来,锂硫电池的表现可能会给我们带来更多惊喜。
石煤氧压直接酸浸提钒新技术
2019-01-21 18:04:33
稀有金属钒是一种重要的战略物资,主要应用于钢铁工业、国防尖端技术、化学工业以及轻纺工业等领域。世界上钒的资源丰富,分布广泛,但无单独可供开采的富矿,而是以低品位与其它矿物共生。目前,世界各国生产钒的原料主要是钒铁磁铁矿在冶炼过程中副产的钒渣,我国的钒资源主要是以钒铁磁铁矿和含钒石煤形式存在。含钒石煤是我国特有的一种钒矿资源,其储量丰富,对钒的提取冶炼具有很大优势,但传统平窑钠化焙烧-水浸工艺的钒回收率,生产成本高,食盐焙烧过程中所放出的Cl2、HCI等有害气体严重污染了环境。国家已经因此强制关闭了数百家采用NaCll为添加剂,且毫无污染治理措施的平窑生产钒产品的小企业。空气焙烧和钙化焙烧工艺虽然避免了Cl2、HCl等有害气体的污染问题,但要根据石煤的矿相结构和化学成分而定,工艺的适应性较差。近几年来,伴随我国钢产量的迅速增长,钒需求量的逐渐上升,从石煤中提钒的研究引起了人们的高度重视。石煤提钒既是石煤综合利用的一个重要发展方向,又是我国钒冶炼产业发展的新方向。因此,新型低耗环保高回收率提钒工艺的研发迫在眉睫。
一、矿石物相分析及化学组成
(一)矿石物相分析
样品来源于贵州某地,分为块状和粉状,分别进行了岩相鉴定和电镜分析,其结果如下。
1、主要物相。脉石为主,次要物相为金属铁、含钒硅铝铁酸钾、石墨。
2、镜下特征。脉石呈大小粒状,多数为石英,粒径为0.05mm左右,少数为含钒硅滋酸钾。金属铁呈大小粒状,一般粒径为0.015~0.02mm之间为主,少数大者可达1mm左右,金属铁里都能见到发白的含钒元素(碳化钒)。石墨呈条状,其含量在10%左右。含钒的硅铝铁酸钾呈细粒状,一般在0.015~0.025mm左右。
(二)矿石的X-衍射分析结果
矿石的X-衍射分析结果如图1所示。图1 石煤的X-衍射分析结果
(三)矿石的化学组成
石煤矿先破碎到2~3 cm直径的小块,然后经破碎机破碎至直径0.5mm的颗粒,最后用球磨机干磨至一200目占100%,进行化学分析,其分析结果见表1。
表1 原矿主要化学成分分析结果 %成分V2O5CSiO2Al2O3MgOCaONa2O含量3.267.6053.0316.621.220.490.59成分K2OFe2O3FeOTFeMnOCrCr6+含量3.362.702.383.840.00190.064痕量成分SP2O5AsTiO2ZnCuMo含量0.700.190.0430.980.0180.0190.087成分NiPbCd烧失量固定碳灰份挥发份含量0.0340.00040.001214.715.6285.299.09
二、石煤提钒理论研究
石煤提钒流程的选择应根据不同地区石煤物质组成、钒的赋存状态和价态等特征进行全面考察。石煤中钒的氧化是钒转化的基础和必要条件。因此在制定提钒方案之前,应对石煤中钒的价态、溶解性、氧化和转化作用作深人研究。
(一)石煤中钒的赋存状态
含钒石煤的物质组成比较复杂,钒的赋存状态变化多样。按钒的赋存状态分类,主要有含钒云母型(碳质岩型)、含钒粘土型(硅质岩型)和介于两种之间的中间类型。试验矿样的钒物相分析结果如表2所示。
表2 原矿样钒物相分析结果钒物相氧化铁及粘土云母类矿物难溶硅铝酸盐TVV2O5含量
占有率0.586
17.982.626
80.550.048
1.473.26
100.00
从表2可见,原矿中的钒主要以吸附状态赋存于云母类矿物中,少量以类质同相形式取代Fe3+进入氧化铁及粘土矿等氧化矿物,并有极少量以类质同相形式取代A3+进入难溶硅铝酸盐相。
(二)石煤中钒的价态
我国南方数省含钒石煤的物质组成比较复杂,钒的赋存状态和赋存价态变化多样,搞清这些间题,对制定石煤提钒的合理工艺流程具有重要的指导意义。钒在石煤中的价态分析的研究结果表明,各地石煤原矿中一般只有V3+和V4+存在,极少发现V2+和V3+。除了个别地方石煤中V4+高于V3+外,绝大部分地区石煤中钒都是以V3+为主。试验矿样的钒价态分析结果如表3所示。
表3 不同价态钒的分配率钒价态V3+V4+V5+TV钒含量
占有率0.627
34.340.527
