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锰酸锂容量百科

锰酸锂

2017-06-06 17:50:13

 锰酸锂,合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其 产业 化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的 金属 离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是 价格 便宜,最大的缺点是容量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低,导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代 。   锰酸锂-特点:锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是 价格 便宜,最大的缺点是容量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.锰酸锂比表面积研究是非常重要的,锰酸锂的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测,现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参看我国国家标准(GB/T19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。真正完全自动化智能化比表面积测试仪产品,才符合测试仪器 行业 的国际标准,同类国际产品全部是完全自动化的,人工操作的仪器国外早已经淘汰。真正完全自动化智能化比表面积分析仪产品,将测试人员从重复的机械式操作中解放出来,大大降低了他们的工作强度,培训简单,提高了工作效率。真正完全自动化智能化比表面积测定仪产品,大大降低了人为操作导致的误差,提高测试精度。F-Sorb2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的F-Sorb2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果精确性。   锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂,尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料,至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注,它作为电极材料具有 价格 低、电位高、环境友好、安全性能高等优点,是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。   锰酸锂的生产目前 市场 上主要的锰酸锂有AB两类,A类是指动力电池用的材料,其特点主要是考虑安全性及循环性。B类是指手机电池类的替代品,其特点主要是高容量。  锰酸锂的生产主要以EMD和碳酸锂为原料,配合相应的添加物,经过混料,烧成,后期处理等步骤而生产的。从原材料及生产工艺的特点来考虑,生产本身无毒害,对环境友好。不产生废水废气,生产中的粉末可以回收利用。因此对环境没有影响。   

镍钴锰酸锂

2017-06-06 17:50:12

镍钴锰酸锂镍钴锰酸锂是一种电池材料,锂电池用正极材料--镍钴锰酸锂,俗称三元材料,化学成分Li1+zM1-x-yNixCoyO2,是由氢氧化镍钴锰和锂原材料混合均匀后经三温区烧结得到。该材料比容量高,循环特性好,晶体结构理想,且制备工艺简单,运行成本低,生产周期短,产品性能稳定,是一种更经济,更安全的锂离子电池的正极材料,必将取代其他锂离子电池正极材料。高密度锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法,一种高密度锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法,其特征在于:包括将镍化合物、钴化合物、锰化合物混合、造粒,以3~10℃/min的升温速率,通过在一定温度和一定时间下进行第一次烧结,得到中间产物镍钴锰的氧化物(Ni↓[1/3]Co↓[1/3]Mn↓[1/3])↓[3]O↓[4];然后将镍钴锰的氧化物与一定比例的锂化合物均匀混合,以3~10℃/min的升温速率,在高温下,通过一定时间进行第二次烧结,再将烧结产物经过粉碎、粒度分级后得到高密度的镍钴锰酸锂。镍钴锰酸锂在电池材料方面的应用十分广泛。锂离子电池是新一代的绿色高能电池,具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应等突出优点,广泛应用于各种便携式电动工具、电子仪表、移动电话、笔记本电脑、摄录机、武器装备等,在电动汽车中也具有良好的应用前景.正极材料是锂离子电池的重要组成部分,是目前锂离子电池中成本最高的部分。钴酸锂(LiCoO2)是目前唯一已经大规模 产业 化并广泛应用于商品锂离子电池的正极材料,然钴酸锂的年需求量已超过1万吨,从而导致钴价大幅攀升,钴资源短缺已开始制约 产业 发展。新型锂离子正极材料----复合氧化物镍钴锰酸锂是一种容量比较高的材料,其比容量比钴酸锂高出30%以上,和钴酸锂有相同的上下限电压,而且安全性也相对较好, 价格 相对较低,与电解液的相容性好,循环性能优异,更为重要的是其成本仅为钴酸锂的一半,是非常有前途的正极材料。此材料正逐步取代钴酸锂而成为在小型通讯和小型动力领域应用的主流正极材料。复合氧化物镍钴锰酸锂材料制备的关键是保证镍、钴、锰三元素的分子级混合,并控制其合理的粒度大小和分布。

镍钴锰酸锂

2017-06-02 15:14:45

锂 电池 的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。近年来,中国锂电池产量已大幅提升,锂电池正极材料也已经从单一的钴酸锂材料,发展到钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等材料齐头并进的阶段。    金瑞科技作为国内最专业的 电解锰 生产企业,拥有电解锰产能4万吨,2008年产量约占全球市场份额的3%;四氧化三锰年产能2万吨左右,市场占有率50%以上。近年来公司通过金丰锰业、获得松桃金瑞矿业和黔东锰矿各50%股权等方式以提高产能及矿山自给率。目前电解锰行业需求出现积极信号。我们预计,未来两年在政府淘汰落后产能的治理中,公司有望进一步扩大市场份额。    公司控股的子公司金天能源材料于2005年12月率先在国内自主研发出了覆钴氧化型氢氧化镍新产品,并建成了1000吨/年的主要用于制作高品质镍氢二次电池以及动力电池产品生产线。目前金天能源主要为比亚迪和日本汤浅供应镍氢电池正极,经过近两年的发展,覆钴氧化型氢氧化镍新产品已经打入了日本电池企业在国内的合资电池厂等高端市场;同时,公司项目系列产品中的动力型氢氧化镍品种已通过了日本松下电池企业的性能检测。目前国内氢氧化镍总需求量约为16000吨/年,其中,高品质的覆钴氧化型氢氧化镍产品仅有不到2000吨/年的生产规模,而金天能源目前拥有氢氧化镍产能2000吨,覆钴氧化型氢氧化镍产能1000吨/年,预计公司能充分享受到行业成长的前景。  此外,公司开展了磷酸亚铁锂制备技术的研究和镍钴锰酸锂三元材料的研究,其中磷酸亚铁锂项目已取得了良好的结果,镍钴锰酸锂三元材料的开发也取得了较好的结果,并获得了科技部75万元的院所基金资助。随着国家鼓励发展电动汽车,大力提倡开发锂离子动力电池,公司电源材料必将受益。 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。