28.860.672
36.801.826
100.00
从表3可见,3种价态的钒的含量相差不是很大,但以五价形式为主,且三价钒与五价钒的含量相当,与多数文献中所研究的石煤中钒的价态情况有较大差别。结合表2分析可知,V3+部分以类质同相形式取代Fe3+、A13+等进人氧化铁矿、粘土矿等氧化矿物及难溶硅铝酸盐相,部分以吸附状态赋存于云母类矿物中,而V4+和V5+则几乎全部以吸附状态赋存于云母类矿物中。
(三)石煤中不同价态钒的溶解性
1、V3+。石煤中V3+存在于粘土矿物二八面体夹心层中,部分取代A13+。这种硅铝酸盐结构较为稳定,通常石煤中V3+难以被水、酸或碱溶解,除非采用HF破坏粘土矿物晶体结构,因此可以认为V3+基本上不被浸出。只有V3+氧化至高价以后,石煤中的钒才有可能被浸出。
2、V4+。石煤中V4+可以氧化物(VO2)、氧钒离子(VO2+)或亚钒酸盐形式存在。VO2可在伊利石类粘土矿物二八面体晶格中取代部分Al3+,这部分V4+同样不能被水、酸或碱浸出。石煤中游离的VO2+不溶子水,但易溶于酸,生成钒氧基盐VO2+,稳定,呈蓝色。
VO2+H2SO4=VOSO4+H2O
(2)V5+。V5+离子半径太小,不能存在于粘土矿物二八面体之中。石煤中V5+主要以游离态V2O5或结晶态(xM2O·yV2O5)钒酸盐形式存在,易溶于酸。
三、氧压直接酸浸出提钒
石煤氧压直接酸浸出提取钒新技术是由昆明理工大学研发的一种全湿法工艺流程,如图2所示。该法主要针对石煤提钒技术中的不足和缺点,抓住石煤提钒技术中的核心技术和关键技术,研究和开发在压力场或加压条件下,对石煤中的钒进行提取,在强化冶金条件的基础上,大辐提高钒的回收率,同时做到无废气排放,保护环境。图2 石煤氧压直接酸浸出提钒工艺流程
(一)有氧和无氧的对比试验
1、试验条件。时间4h、温度150℃,H2SO4用量25%,液固比1.2∶1,粒度-200目,添加剂(硫酸亚铁)5%。
2、试验结果。在有氧与无氧条件下分别进行3次平行试验,其浸出率结果见表4。
表4 有氧和无氧对比试验的浸出率结果试验条件试验次数平均值123有氧试验
无氧试验77.30
34.0275.27
36.5174.23
35.6975.60
35.41
从表4可见,有氧条件下的浸出率远高于无氧条件下的浸出率,说明氧气在反应器里起了明显的作用。由于原矿中有难以被水、酸所溶的V3+形式存在的钒,在通人氧气后,溶解在水溶液中的O2把Fe2+氧化成Fe3+,然后Fe3+再将V3+氧化成易溶于酸的V4+。因此,与无氧条件相比,通氧条件下钒的浸出率能大幅度提高。
(二)浸出时间对钒浸出率的影响
1、试验基准条件。温度150℃,H2SO4用量25%,液固比1.2∶1,粒度-200目,添加剂用量5%。
2、试验结果。以时间为变量,取5个点(1h、2h、3h、4h、5h)进行试验,试验结果如图3所示。图3 时间对钒浸出率的影响
从图3可见,钒的浸出率随时间的延长而提高,但是达到一定时间后(3h),钒浸出率反而有所降低,但是降低很缓慢。钒浸出率的峰值在3h~4h之间。钒的浸出率有所下降的原因可能是随着时间的延长,在密闭容器中,原矿结团,钒被包裹,其浸出率下降。因此选定浸出时间在3h~4h之间比较符合实际。
(三)浸出温度对钒浸出率的影响
1、试验基准条件。时间4 h,H2SO4用量25%,液固比1.2∶1,粒度-200目,添加剂用里5%。
2、试验结果。以温度为变量,取5个点(120℃、135℃、150℃、165℃、180℃)进行试验,结果如图4所示。图4 温度对钒浸出率的影响
从图4可看出,温度越高,钒的浸出率就越高。主要由于温度越高反应速度越快,相同时间内(4h),浸出的钒量就越大,因此浸出率就高。但是温度不能无限制的升高,其对浸出率的影响必有一极值点,且要综合考虑能耗、生产成本以及工业生产中设备的承受能力。温度的选择,只从浸出率的高低来看,应尽可能地选择高温,但在多段浸出的情况下,浸出率相差不大,则应选择低温,以利于减低能耗,适应工业生产需要。
(四)硫酸用量对钒浸出率的影响
1、试验基准条件。时间4h,温度150℃,液固比1.2∶1,粒度一200目,添加剂用量5%.
2、试验结果。以硫酸用量为变量,取5个点(15%、20%、25%、30%、40%)进行试验,结果如图5所示。图5 硫酸用量对钒浸出率的影响
从图5可看出,硫酸的用量对钒浸出率的影响比较大,钒的浸出率,呈上升趋势,在25%~30%之间钒的浸出率基本上没有多大的提高。说明硫酸浓度越大,则H+浓度就越大,进人云母晶格中的几率就越大,有利于破坏云母的结构,从而钒的浸出率就越高。
(五)液固比对钒浸出率的影响
1、试验基准条件。时间4 h,温度150℃,H2SO4用量25%,粒度-200目,添加剂用量5%。
2、试验结果。以液固比为变量,取5个点(1.1∶1、1.2∶1、1.5∶1、2.0∶1、3.0∶1)进行试验,结果如图6所示。
图6 液固比对钒浸出率的影响
液固比对浸出率的影响和硫酸用量对浸出率的影响有些相似,液固比越低,硫酸的相对浓度就越大,钒的浸出率就越高。从图6可见,第1点1.1∶1的浸出率低于第2点1.2∶1,这可能是由于液固比太小时奋矿浆豁度过高,硫酸活度降低,导致钒的浸气出率降低。”
(六)矿物粒度对钒浸出率的影响
1、试验基准条件。时间4h,温度150℃,液固比1.2∶1,H2SO4用量25%,添加剂用量5%。
2、试验结果。以粒度为变量,取5个点(-150目、-200目、-250目、-300目、-350目)进行试验,结果如图7所示。图7 原料粒度对钒浸出率的影响
从图7可见,当原矿粒度为150目-250目时,钒的浸出率基本保持在77.3%左右;但当原矿粒度小于-250目时钒的浸出率开始有所降低;当原矿粒度小于-300目时钒的浸出率则表现为明显降低。说明粒度过细会使原料在浸出过程中发生结团现象,导致钒浸出率降低。故在本试脸中原矿粒度不宜过低,考虑实际中磨矿问题原矿粒度应控制在150目~250目为宜。
(七)硫酸亚铁用量对钒浸出率的影响
1、试验基准条件。时间4h,温度150℃,H2SO4用量25%,液固比1.2∶1,粒度-200目。
2、试验结果。以添加剂(硫酸亚铁)用量为变量,取5个点(15%、20%、25%、30%、40%)进行试验,结果如图8所示。 图8 FeSO4用量对钒浸出率的影响
从图8可看出,硫酸亚铁的加入使同条件下钒的浸出率有较大提高,且钒浸出率随添加剂用量的增加而逐渐增大,但增大趋势较为缓慢,当其用量超过8%时,基本不再增加。同时由于硫酸亚铁的加入会使浸出液中含有更多的金属铁离子,不利于后序钒萃取工艺,因此,添加剂用量不宜过多。由图8可知,当投入的硫酸亚铁添加剂量为石煤矿量的5%时,钒浸出率与同条件下无添加剂加入时相比,可提高8.07个百分点。因此综合考虑,添加剂用量以5%左右为宜。
(八)两段浸出综合试验
综合以上试验结果,取最佳试验条件进行5组两段浸出试验,考察验证钒的浸出率,结果见表5。
浸出条件如下:
1、一段浸出条件。恒温时间3h,浸出温度150℃,硫酸用量25%,固液比1.2∶1,粒度-200目,添加剂用量3%。
2、二段浸出条件。恒温时间4h,浸出温度150℃,硫酸用量35%,固液比1.2∶1,粒度-200目,添加剂用量5%。
表5 两段浸出试验结果编号12345总浸出率90.8191.7190.9692.9690.99
从表5可看出,5组两段浸出试验钒的总浸出率都达到了90%以上,说明在上述条件下进行石煤氧压直接酸浸出提钒具有一定可行性。
四、结论
(一)通氧条件下钒的浸出率远高于不通氧试验条件下钒的浸出率,证明石煤氧压酸浸提钒是一条切实可行的工艺路线。
(二)氧压酸浸过程中硫酸亚铁添加剂的加入可进一步提高钒的浸出率,当其用量为石煤矿量的5%时,钒浸出率与同条件下无添加剂加入时相比,可提高8.07个百分点。
(三)研究表明,含钒石煤氧压酸浸提钒工艺的最佳工艺参数为浸出时间3~4h,浸出温度150℃,液固质量比1.2∶1,硫酸用量25%~35%,矿石粒度-200目,添加剂用量3%~5%。
(四)试验石煤矿样经两段通氧加压硫酸浸出,钒浸出率可达90%以上。
(五)石煤氧压直接酸浸提钒新技术具有工艺流程短、操作简单、钒浸出率高、环境污染小等优点,是一种具有良好发展前途的环境友好型提钒新技术。氧压酸浸无污染提钒工艺是我国石煤提钒工艺改革的应有趋势。
富氧熔炼
2019-01-04 13:39:38
空气中含有21%(体积比)的氧,如果把纯氧掺进空气中,使得其中的氧大于21%,这样的混合气体就称做富氧空气。凡是采用富氧空气的熔炼过程,都叫做富氧熔炼。例如鼓风炉富氧熔炼,转炉富氧吹炼等。除了溶炼过程可以采用富氧外,其它冶金过程(如焙烧)也可以采用富氧。采用富氧熔炼不仅可以强化熔炼过程,提高生产率;并且可以降低燃耗,减少了烟气排放量,减轻了对大气的污染。现在世界各国在有色冶炼中,凡能得到廉价氧的地方,均较为普遍地采用富氧冶炼。
锂储量有限,钠离子电池能否大放异彩?