镍钴锰酸锂

2017-06-06 17:50:13

 锂电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与 价格 。近年来,中国锂电池 产量 已大幅提升,锂电池正极材料也已经从单一的钴酸锂材料,发展到钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等材料齐头并进的阶段。    金瑞科技作为国内最专业的电解锰生产企业,拥有电解锰产能4万吨,2008年 产量 约占全球 市场 份额的3%;四氧化三锰年产能2万吨左右, 市场 占有率50%以上。近年来公司通过金丰锰业、获得松桃金瑞矿业和黔东锰矿各50%股权等方式以提高产能及矿山自给率。目前电解锰 行业 需求出现积极信号。我们预计,未来两年在政府淘汰落后产能的治理中,公司有望进一步扩大 市场 份额。    公司控股的子公司金天能源材料于2005年12月率先在国内自主研发出了覆钴氧化型氢氧化镍新产品,并建成了1000吨/年的主要用于制作高品质镍氢二次电池以及动力电池产品生产线。目前金天能源主要为比亚迪和日本汤浅供应镍氢电池正极,经过近两年的发展,覆钴氧化型氢氧化镍新产品已经打入了日本电池企业在国内的合资电池厂等高端 市场 ;同时,公司项目系列产品中的动力型氢氧化镍品种已通过了日本松下电池企业的性能检测。目前国内氢氧化镍总需求量约为16000吨/年,其中,高品质的覆钴氧化型氢氧化镍产品仅有不到2000吨/年的生产规模,而金天能源目前拥有氢氧化镍产能2000吨,覆钴氧化型氢氧化镍产能1000吨/年,预计公司能充分享受到 行业 成长的前景。  此外,公司开展了磷酸亚铁锂制备技术的研究和镍钴锰酸锂三元材料的研究,其中磷酸亚铁锂项目已取得了良好的结果,镍钴锰酸锂三元材料的开发也取得了较好的结果,并获得了科技部75万元的院所基金资助。随着国家鼓励发展电动汽车,大力提倡开发锂离子动力电池,公司电源材料必将受益。 

锰酸锂电池

2017-06-02 15:08:17

锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂 尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料,至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注,它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点,是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子 电池 的正极材料。    合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池[有色商机 : 铅酸蓄电池]电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的 金属 离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是价格便宜,最大的缺点是容  锰酸锂量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低,导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代 。    锰酸锂结构:LiMn2O4是一种典型的离子晶体,并有正、反两种构型。XRD分析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体,晶胞常数a=0.8245nm,晶胞体积V=0.5609nm3。氧离子为面心立方密堆积(ABCABC….,相邻氧八面体采取共棱相联),锂占据1/8氧四面体间隙(V4)位置(Li0.5Mn2O4结构中锂作有序排列:锂有序占据1/16氧四面体间隙),锰占据氧1/2八面体间隙(V8)位置。单位晶格中含有56个原子:8个锂原子,16个锰原子,32个氧原子,其中Mn3+和Mn4+各占50%。由于尖晶石结构的晶胞边长是普通面心立方结构(fcc)型的两倍,因此,每个晶胞实际上由8个立方单元组成。这八个立方单元可分为甲、乙两种类型。每两个共面的立方单元属于不同类型的结构,每两个共棱的立方单元属于同类结构。每个小立方单元有四个氧离子,它们均位于体对角线中点至顶点的中心即体对角线1/4与3/4处。其结构可简单描述为8个四面体8a位置由锂离子占据,16个八面体位置(16d)由锰离子占据,16d位置的锰是Mn3+和Mn4+按1:1比例占据,八面体的16c位置全部空位,氧离子占据八面体32e位置。该结构中MnO6氧八面体采取共棱相联,形成了一个连续的三维立方排列,即[M2]O4尖晶石结构网络为锂离子的扩散提供了一个由四面体晶格8a、48f和八面体晶格16c共面形成的三维空道。当锂离子在该结构中扩散时,按8a-16c-8a顺序路径直线扩散(四面体8a位置的能垒低于氧八面体16c或16d位置的能垒),扩散路径的夹角为107°,这是作为二次锂离子电池正极材料使用的理论基础。    市场人士表示,锰酸锂和锰酸锂电池行业的发展前景广阔。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。

锰酸锂价格

2017-06-06 17:50:13

目前 市场 上比较常见的正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料,而最被看好的则是磷酸铁锂和三元材料这两种,因为目前这两种材料的性价比,以及技术实现难度等都较为适合作为汽车用动力锂电池的正极材料,相较于磷酸铁锂和三元材料,锰酸锂 价格 相对较便宜。但是从更为长远的角度来看,对普通锰酸锂材料进行改良后生产出的尖晶石结构的锰酸锂,可能更适合用作动力锂电池的正极材料。    首先,从能量密度来看,尖晶石结构的锰酸锂电池要优于磷酸铁锂电池。由于受到空间和车重的限制,汽车用动力电池必须要非常轻巧,而且储能量要尽可能大,这就需要动力电池的能量密度要高。目前磷酸铁锂电池的充放电电压在3.7V左右,但是尖晶石结构的锰酸锂可以达到4.2V左右,而锂电池充放电电压高低与其能量密度大小有着正相关的关系,所以从能量密度方面来说,尖晶石结构的锰酸锂电池要更胜一筹。   其次,从使用电池时的安全性来说,锰酸锂电池也有一定优势。正极材料的导电性能与其充放电时释放的热量大小直接相关,即正极材料导电性越好,电池充放电时释放的热量越小。由于磷酸铁锂材料的导电性不如锰酸锂,所以磷酸铁锂电池在充放电会释放出大量的热量,使动力电池组内部的温度急剧升高,这是非常不安全的。  中投顾问研究总监张砚霖也指出,从汽车用锂电池制造成本方面来说,尖晶石结构的锰酸锂电池也具有一定的优势。近年来,磷酸铁锂正极材料的 市场价格 徘徊在15-20万元/吨间,而锰酸锂正极材料的 价格 则处在9-15万元/吨的区间,显然使用锰酸锂作为动力锂电池的正极材料更加有利于降低汽车用动力电池的生产成本。 

锰酸锂电池

2017-06-06 17:50:13

锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂 尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料,至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注,它作为电极材料具有 价格 低、电位高、环境友好、安全性能高等优点,是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。    合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其 产业 化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的 金属 离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是 价格 便宜,最大的缺点是容  锰酸锂量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低,导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代 。    锰酸锂结构:LiMn2O4是一种典型的离子晶体,并有正、反两种构型。XRD分析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体,晶胞常数a=0.8245nm,晶胞体积V=0.5609nm3。氧离子为面心立方密堆积(ABCABC….,相邻氧八面体采取共棱相联),锂占据1/8氧四面体间隙(V4)位置(Li0.5Mn2O4结构中锂作有序排列:锂有序占据1/16氧四面体间隙),锰占据氧1/2八面体间隙(V8)位置。单位晶格中含有56个原子:8个锂原子,16个锰原子,32个氧原子,其中Mn3+和Mn4+各占50%。由于尖晶石结构的晶胞边长是普通面心立方结构(fcc)型的两倍,因此,每个晶胞实际上由8个立方单元组成。这八个立方单元可分为甲、乙两种类型。每两个共面的立方单元属于不同类型的结构,每两个共棱的立方单元属于同类结构。每个小立方单元有四个氧离子,它们均位于体对角线中点至顶点的中心即体对角线1/4与3/4处。其结构可简单描述为8个四面体8a位置由锂离子占据,16个八面体位置(16d)由锰离子占据,16d位置的锰是Mn3+和Mn4+按1:1比例占据,八面体的16c位置全部空位,氧离子占据八面体32e位置。该结构中MnO6氧八面体采取共棱相联,形成了一个连续的三维立方排列,即[M2]O4尖晶石结构网络为锂离子的扩散提供了一个由四面体晶格8a、48f和八面体晶格16c共面形成的三维空道。当锂离子在该结构中扩散时,按8a-16c-8a顺序路径直线扩散(四面体8a位置的能垒低于氧八面体16c或16d位置的能垒),扩散路径的夹角为107°,这是作为二次锂离子电池正极材料使用的理论基础。   市场 人士表示,锰酸锂和锰酸锂电池 行业 的发展前景广阔。