2019-03-07 09:03:45
导读
美国地舆查询估量,全球锂资源约为 3950 万公吨,而具有商业挖掘价值的锂储备量则仅为 1351.9 万公吨。在现在的工业情况下,这样的锂资源可用上超越300 年不成问题,但若是需求爆炸性生长,在一年 80万吨的情况下,不到 17 年就会竭尽。
动力问题
动力是支撑整个人类文明前进的物质基础。跟着社会经济的高速开展,人类社会对动力的依存度不断进步。现在,传统化石动力如煤、石油、天然气等为人类社会供应首要的动力。化石动力的消费不只使其日趋干涸,且对环境影响显着。因而,改动现有不合理的动力结构已成为人类社会可持续开展面对的首要问题现在,大力开展的风能、太阳能、潮汐能、地热能等均归于可再生清洁动力,因为其随机性、间歇性等特色,假如将其所发生的电能直接输入电网,会对电网发生很大的冲击。在这种局势下,开展高效快捷的储能技能以满意人类的动力需求成为国际规模内研讨热门。
锂离子电池
现在,储能办法首要分为机械储能、电化学储能、电磁储能和相变储能这四类。与其他储能办法比较,电化学储能技能具有效率高、出资少、运用安全、运用灵敏等特色,最契合当今动力的开展方向。电化学储能历史悠久,其间锂离子电池是开展较为老练的储能电池。
锂离子电池具有能量密度大、循环寿数长、作业电压高、无回忆效应、自放电小、作业温度规模宽等长处。但其依然存在许多问题,如电池安全、循环寿数和本钱问题等。并且跟着锂离子电池逐步运用于电动汽车,锂的需求量将大大添加,而锂的储量有限,且散布不均,这关于开展要求报价低廉、安全性高的智能电网和可再生动力大规模储能的长寿数储能电池来说,可能是一个瓶颈问题。因而,亟需开展下一代归纳效能优异的储能电池新系统。
钠离子电池
比较锂资源而言,钠储量非常丰厚,约占地壳储量的2.64%,且散布广泛、提炼简略。一起,钠和锂在元素周期表的同一主族,具有相似的物理化学性质,其根本的性质比照见表 1。
表1 与金属锂根本性质比照钠离子电池具有与锂离子电池相似的作业原理,运用钠离子在正负极之间嵌脱进程完成充放电。
充电时,Na+从正极脱出通过电解质嵌入负极,一起电子的补偿电荷经外电路供应到负极,确保正负极电荷平衡。放电时则相反,Na+从负极脱嵌,通过电解质嵌入正极。
在正常的充放电情况下,钠离子在正负极间的嵌入脱出不损坏电极材料的根本化学结构。从充放电可逆性看,钠离子电池反应是一种抱负的可逆反应。因而,开展针关于大规模储能运用的钠离子电池技能具有重要的战略意义。
钠离子电池优势
与锂离子电池比较,钠离子电池具有的优势:
1.钠盐原材料储量丰厚,报价低廉,选用铁锰镍基正极材料比较较锂离子电池三元正极材料,质料本钱下降一半;
2.因为钠盐特性,答应运用低浓度电解液(相同浓度电解液,钠盐电导率高于锂电解液20%左右)下降本钱;
3.钠离子不与铝构成合金,负极可选用铝箔作为集流体,能够进一步下降本钱8%左右,下降分量10%左右;
4.因为钠离子电池无过放电特性,答应钠离子电池放电到零伏。钠离子电池能量密度大于100Wh/kg,可与磷酸铁锂电池相媲美,可是其本钱优势显着,有望在大规模储能中替代传统铅酸电池。
钠离子电池存在的问题及解决办法
1.钠离子电池是一种有别于锂离子电池的电池系统,将锂离子电池电极材料直接运用到钠离子电池的研讨上是一种捷径。但寻觅新的具有高能量密度和功率密度的正极材料,一起寻觅在循环进程中体积改动小的负极材料,进步电池的循环稳定性,才是进步钠离子电池功能的重要途径,也是使钠离子电池提前运用到大规模储能的要害;
2.现在关于钠离子电池电极材料的组成办法比较单一,传统的固相法和凝胶溶胶法是首要的制备办法,且对电极材料的改性研讨较少。寻觅更简略高效的组成办法,一起对功能较好的材料进行改性研讨也是进步钠离子电池功能的一条途径;