新型多孔铝材料可增加3倍电池容量

2018-12-27 09:30:12

住友电气工业株式会社近日开发出一种新型的多孔铝材料铝-Celmet,可将锂离子电池的容量增加1.5-3倍。    “里程焦虑”一直是阻碍电动汽车广泛推广的主要因素,人们总是担心电动汽车电力不足时,会将乘客滞留在途中。现在,由日本住友电工公司开发的这种新的材料可以帮助消除这种担忧,新材料可以将电动汽车的电池容量提高1.5至3倍,从而大大延长电动车的续航时间和里程。    从40倍放大镜下可以看到,铝-Celmet是一种立体网眼状结构,充满互连、开放、的球形微孔的材料,这种结构的材料非常容易通过切割、冲压等方式进行形状上的加工。虽然住友电气之前生产的镍-Celmet也是这种多孔性结构,但铝-Celmet的密度只有镍-Celmet的三分之一,电阻也不到镍的一半,并且还具有超高抗腐蚀性等特点,更加适宜用在锂离子或其它需要频繁充放电的电池中。  住友电工表示,铝-Celmet已经在日本大阪进行小规模生产,并努力实现大规模生产和商业化投入使用。  删除

钛酸锂电池

2019-12-17 12:06:21

作为锂离子电池负极材料-钛酸锂,可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外,它还能够用作正极,与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。因为钛酸锂的高安全性、高稳定性、长寿命和绿色环保的特色。组成正极:磷酸铁锂、锰酸锂或三元材料、镍锰酸锂。负极:钛酸锂材料。电解液:以碳作负极的锂电池电解液。电池壳:以碳作负极的锂电池壳。优势选用电动车辆替代燃油车辆是处理城市环境污染的最佳挑选,其间锂离子动力电池引起了研究者的广泛重视.为了满意电动车辆对车载铿离子动力电池的要求,研发安全性高、倍率功能好且长寿命的负极材料是其热门和难点。现在,商业化的锂离子电池负极首要选用碳材料,但以碳做负极的锂电池在应用上仍存在一些坏处:1、过充电时易分出锂枝晶,构成电池短路,影响锂电池的安全功能;2、易构成SEI膜而导致初次充放电功率较低,不可逆容量较大;3、即碳材料的渠道电压较低(接近于金属锂),并且简单引起电解液的分化,然后带来安全隐患。4、在锂离子嵌入、脱出过程中体积改变较大,循环稳定性差。与碳材料比较,尖晶石型的Li4Ti5012具有显着的优点:1、它为零应变材料,循环功能好;2、放电电压平稳,并且电解液不致发作分化,进步锂电池安全功能;3、与炭负极材料比较,钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(为2 *10-8cm2/s),可高倍率充放电等。4、钛酸锂的电势比纯金属锂的高,不易发生锂晶枝,为保证锂电池的安全供给了根底。

纳米三氧化二铝在锂电池中的应用

2019-01-15 09:49:25

纳米三氧化二铝在锂电池里面的主要作用是做电极涂层。另外,还对锂电池起到表面修饰作用,用纳米三氧化二铝处理过的锂电池焊接效果好,焊接外观漂亮,比一般的焊接耐用。     目前中科院物理所已经将纳米三氧化二铝应用于改性进尖晶石锰酸锂材料,生产出可逆容量达到107mAh/克,55C循环200次容量保持率大于90%,优于国际同类产品水平,是国内靠前个可用于混合电池用高功率锂离子电池的材料。     北京星恒公司用此材料制造的高功率混合汽车用锂离子电池全面通过了863计划电动汽车重大专项组织的统一测试,功率达到1200W/千克,安全性、循环、高低温性能等测试全部通过。 [小知识]    纳米氧化铝,别名:纳米三氧化二铝,分子式:Al2O3 , 分子量:101.96    熔点:2050℃ , 沸点:2980℃    a相纳米氧化铝为白色疏松粉末,粒径小而且均匀,纯度高,分散性好,在锂电池中能很好的改善锂电池的容量性能。    技术指标:    型 号 VK-L30    外 观 白色粉末    晶 型 α相    含 量﹪ ≥ 99.99%    粒 径 nm 30±5

三元材料取代钴酸锂任重而道远

2019-03-06 10:10:51

现在三元材料可谓是锂电池中的宠儿,开展速度十分快,在渐渐侵入整个使用商场。钴酸锂通过多年的开展,现已占有了锂电池商场的半壁河山。三元材料何时可以替代钴酸锂?       三元材料是镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O2,三元复合正极材料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为质料。钴酸锂一般使用作锂离子电池的正电极材料。电池结构安稳、容量比高、归纳功能杰出、可是其安全性差、本钱十分高。 从上以上两个图表可以看出,三元材料不管在性价比仍是在环保安全功能上远超钴酸锂。 三元材料替代钴酸锂之路依然负重致远? 三元首要冲击的是钴酸锂的中心使用范畴——数码产品商场。据工业研究所(GBII)数据显现,在2013年的正极材料商场,中国商场关于三元材料的需求,现已到达15600吨,其间80%用于笔记本电脑、平板电脑、手机等数码产品。三元材料如此大行动地进攻钴酸锂的“要害”,其来势汹汹的态势,不由让业内人士猜想技能路途风向正在反转。但需求留意的是,比较于三元材料,钴酸锂具有一系列功能与技能优势,更受商场喜爱。因而,大部分业内人士对现在的钴酸锂商场依然持积极态度,他们以为三元材料能否成功替代钴酸锂,商场取向起决定作用。三元材料中,钴的质量分数一般控制在20%左右。尽管三元材料到达“少钴化”的要求,本钱也得到明显的下降,可是其在压实密度、高电压、高容量、耐高温等功能方面仍与钴酸锂有必定的距离。数码设备日趋轻浮化规划,对电池容量的要求也日益提高。正极材料的压实密度作为影响锂电池容量的要素之一,钴酸锂的单晶颗粒状形状,现在可以做到4.2 g/cm3的压实密度,是作为小颗粒二次聚会体的三元材料无法幻想的高难度应战,成为三元材料拓宽蓝图的“硬伤”。事实上,现在可以满意移动设备待机要求的老练电池也只要钴酸锂电池,在消费类数码产品范畴,钴酸锂电池依然处于主导地位。尽管三元材料商场需求有所增加,但比起钴酸锂而言,其商场份额依然不可同日而语。何况三元材料在以下几个方面存在短板。      三元材料厂商多而不强。GGII计算,截止2016年末国内三元材料出货量逾越8000吨的厂商没有出现,各大厂商产品同质化严峻,均以523、111类型为主。一起受Tesla带动,国内三元动力电池掀起一场扩张高潮,材料厂商方面自2015下半年至今已新增一批三元材料厂商。未来跟着技能的不断进步,长续航路程电池需求加大,三元材料商场需求出现产销两旺时期,在利好布景下,商场将会出现一大批新进入者。中心专利缺失,低端产能重复建造。现在全球镍钴锰酸锂专利主要在美国3M及阿贡实验室手中,巴斯夫、美丽科、瑞翔等均有购买3M或阿贡实验室专利有用权,而国内专利一时相对单薄。未来大规模开展后,在出口商会发生专利胶葛。      现在国内三元材料类型以523为主。不管数码仍是动力电池用三元材料,使用量最多的仍为523类型。从电池形状上来看,国内原装三元电池遍及选用NCM523,选用叠片工艺的三源动力电池选用NCM111,其间三元圆柱的产值大于方形叠片电池。      从上图看出,三元材料未来商场中潜力巨大,现在处于上升期。跟着技能的开展,厂商的不断自我完善,未来商场用量也极有或许逾越钴酸锂。只能说逾越钴酸锂的路途比较绵长。

锂离子电池正极三元材料的研究进展及应用

2019-03-08 09:05:26

锂离子电池是20世纪90年代敏捷开展起来的新一代二次电池,广泛用于小型便携式电子通讯产品和电动交通工具。电池材料分为正极材料、负极材料、隔阂、电解液等。正极材料是制作锂离子电池的要害材料之一,占有电池本钱的25%以上,其功能直接影响了电池的各项功能指标,在锂离子电池中占有中心方位。 现在已产业化的锂离子电池用正极材料首要有钴酸锂、改性锰酸锂、三元材料、磷酸铁锂。研讨发现,以LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2为代表的层状氧化镍钴锰系列材料(简称三元材料)较好地兼备了上述材料的长处,并在必定程度上补偿其缺乏,具有高比容量、循环功能安稳、本钱相对较低、安全功能较好等特色,被认为是用于混合型动力电源的抱负挑选,以及能替代LiCoO2的最佳正极材料。 三元材料的组成结构和特性 三元材料有着与LiCoO2类似的α-NaFeO2单相层状结构,其间,Li原子在3a方位,金属原子Ni、Co和Mn自在散布在金属层的3b方位,而O原子坐落6c位。 Ni是材料的首要活性物质之一,在充放电进程中,首要是Ni2+和Ni4+发作彼此转化。经过引进Ni,可进步材料的容量。 Co也是材料的首要活性物质之一,能很好地安稳材料的层状结构,一同Co3+的掺入能够按捺Ni2+进入Li+的3a方位,便于材料深度放电,然后进步了材料的放电容量。 Mn4+有着杰出的电化学慵懒,不同于Mn3+。Mn3+在材料充放电进程中会参加电极的氧化-复原反响,Mn4+在循环进程中不参加氧化-复原反响,使材料一直坚持着安稳的结构。 因而,层状结构的三元材料归纳了单一组分材料的长处,其功能优于单一组分,具有显着的三元协同效应。其根本物性和充放电渠道与LiCoO2附近,却又具有报价和环境友好优势,具有很好的市场前景。 三元材料的制备 三元材料中各元素的化学计量等到散布均匀程度是影响材料功能的要害因素,偏离了化学计量比或组成元素散布不均匀,都会导致材料中杂相的呈现。不同的制备办法对材料的功能影响较大。现在组成三元材料的办法首要有高温固相法、共沉积法、喷雾干燥法、水热法、溶胶凝胶法等。其间水热法和溶胶凝胶法因为受制备办法的约束,不适合于工业化出产。下面介绍完成产业化的几种制备办法。 高温固相法 高温固相法一般先将金属盐和锂盐按化学计量比以各种方式混合均匀,然后高温烧结直接得到产品。常用金属盐首要有金属氧化物、金属氢氧化物等。 共沉积法 共沉积法以沉积反响为根底,研讨证明,共沉积法是制备球形三元材料的最佳办法,也是现在工业化遍及选用的制备工艺。依据运用沉积剂的不同能够分为氢氧化物共沉积法、碳酸盐共沉积法。 喷雾干燥法 喷雾干燥法也是现在材料工业化制备比较看好的一种办法。该法制备的材料非常均匀,颗粒纤细,在材料的化学计量组成、描摹和粒径散布上具有优势,并且能够自动化操控,可连续出产,制备能力强。 三元材料的研讨现状 在曩昔的十几年间,镍钴锰三元材料已得到较为深入细致的研讨,功能水平不断进步。现在的研讨除了对镍钴锰三元材料动力电池的功能进行测验外,更多的是对镍钴锰三元材料进行改性,进一步进步材料的循环寿数和安全性。 不同组分的三元材料 除了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的研讨外,该系统其他计量比的正极材料也有必定的研讨成果。国海鹏等[5]制备了正极材料LiNi1/2Co1/6Mn1/3O2并研讨了其功能,选用固相法得出了具有Co含量梯度的层状LiNi1/2Co1/6Mn1/3O2。 三元材料与其他材料的混粉 三元材料和LiMn2O4混合用于锂离子动力电池正极,在商业上已有使用。混合材料不只能够满意动力电池安全性的需求,并且碱性较强的三元材料还能按捺电解液中微量对LiMn2O4的溶解效果,改进正极材料的高温功能。 核 - 壳结构的三元材料 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2具有较高的比容量,而LiNi0.5Mn0.5O2具有很好的热安稳性。将两种材料掺合到一同,构成一种核(Li-Ni0.8Co0.1Mn0.1O2)-壳(LiNi0.5Mn0.5O2)结构的三元材料,归纳了两种材料的长处,能有效地按捺材料中Co的溶解,进步循环安稳性。该材料在1C、3.0~4.3V、600次充放电后容量坚持率为96%,一同具有杰出的热安稳性。 结语 现有产业化的钴酸锂、改性锰酸锂和磷酸铁锂在根底研讨方面现已没有技能打破,其能量密度和各种首要技能指标现已挨近其使用极限,三元材料是未来研制和产业化的干流,依据其使用范畴的不同,分别向高密度化和高电压化开展。未来的开展方针是将三元材料的压实密度进步到3.9g/cm3以上,充电电压到达4.5V,可逆比容量到达200 mAh/g,电极能量密度比钴酸锂高25%,然后全面替代钴酸锂,成为小型通讯和小型动力范畴使用的干流正极材料。

“纳米石墨化碳+锂电池”,您了解多少?