3.安全问题是限制锂离子电池开展的重要因素,而钠离子电池相同面对安全问题。因而,大力开发新的电解液系统,研讨更为安全的凝胶态及全固态电解质是缓解钠离子电池安全问题的重要方向。
此外,钠离子的液态回忆这项难题现在也被霸占。(液态回忆:将液体形状改动,通过一段时间,本身会康复到之前的状况。)
跟着钠离子电池研讨的深化,将会开发出新的材料,电池的容量和电压将会进一步得到提高。钠离子较低的本钱,使得钠离子电池有望运用在智能电网或可再生动力的大规模储能中。
无氧铜线介绍
2019-05-29 19:11:17
无氧铜线是什么?“无氧铜线是什么”其实是在问无氧铜线界说。铜材工程师说,无氧铜线是一种铜产品。无氧铜线能够经过制作制作成导线,外面包上绝缘层就成了无氧铜电线了。无氧铜线可不是说不含任何氧了。无氧铜线仍是具有必定氧含量的,仅仅其间的氧含量很少。此外无氧铜线的铜含量是极高的。无氧铜线多少钱要比铜合金线多少钱贵些,也正是由于其铜含量高的原因。“无氧铜线是什么”的问题仍是比较好问答的。无氧铜线 无氧铜线是什么? 1、无氧铜线是指用无氧铜拉制而成的线材。 2、无氧铜线是指以高纯阴极铜为质料、熔体用煅烧木炭掩盖、冶炼锻造在密封条件下加工的含氧量在30×10-6以下的紫铜线材。 无氧铜线牌号是什么?无氧铜线牌号包含高纯无氧铜和磷脱氧铜。其间高纯无氧铜线牌号TU0、TU1、TU2;磷脱氧铜线牌号包含TP1、TP2、TUP等。 无氧铜线应用范围是什么?无氧铜线应用范围主要是电子、机械工业等部分。 无氧铜线直径、答应误差是什么要求?见无氧铜线直径、答应误差表无氧铜线直径、答应误差表直径0.05~0.10>0.10~0.32>0.32~0.62>0.62~1.0>1.0~3.20>3.20~6.0答应误差5级-0.006-0.02-0.025-0.03-0.04-0.0486级-0.01-0.035-0.04-0.045-0.06-0.08 无氧铜线单卷分量是什么要求?见无氧铜线单卷分量表无氧铜线单卷分量表线材直径mm每卷分量kg不小于标准卷较轻卷0.05~0.100.050.02>0.10~3.20.30.1>0.32~0.620.50.3>0.62~1.02.01.0>1.0~3.204.02.0>3.20~6.05.03.0 无氧铜线表面是什么要求? 1、线材表面应润滑、清洁?不该有裂纹、起皮、起刺、粗拉道、折叠和搀杂。 2、细微的部分的斑驳、凹坑、划伤等缺点,应不使线材直径超出其答应误差。 3、细微的发红、发暗和氧化色及细微的部分的水迹、油迹不作作废根据。 4、线材断口应细密,无缩尾、气孔、分层和搀杂。供方可不进行断口查验,但有必要确保。 无氧铜线查验规矩是什么? 1、线材应由供方技能监督部分检验,并确保产品质量契合标准要求 2、每卷(轴)线材应进行直径丈量,用肉眼进行外观检査。 无氧铜线氧化变色是什么原因? 1、寄存环境无氧铜线经退火后,假如寄存作空气湿度大的环境中,加上白天和黑夜有温度,空气中的水蒸气会在铜线表面凝成水膜。由于无氧铜线的含氧量在5ppm左右,铜原子极易与水膜中的氧原子结合,生成氧化膜而使铜线表面变色。 2、纸包量浇包技术的影响。在纸包线加工中,为了使纸带不易开裂和包得严密,常在纸带盘两边刷上水。当附有水份的纸带包绕在无氧铜线后,粘附有水份的铜线便发生氧化,特别在旱季乃至氧化变黑。 3、退火出炉温度。假如退火后出炉时的无氧铜线温度在40?50℃,会加快铜线氧化。假如此刻空气湿度大,出炉2?3h就会氧化变色。若将尚有余热的铜线就进行纸包,经一段时刻后铜线会氧化变黑。 无氧铜线的氧化变色,一般比用热轧铜杆加工的铜线更严峻。