2019-03-07 09:03:45

纳米石墨化碳因其优异的导电、导热及力学功能近年来备受注重,并在锂离子电池系统中得到广泛运用。 纳米石墨化碳具有的优异电学功能及纳米标准结构特征使其在处理锂离子电池中高导电性、导热性、充放电进程中的柔性及结构稳定性等方面发挥了重要效果。碳材料在锂离子电池中一向被广泛运用。例如,带来了锂电池商业化革新、处理了金属锂电池安全问题的石墨插层技能、完成碳包覆磷酸铁锂正极材料等。方方面面均标明晰其在锂离子电池系统中重要效果。纳米石墨化碳在锂电池负极中的运用 碳纳米管+负极活性材料 碳纳米管是一种石墨化结构的碳材料,导电功能好,极化效果较小,可前进电池的大倍率充放电功能。但是,碳纳米管直接作为锂电池负极材料时,会存在不可逆容量高、电压滞后及放电渠道不明显等问题。尽管如此,咱们仍须看到碳纳米管的研讨前史仅有20年,在碳纳米管结构的准确操控方面仍缺少手法。跟着碳纳米管制备技能的进一步前进,仍有望针对负极材料结构要求完成碳纳米管负极材料的可操控备。 石墨烯+负极活性材料 抱负石墨烯材料具有单层的石墨结构,锂离子的刺进进程中能一起在石墨烯片层双侧进行。故石墨烯可与锂离子构成Li2C6的结构,理论容量为传统石墨类材料的2倍。与此一起,石墨烯片层边际以及石墨烯之间彼此搭接构成的皱褶状空地结构也贡献了很多的可逆储锂容量,如图1所示。石墨烯材料储锂的详细嵌入/脱嵌机制仍未完全得到解说,相关的储能机制研讨仍需进一步展开。纳米石墨化碳-硅基复合材料+负极活性材料 硅是一类重要的锂离子电池负极材料,作为一种储量非常丰厚的材料,其能够合金的方式与锂离子组成,然后具有高达4200mA•h/g的理论容量;一起,硅材料也具有较低的放电电位,有利于构建新式高能量锂离子电池。但是,硅材料在充放电进程中与锂离子构成合金的进程中体积改变可达400%,导致硅基材料在数个循环后敏捷粉化失效。处理这一问题的首要途径是完成硅材料自身的纳米化,以及经过硅与纳米碳材料复合结构取得稳定性更高的材料。纳米石墨化碳-金属氧化物复合物+负极活性材料 很多的金属氧化物也可作为负极材料运用,包含SnO2、TiO2、Co3O4、MnO2、Fe3O4等。与硅材料相似,高容量的金属氧化物负极材料的运用也遭到低电导率以及充放电进程明显的体积效应的影响。 纳米石墨化碳能够在纳米标准上完成其与金属氧化物的复合,然后战胜其导电性差的缺陷,下降充放电进程中极化的现象;另一方面也为金属氧化物颗粒供给了力学骨架,防止粉化带来的容量衰减。金属氧化物/碳纳米管复合物可经过球磨、水热、电镀等进程制备。纳米石墨化碳在正极材料中的运用 纳米石墨化碳在正极材料中起到的首要效果是作为力学增强及导电增加剂,以前进其功率及循环性。一般参加的较为常用的导电剂为导电炭黑,从导电网络结构视点分析,高长径比的一维碳纳米管及二维石墨烯可在低增加量下构成渗流网络,使电极材料具有较高的导电性,一起其力学功能也能够在必定程度上防止活性材料从集流体剥离带来的容量衰减。研讨标明,纳米石墨化碳在钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等正极材料中均可起到前进电极功能的效果。 纳米石墨化碳+正极材料 以磷酸铁锂正极材料为例,磷酸铁锂具有杰出的循环稳定性和较高的理论储锂容量,而磷酸铁锂材料作为正极材料首要的下风之一就是其极低的本征电子导电率。经过与导电性杰出的纳米石墨化碳复合能够有用使用碳材料构建导电网络,然后取得高功能复合电极材料。碳纳米管可用以代替正极材料中导电炭黑等导电增加剂,更高效地完成导电网络的构建。经过比照炭黑和碳纳米管在磷酸铁锂正极材料中的运用,有数据显现选用多壁碳纳米管代替导电炭黑可前进电池的初始容量,前进电池的循环稳定性,并下降电池系统的阻抗。 近20年来,纳米石墨结构碳(包含一维的碳纳米管及石墨烯等)不管在其概念、结构表征到制备运用等方面都得到了长足的前进,已有很多研讨组开发了根据纳米石墨化碳的高功能锂离子电池电极材料,在许多方面大大超越了现有电极材料的功能等级,有望大幅推进锂离子电池功能的前进,进一步展开机理研讨和进程研讨将对新一代高能量、高功率锂离子电池的开发具有重要推进效果。

国内外锂电正极材料行业现状

2019-01-03 09:36:39

近年来,我国新能源汽车产销量的双丰收带动了整个上下游产业链快速发展,特别是对动力电池的需求量不断攀升。新能源汽车对于动力锂电池提出了更高的要求,能量密度、成本、安全性、热稳定性、循环寿命是动力锂电池的5个关键性能指标。正极材料作为动力锂电池的核心,占新能源整车制造成本大约30~40%。 一、动力锂电池正极材料的技术现状 目前已大规模市场化应用的主要包括磷酸铁锂(LFP)、锰酸锂(LMO)和三元材料[镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)]三种类型。其中,磷酸铁锂和锰酸锂材料在基础研究方面已没有太大技术突破空间,其能量密度和主要技术指标已接近应用极限。从技术进步的角度看,三元材料由于具有高能量密度、较长循环寿命、较高可靠性等优点,逐渐成为动力锂电正极材料的主流。二、动力锂电池正极材料的市场应用情况 全球动力锂电池正极材料市场应用情况我国动力锂电池正极材料市场应用情况 国内主流电动车型动力锂电池正极材料的使用情况三、锂电池正极材料产业发展分析 全球锂电池正极材料市场规模 2016年全球锂电池出货量达到118GWh,其中动力锂电池的出货量由2011年的1.08GWh上升至2016年的40.52GWh,市场占比由2.32%上升至34.30%。 2017年,全球锂离子电池的出货量达到143.5Gwh,其中汽车动力锂电池(EV LIB)的出货量达到58.1Gwh,储能锂电池(ESSLIB)出货量达到11.0Gwh,其他传统领域锂电池(Small LIB)出货量达到74.4Gwh。 受锂电池及其下游行业快速发展的驱动,锂电池正极材料增长较为迅猛,2016年全球锂离子电池正极材料销量达到31.74万吨,同比增长42.1%,2011-2016年年均复合增长率为32.17%。从应用结构看,锂电正极材料市场可以细分为小型锂电正极材料市场和动力锂电正极材料市场。小型锂电正极材料主要包括钴酸锂、三元材料和锰酸锂,而动力锂电正极材料主要为锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料。我国锂电池正极材料市场规模 2014-2016年锂离子电池正极材料呈现快速增长的态势,2016年中国的锂电正极材料产值达到217.6亿元,较2015年同比增长43.3%,主要原因是我国新能源汽车市场的爆发性增长,带动了动力型锂电池需求的快速增长。四、动力锂电池正极材料市场展望 近3年来,中国的新能源汽车产量出现了成倍的爆发式增长,目前中国已经成为新能源汽车最大生产国。由于中国新能源汽车产业的快速发展,动力电池的需求也出现暴涨,导致在2015年中国出现动力锂离子电池产能不足的状况,各家动力电池企业迅速扩充产能。2015年中国国内动力电池的产能约为20GWh,2016年超过60GWh。新能源汽车的爆发性增长带来了整体锂电行业的持续高速发展,预计2018年锂电总需求量将达到130GWh。2018年全球锂电正极材料预计将超过30万t。其中三元材料将快速发展,年均复合增长率达到30%以上。未来NCM和NCA将成为车用正极材料主流,预计2018年三元材料使用量占车用材料的80%左右。世界大部分国家对新能源汽车设定了规划目标,预计到2020年全球新能源车销量累计将超过1800万辆,其中我国的目标数量最大。中国正极材料行业在全球动力锂电发展过程中备受关注,一方面是部分中国锂电正极材料生产商在过去数年与国际锂电厂商磨合过程中技术水平不断提升,已逐渐接近国际正极材料同行,中国动力电池的产业化发展已经具备了国产化动力电池材的支持;另一方面中国新能源汽车及动力锂电发展获得了举世瞩目的成就,一旦市场需求增大,必将进一步推动中国锂电正极材料产业的加速发展。

氟化铝

2017-06-06 17:50:09

【中文名称】氟化铝【英文名称】aluminum fluoride     氟化铝【结构或分子式】AlF3【相对分子量或原子量】83.98【制备或来源】  由氢氧化铝与氢氟酸反应、加热、脱水制得。【性状】  无色三斜系晶。白色粉末或很大的斜方晶系六面结晶体。密度3.00g/cm3。熔点1040℃。沸点(升华)1272℃。略溶于冷水,溶于热水。难溶于酸及碱溶液,不溶于大部分有机溶剂,也不溶于氢氟酸及液化氟化氢。与液氨或浓硫酸共加热,或者与氢氧化钾共熔均无反应。不被氢还原,强热不分解但升华,性质非常稳定。加热到300-400℃能被水蒸气部分分解为氟化氢和氧化铝。有三种水合物,即一水物、三水物和九水物。【用途】  在铝电解工业中用以降低电解质的熔化温度和提高导电率,用作非铁 金属 的熔剂,陶瓷釉和搪瓷釉的助熔剂和釉药的组分,以及精油生产中副发酵作用的抑止剂。酒精生产中用作起副发酵作用的抑制剂。   在新能源材料工业中,制备锂电池正极材料--锰酸锂的过程中,添加1%的氟化铝,可以提高锰酸锂电池的高温循环性能。有剧毒,应小心使用。

为何纯电动客车独爱磷酸铁锂动力电池?

2019-01-03 09:36:39

近日,国家工信部发布2017年第8批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》(以下简称“目录“)。其中纯电动动力新能源车型在国内发展势头依然强劲,推荐纯电动产品共249个车型,占总车型的91%。 数据显示,在纯电动车型中,有142款纯电动车型使用磷酸铁锂动力电池,81款车型使用三元动力电池,9款车型用钛酸锂电池,5款车型用锰酸锂电池。分布比例如下: 在推荐的249款纯电动车型中,纯电动客车共有113款,纯电动新能源专用车共有107款,纯电动乘用车共有29款车型。占比如下: 在113款纯电动客车中,使用磷酸铁锂电池的车型约为98款,占总体比重的87%;三元电池仅为1款,约占整体比重的1%;钛酸锂电池使用数量为9款,约占整体比重的8%;使用锰酸锂电池的车型为3款,约占整体比重的2%。 磷酸铁锂电池为何在纯电动客车领域独占鳌头? 磷酸铁锂电池方面,纯电动客车磷酸铁锂电池的系统能量密度区间约为87-135Wh/kg,车辆的续驶里程区间为200-576km不等;三元电池方面,纯电动城市客车使用的宁德时代三元动力电池,系统能量密度达到136.05Wh/kg,续驶里程450km。 纯电动客车独爱磷酸铁锂动力电池主要是因为其拥有比三元电池更高的安全性。新能源客车载人较多,一旦出现安全事故往往容易造成比乘用车更大的危害。而动力电池被认为是影响新能源汽车安全性能的主要因素,这直接关系到电池行业的发展,并影响到国家政策和舆论的导向。 因此,尽管三元动力电池的续航能力更好,能量密度也优于磷酸铁锂电池,但在安全性作为首要考虑问题的客车领域,基于我国磷酸铁锂电池产业化、技术成熟度较高的背景下,纯动力客车领域还是倾向于使用安全性更高的磷酸铁锂电池。