这是由于后者含氧量高,在退火时其氧原子与铜原子及杂质原子之间就相互作用,受这些氧化物的控制,在纸包后由水份引起的氧化,仅是一层很薄的氧化亚铜保护膜。这一点,己被咱们进行的两种铜线纸包线经浸水1h、再在室内放7d的比照实验所证明。 无氧铜线氧化变色处理办法是什么? 1、延伸铜线退火时的冷却时刻,出炉时无氧铜线的温度应比热轧杆的铜线低10~15°C,一般控制在40℃以下。 2、尽可能寄存在枯燥的环境。 3、用SN防银变色剂对铜线表面进行化学处理,使之构成能避免氧化变色的一层保护膜。这种防银变色剂的S组份是白色粉末状的巯基酰胺类化合物,可用水作溶剂;它既再有在铜线表面均匀粘附成膜的亲水性基团,又具有可增加药剂水平涣散才能的亲水性酰胺基。N组份是成膜潮湿剂,含有聚乙烯醇及乳化剂等物质。 咱们将按份额要求制造的防银变色剂溶液,放罝在设备于纸包机放线端的容器内,让放出的无氧铜线经过此设备后涂上处理液,并构成一层保护膜,然后再包绕纸带。选用这种办法加工的无氧铜纸包线,从未发现有铜线氧化变色的问題。它防氧化作用好,技术简中,处理液用量少,纸本低。
硅酸锂
2017-06-02 15:10:27
硅酸锂是
金属
锂与硅酸反应时生成的一系列的化合物。已知的硅酸锂有以下几种: 一硅酸锂: Li8SiO6或者 4Li2O·SiO2; Li4SiO4或者2Li2O·SiO2(正硅酸盐); Li2SiO3或者Li2O·SiO2(偏硅酸盐)。 二硅酸锂: Li6Si2O7或者3Li2O·2SiO2; Li2Si2O5或者Li2O·2SiO2。 五硅酸锂: Li2Si5O11或者Li2O·5SiO2。 这里专门介绍多硅酸锂。因为多硅酸锂的水溶液相对应于钠水玻璃,所以也叫锂水玻璃,简称硅酸锂。由于它具有一些特殊的性质,所以近二、三十年来越来越受到各国的重视。美国是最早研究硅酸锂制造的国家,生产技术几乎为其垄断。到了80年代,日本对硅酸锂的研究不论是质量,还是应用范围都有超美之势。我国在这方面的研究才刚刚起步。1.硅酸锂水溶液的性质 硅酸锂水溶液为无色透明或呈微乳白色的液体,无臭、无毒、不燃、呈碱性(pH=11~12)。硅酸锂水溶液和硅酸钠一样,加入酸性物质后容易胶凝。但由于锂离子半径比钠、钾离子半径小得多,因而硅酸锂水溶液还具有一些独特的性能:硅酸锂水溶液的性能与二氧化硅胶粒大小密切相关,如SiO2粒子为1mμ左右,则产品清晰透明、粘度低、贮存和使用性能(耐水性、耐火性、耐侯性等)均十分优异;而当SiO2粒子约3mμ时,溶液呈微胶体状,粘度高,存放稳定性差,使用性能差。硅酸锂水溶液允许模数高达8,SiO2含量20%,仍然粘度低,稳定性好。硅酸锂水溶液具有自干性,且能生成不溶于水的干膜,耐干湿交替性极好。硅酸锂水溶液在受热时析出沉淀,但如沉淀不过热、不脱水,则在冷却后还能重新溶解。硅酸锂水溶液有和具有亲水表面的玻璃、钢铁、铝及纤维等的表面反应成膜的特性,60℃以上即可进行,温度愈高,反应愈快。由于制法不同,硅酸锂水溶液中的SiO2可呈结晶态或胶态,而通常稳定胶体SiO2溶液中很少或没有结晶态SiO2;而作为涂料使用时,采用SiO2呈结晶态的硅酸盐制成的涂膜其性能却显著优于胶态硅酸盐制成的涂膜。值得注意的是硅酸锂水溶液在光洁表面上(金属、玻璃等)形成的干膜不连续、附着力差、起皮、掉粉。然而,硅酸锂和硅酸钠或钾混合使用,不仅能降低成本,还可改善硅酸锂的成膜反应。 2.硅酸锂水溶液的用途 由于硅酸锂水溶液的独特性能,因而有其广泛的用途。作为涂料基料,可用水作溶剂,形成的涂膜,除具有无机涂料的耐热、不燃、耐辐射、无毒等一般性能外,还具有自干,耐热可达1000℃,耐磨性、耐湿性、耐侯性、耐干湿交替性佳,耐水性优异等特点。