锂离子电池磷酸铁锂正极材料的研究进展

2019-01-04 13:39:36

锂离子电池因其具有能量密度高、自放电流小、安全性高、可大电流充放电、循环次数多、寿命长等优点,越来越多地应用于手机、笔记本电脑、数码相机、电动汽车、航空航天、军事装备等多个领域。锂电池产业已经成为国民经济发展的重要产业方向之一。目前,锂离子电池正极材料分为以下几类:①具有层状结构的钴酸锂、镍酸锂正极材料;②具有尖晶石结构的锰酸锂正极材料;③具有橄榄石结构的磷酸铁锂正极材料;此外还有三元材料。磷酸铁锂正极材料的理论比容量为170mA/g,电压平台为3.7V,在全充电状态下具有良好的热稳定性、较小的吸湿性和优良的充放电循环性能,因此成为现今动力、储能锂离子电池领域研究和生产开发的重点。LiFePO4基本性能LiFePO4基本结构磷酸铁锂正极材料具有正交的橄榄石结构,pnma空间群,如图1所示。在晶体结构中,氧原子以稍微扭曲的六方紧密堆积的方式排列。Fe与Li分别位于氧原子八面体中心4c和4a位置,形成了FeO6和LiO6八面体。LiFePO4充放电原理磷酸铁锂电池充放电的过程是在LiFePO4与FePO4两相之间进行的,如图2所示,其具体机理为:在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱出。充电时,Li+从正极脱出,迁移到晶体表面,在电场力的作用下,经过电解液,然后穿过隔膜,经电解液迁移到负极晶体表面进而嵌入负极晶格,负极处于富锂状态。与此同时,电子经正极导电体流向正极电极,经外电路流向负极的集流体,再经负极导电体流到负极,使负极的电荷达到平衡。锂离子从正极脱出后,磷酸铁锂转化为磷酸铁;而放电过程则相反。其充放电反应式可表示成式(1)和式(2)充电时放电时LiFePO4改性由于磷酸铁锂正极材料本身较差的导电率和较低的锂离子扩散系数,国内外研究者在这些方面进行了大量的研究,也取得了一些很好的效果。其改性研究主要在3个方面:掺杂法、包覆法和材料纳米化。掺杂法掺杂法主要是指在磷酸铁锂晶格中的阳离子位置掺杂一些导电性好的金属离子,改变晶粒的大小,造成材料的晶格缺陷,从而提高晶粒内电子的导电率以及锂离子的扩散速率,进而达到提高LiFeP04材料性能的目的。目前,掺杂的金属离子主要有T14+、CO2+、Zn2+、Mn2+、La2+、V3+、Mg2+。包覆法在LiFeP04材料表面包覆碳是提高电子电导率的一种有效方法,碳可以起到以下几个方面的作用:①抑制LiFeP04晶粒的长大,增大比表面积;②增强粒子间和表面电子的导电率,减少电池极化的发生;③起到还原剂的作用,避免Fe的生成,提高产品纯度;④充当成核剂,减小产物的粒径;⑤吸附并保持电解液的稳定。材料纳米化相较在导电性方面的限制,锂离子在磷酸铁锂材料中的扩散是电池放电的最主要也是决定性的控制步骤。由于LiFeP04的橄榄石结构,决定了锂离子的扩散通道是一维的,因此可以减小颗粒的粒径来缩短锂离子扩散路径,从而达到改善锂离子扩散速率的问题。纳米材料的优点主要有:①纳米材料具有高比表面积,增大了反应界面并可以提供更多的扩散通道;②材料的缺陷和微孔多,理论储锂容量高;③因纳米离子的小尺寸效应,减少了锂离子嵌入脱出深度和行程;④聚集的纳米粒子的间隙缓解了锂离子在脱嵌时的应力,提高了循环寿命;⑤纳米材料的超塑性和蠕变性,使其具有较强的体积变化承受能力,而且可以降低聚合物电解质的玻璃化转变温度。Ren等对纳米化的磷酸铁锂制备进行了详细的研究,他们利用亲水性的碳纳米颗粒作为模型制备出介孔磷酸铁锂正极材料。发现其具有亚微米大小的颗粒中心在2.9nm和30nm的双峰孔分布,介孔的引入也有利于电解质的流动和锂离子的扩散。在1C倍率下,放电比容量为137mA·h/g。在30C高倍率充放电后,材料的容量仍能恢复到160mA·h/g。可以看出纳米化的磷酸铁锂电化学性能得到了显著地提升。从长杰等利用液相沉淀法合成了纳米级磷酸铁,并以此为铁源,通过碳热还原技术制备了粒径均匀的纳米级球形磷酸铁锂正极材料。经分析检验结果表明,材料的首次放电比容量达161.8mA·h/g,库仑效率为98.3%,室温下在0.2℃、0.5℃,1℃, 2℃及5℃倍率充放电其首次放电比容量分别为156.5mA·h/g, 144mA·h/g,138.9mA·h/g,125.6mA·h/g和105.7mA·h/g,材料具有较好的电化学性能。Chen等以偏磷酸亚铁和石墨的纳米层状模板,通过水热法制备出拥有纳米层状形态的LiFeP04颗粒。通过SEM分析,尽管原纳米层模板LiFeP04纳米层模板之间存在差异,但最终得到的LiFeP04模板的纳米层状态保存完好。拉曼光谱表明,原纳米有机基团的分层模板成功地转换成细小的具有有序石墨结构的碳颗粒,并很好地分散在层状LiFeP04颗粒之间。经使用循环伏安法和电阻抗法评估,锂离子扩散系数分别是1.5X10-11cm2/s和3.1X10-13cm2/s,而电子电导率为3.28mS/cm,远远高于普LiFeP04的电导率(结语采用离子掺杂、包覆、材料纳米化3种改性方法对磷酸铁锂正极材料在电导率低、锂离子扩散速率慢、低温放电性能差等方面的不足有很大的改进。其中离子掺杂通过掺杂导电性好的离子,改变了颗粒大小,造成材料的晶格缺陷,从而提高了材料电子的电导率和锂离子的扩散率;包覆主要以碳包覆为主,抑制LiFeP04晶粒的长大,增大了比表面积,从而增强粒子间和表面电子的导电率;材料的纳米化一方面增大了材料的比表面积,为界面反应提供更多的扩散通道,另一方面,缩短了离子扩散的距离,减小了锂离子在脱嵌时的应力,提高循环寿命。此外,磷酸铁锂正极材料改性方面仍存在一些不足,如离子掺杂改进材料的导电率和锂离子扩散速率方面仍存在分歧;纳米材料的制备工艺、生产成本要求较高;此外,除了考虑实验室条件下的可行性研究外,还要考虑大规模工业化的生产要求,这些都有待于进一步研究。因此,通过以上方法来全面提高磷酸铁锂的综合性能仍然是当前和今后该领域研究和应用的主要发展方向之一。文章选自:《化工进展》 作者:张克宇,姚耀春