可用于海上工程、石油管道、船舶、桥梁以及建筑涂料和建筑材料用涂料,如浴室、厨房、卫生间、大厦、各种构件,以及水泥、混凝土、石棉瓦、铝、铁、木质材料、合成树脂、陶瓷等的涂装,尤其适宜用于潮湿环境和耐水性装饰涂料。 作为粘合剂,可使用于木材、纸张、塑料、玻璃、金属、混凝土、砖瓦、石棉,以及瓦楞纸箱、纤维板、绝缘板、电视荧光粉、汽车制动器和离合器等等。 作为表面处理剂,可直接涂于金属表面,用作钢铁表面防锈液,手风琴、收音机、仪表仪器等金属元件的防蚀剂和使用于有色金属装饰品、日用品、工艺品的保光、保色;涂覆于玻璃,可形成透光性优良、反光度低的表面涂层;涂覆于镀锌铁皮,在盐水中不腐蚀;涂覆于塑料薄膜,可提高其隔湿性和阻气性等等。 3.制法 因为碳酸锂和石英砂熔融而制成的硅酸锂玻璃,在水中不溶解。因此,常规的可溶性硅酸盐制造方法不能制得硅酸锂水溶液,必须寻求其它制造方法。 文献报导的制造方法虽然不少,但都存在一些缺点或不足之处。如采用较多的硅溶胶法,原料成本太高;硅胶法,虽可使用便宜原料,但要求高温高压设备;硅粉法;原料也不便宜,而且成品外观和反应收率都有问题;离子交换法可以用各种可溶性锂盐,但树脂床在我国投资费用较高,而且处理树脂后的废酸、废水量大,从生产成本和环境保护考虑似乎也不宜选用。在较多的方法中,目前认为较好的方法是活性硅酸——氢氧化锂法。 活性硅酸——氢氧化锂法是利用将水玻璃溶液按阳离子交换法制得的具有一定浓度的活性硅酸溶液与氢氧化锂粉末或水溶液反应而制成。可以得到具有透明性、长期贮存稳定性以及粘结力优良的硅酸锂水溶液。 另据文献报导,我国化工部天津化工研究院硅酸锂试制组,在全面分析比较了国外发表的各种方法后,经反复试验,研究出一条独特的制造工艺路线,即常温常压反应法,其优点能利用廉价原料、简单设备、常温常压反应、直接制造高浓度、高模数的硅酸锂水溶液。本文为转载稿,仅代表作者本人的观点,与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失,上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜, 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。
盐湖都能被视为锂矿 锂电池概念还能疯狂多久?
2019-01-03 15:20:50
锂电池概念最近受到投资者的疯狂追捧。无论是上游的锂矿资源,还是下游的锂电池生产,都可以成为炒作的话题。现在,西北部地区多见的盐湖开始被投资者视为储量庞大的锂矿,起因是实现工业化提锂技术的突破。
根据国资委官网9月14日消息,中国五矿所属五矿盐湖有限公司拥有自主研发生产技术的首批150公斤工业级碳酸锂产品在青海一里坪盐湖顺利下线,标志着“五矿盐湖已成功攻克了高镁锂比分离技术规模化生产的世界性难题,全面进入工业化盐湖提锂阶段”。
上述消息出炉后,沪深股市一些拥有盐湖资源的上市公司股价大幅上涨,包括化肥生产商盐湖股份(000792.SZ),以及农林渔牧行业的冠农股份(600251.SH)和东凌国际(000893.SZ)等。
15日收盘,冠农股份与东凌国际涨停,报9.45元和9.44元。盐湖股份则上涨7.49%,至15.93元,盘中一度触及涨停。
盐湖股份是一家总部位于青海格尔木的化肥企业,倚靠察尔汗盐湖,主要经营钾肥生产和销售。但披露信息显示,该公司间接控股的一家子公司拥有1万吨高纯碳酸锂产能,上半年产量约2300吨,同比增加142.6%,实现净利润约8800万元。
此外,盐湖股份也与电动汽车生产商比亚迪合作在青海设立了一家资源开发公司,计划增产碳酸锂。该公司在最近一次投资者关系会议上称,公司将“适时扩大碳酸锂产能,逐步开发锂系列产品”。
如果说盐湖股份毕竟拥有碳酸锂相关资产,受到投资者追捧情有可原,冠农股份与东凌国际的涨停似乎有点过于依赖预期了。
总部位于库尔勒的冠农股份为新疆生产建设兵团旗下的农贸公司,主营业务为西红柿、棉花以及新疆特色干鲜果品的加工和销售。该公司主要参股公司中,只有罗布泊的一家公司从事化工行业,但经营范围主要限于硫酸钾等钾肥,并未实际拥有碳酸锂产能。冠农股份对这家公司的持股比例也仅为20.3%。
东凌国际总部位于广州,是一家综合型企业,主营业务包括钾肥生产和销售、谷物贸易,以及船运物流等。该公司遭遇炒作的缘由,可能与2014年从中农集团等十家公司手中收购的老挝甘蒙省钾肥项目有关。
老挝是一个钾矿储量庞大的国家,但是与盐湖卤水资源不同,其钾矿以固体矿为主。这就意味着,中国五矿实现的盐湖提锂技术,在老挝很可能派不上用场。以东凌国际拥有钾矿资源为出发点,与锂资源扯上关系,这一投资逻辑本身并不能成立。
值得一提的是,冠农股份与东凌国际此前公布的半年报中,均未提及与锂电池有关的事宜,甚至连“锂”字都没有出现。
实际上,东凌国际本身也是一家麻烦不断的公司。该公司从中农集团手中收购的钾矿,已经引发大股东东凌实业与二股东中农集团之间旷日持久的诉讼,起因是收购资产不仅业绩未达承诺,产能建设也未达标。最近,大股东东凌实业因短线交易违规,被迫做出披露。今年早些时候,该公司也曾披露总经理辞职。
今年迄今为止,A股上市的锂资源概念股大幅上涨。龙头天齐锂业(002466.SZ)年初以来的涨幅达到126.6%,股价已经翻倍有余。不过,最近机构正在大幅撤离,天齐锂业已连续四个交易日遭遇主力资金净流出,累计撤资规模达15.45亿元。
实质性拥有锂矿资源的上市公司,都面临着上涨行情的尾声。那么,盐湖提锂概念的炒作,会不会是一场虚妄的幻想呢?
无氧铜的价格
2017-06-06 17:50:01
无氧铜的价格,近几年LME无氧铜现货升贴水波动较大。一般来说,在LME无氧铜现货升贴水出现高位拐点时,对应LME无氧铜价的高位;而LME无氧铜现货升贴水的低位拐点出现时,无氧铜价逐渐从低位走稳。2007、2008、2009年走势基本一致,在升贴水趋势振荡向上时,无氧铜价走势相对较强,相反,当升贴水振荡回落时,无氧铜价振荡走弱的可能性较大。今年LME无氧铜现货升贴水变化相对较小,但从近期走势来看,现货升贴水处于弱势振荡之中,预计短期无氧铜价很难有较大的起色。但笔者认为,从走势来看,近期升贴水已经达到近几年的低位水平,预计贴水进一步扩大的可能性不大,LME无氧铜现货升贴水在低位逐渐走稳的可能性较大,无氧铜价短期走弱后会逐渐企稳。从现货升贴水与无氧铜价走势对比图中分析,2007、2008年各完成了一个循环。笔者认为,2009年开始的一个新的循环还没有结束,从走势上看,2009年初无氧铜价振荡走稳以及现货高升水影响,沪无氧铜开始振荡上涨,精无氧铜进口量大幅增加导致上海无氧铜库存一直处于高位,较高的库存量使现货走势弱于期货,至2010年4月中旬,无氧铜价达到高点,现货升贴水也几乎为2009年以来的最低点,完成了该循环的第一个阶段。随着无氧铜价的回落,沪无氧铜的贴水也开始减少,现货升贴水偶尔出现小幅升水的状态,表明国内现货短期有所抗跌,价格回落使现货市场消费有所好转,应该处于第二个阶段当中,预计现货升贴水将在零轴线附近做振荡,而无氧铜价处于高位振荡的可能性较大。回归到基本面来看,现货消费的支撑,无氧铜价回落的幅度将受到限制。
吹氧焊管
2019-03-18 11:00:17
什么是吹氧焊管:吹氧焊管:用作炼钢吹氧用管,一般用小口径的焊接合金管>钢管,规格由3/8寸-2寸八种。用08、10、15、20或Q195-Q235钢带制成。吹氧焊管为防蚀,有的进行渗透。
以上为吹氧焊管解释。