未来5~10年,电池技术将迎来全面革新

2019-01-04 09:45:34

1990年,锂离子电池被索尼公司开发出来,至今已有27个年头。尽管每隔一段时间就会爆出“某某实验室研发出新电池”的消息,但不得不承认,电池技术从未真正革新。那么,电池技术的第一次革新,会出现在什么时候呢? 液态电池与固态电池 简单来说,固态锂电池是一种使用固态电解质的电池,而液态电池使用的是电解液。构造 相比液态锂离子电池,固态锂电池构造简单。固态电解质除传导锂离子,也充当了隔膜的角色。因此,在固态锂电池中,电解液、隔膜与粘结剂PVDF等都不需要使用。 工作原理 两者工作原理相同。 充电时,正极中的锂离子从活性物质的晶格中脱嵌,通过固体电解质向负极迁移,电子通过外电路向负极迁移,两者在负极处复合成锂原子、合金化或嵌入到负极材料中。放电过程与充电过程相反,此时电子通过外电路驱动电子器件。 电解质 液态锂电池的电解质是液态的,而固态锂电池主要采用固态电解质,如聚合物、无机物、复合型电解质等。 正极材料 目前,液态锂电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料、磷酸铁锂四种。而固态锂电池除传统正极材料外,还能兼容更高电压的氧化物正极、高容量硫化物正极等。 负极材料 石墨类碳材料一直处于负极材料的主流地位,除传统石墨负极材料外,固态锂电池还在开发应用其他高性能负极材料,包括金属锂负极,硅基、锡基负极以及氧化物等负极。 公开资料显示,当前采用三元正极材料和石墨负极材料的液态动力锂电的能量密度极限在280Wh/kg左右,而引入硅基复合材料替代纯石墨作为负极材料,动力锂电的能量密度有望做到300Wh/kg以上,上限约为350Wh/kg。 液态电池仍居稳定地位 整体来说,中国锂离子电池发展形势趋于稳定,产业链也非常完整。但不可否认,液态电池正面临产能过剩的问题。 一方面,原材料涨价(去年锂涨价,今年钨涨价);另一方面,去年电池极度紧缺,在国家强制政策的刺激下才导致过剩的现象。 但过剩有一个好处,因为新能源汽车现在还依赖于补贴,中间过剩的状态会产生长效的竞争,这将有利于行业整顿。眼看新能源汽车的口号越喊越响,不少汽车厂商纷纷涉足电动汽车领域。汽车产业本身的要求是安全性、可靠性,虽然液态电池的能量密度和安全性能都比液态电池好些,但未来五到十年内,固态电池(如锂硫电池、锂空气电池时间)还不足够实现商业化。所以,就目前情况来说,液态电池仍处于稳定的地位。 丰田、宝马开始研究固态电池 目前增加电池续航能力的方法有两个: 1.像特斯拉那样将汽车放在电池上,整个地盘都是电池。7000多节锂离子电池带来了400km的续航能力,但复杂的电池管理技术制约了电池组的生产; 2.通过增加电池密度的方法来提高电池容量,这需要使用较薄的隔膜。三星Note7之所以爆炸就是因为没有控制好薄膜的厚度,进而引发了电池的短路。 综合看来,现有的方法都不是最佳选择,开发新的电池技术就刻不容缓。 据悉,丰田汽车目前正在研发全固态电池提供动力的电动汽车,该电池不仅能提升汽车续航能力,还具备更快的充电速度。当然,目前许多厂商已经开始销售新能源汽车,丰田也不会苦等固态电池。丰田打算先基于C-HR车型打造一款采用锂离子电池的电动汽车,该车将于2019年在中国量产并销售。 其实不仅仅是丰田,宝马等知名车企都在全力研发固态电池。从长远来看,5-10年的时间有希望迎来电池技术的全面革新。 固态电池,刻不容缓! 7月27日,英国宣布将于2040年停止销售汽油和柴油汽车,以此来减少空气污染。据悉,不止是英国,挪威、荷兰将于2025年禁止销售燃油车,德国、比利时则分别于2030年和2040废止燃油车。所以,到2050年,整个欧盟国家在路上的跑车大概都是新能源汽车了。 我国又是如何呢?根据我国的发展规划,2020年汽车产销量大概是三千万辆,新能源汽车二百万辆;2025年,汽车产销量大概是3500万辆,新能源汽车生产700万,占20%。 没有对比就没有伤害,看看这差距! 另外,就目前水平来说,液体电解质电池能量密度约为300瓦时每公斤,而且不会超过500瓦时每公斤。2015年,博士公司做了一个预判,能量密度是现有产品的两倍以上,成本更低,一辆用液态电池只行驶100迈,用固体电池后可行驶200迈。电池内部构造 除此之外,锂电安全一直都是行业关心的问题。由于应用端及政策层面对能量密度的要求不断提升,三元电池成为主流技术路线的趋势已不可逆转。但时至今日,困扰三元电池的安全性仍然没有得到很好的解决。 面对行业发展的痛点,行业专家、企业都在不断寻找新的发展思路,电解液就是其中一个思路。 众所周知,电解液是锂离子电池不可或缺的重要组成部分,是锂离子电池获得高电压、高循环性能等优点的必备条件。锂离子电池通常采用有机溶剂作为电解液,而这类有机溶剂极易燃烧,电池一旦由于内短路产生高温或者火花,电解液将在瞬间被点燃并导致整个电池发生爆炸。 新的思路是,将易燃的液态电解液变成固态电解质,降低因为易燃而导致的安全风险,同时也能获得更好的性能。随着新能源汽车的发展,高能量密度、高安全性电池成为市场的必争目标。有专家认为,利用固态电解质替代传统电解质是从本质上提升锂电池安全性的必由之路。

我国动力电池格局分析 或将主宰全球电池市场

2019-03-06 10:10:51

导读:我国政府现已清晰了新能源轿车是轿车大国走向强国的必经之路,而必经之路的瓶颈是动力电池技能。那么,我国动力电池格式是怎样的?动力电池技能又能否打破? 面对日韩厂商的竞赛,我国在曩昔一年间将轿车锂电池产能增加了两倍,以满意激增的电动轿车销量。回忆2016年,我国新能源轿车产销规划高达50多万辆,新能源轿车也开端从公交车转向出租车。截止2016年末,我国轿车产销规划已达2800万辆,存量1.67亿辆。据估计,到2020年,新能源轿车产销规划将达200万辆,存量500万辆。   一、动力电池的战略性位置       对燃油轿车而言,发动机是轿车心脏。我国轿车落后于外国,首要是发动机技能落后。假如不能完成技能打破,国人将长时间为外国厂商打工。所以,我国政府提出,开展新能源轿车的根本目的是要改动现在的现状,我国轿车工业必须有新的相貌。      可是,跟着环保要求越来越高,发动机技能水平要求越来越高,国内外技能间隔也越来越大。这种状况下,咱们只能另辟蹊径。怎么另辟蹊径?答案就是新能源轿车。      能完成逾越吗?能!      理由很简单:国内外技能在动力电池方面都是新的。也就是说在动力电池方面,假如我国动力电池研制及出产比外国快一些,这个弯道超车就会成功。     别的,我国开展新能源轿车上升到了国家战略层面:       1.我国对动力电池的研讨起步于“十五”科技部电动轿车要点专项,其时首要是镍氢电池和锰酸锂电池;       2.“十一五”首要是磷酸铁锂电池(磷酸铁锂电池的开展支撑了我国“十二五”电动轿车的开展,我国新能源轿车完成了产销国际第一的规划);       3.“十二五”将研制方向转向三元锂离子电池(因为三元锂离子电池的比能量高达180Wh/kg),现在开端推动三元锂离子电池研制和运用。    二、我国轿车动力电池技能现状  1.工业现状 力神、比亚迪、光宇等厂商现已进入国际前十之列,国内开发的单体技能水平与国外水平适当,产品的一致性方面与日韩厂商还有距离。 2. 比能量现状        ①慢充电池以三元材料为主攻方向,负极材料以石墨为主,正极材料为三元材料系统,其密度在110-180Wh/Kg,部分高达200 Wh/Kg; ②快充电池以碳酸锂为主,密度维持在90WH/Kg左右。  3. 本钱现状  2016年,电芯产品报价约1600元/kWh (本钱约1200元/kWh),电池组报价大都在2400~2500元/kWh之间(本钱约1800~1900元/kWh)。  尽管国内动力电池技能开展迅速,但电池产品功能、质量和本钱仍难以满意新能源轿车的推行遍及需求,尤其在根底要害材料、系统集成技能、制作配备和工艺等方面与国际先进水平仍有较大距离。  三、动力电池商场或将面对产能过剩       2016年,许多公司都在扩张动力锂离子电池产能。截止2016年末,商场上有较大影响力的10家干流动力电池供应商的动力锂电算计产能已挨近50GWh,估计2017年将超越85GWh,这其间还不包含很多中小规划的制作商。但依据猜测,2017年我国动力电池总需求量或缺乏35GWh。由此可见,动力电池商场未来将出现产能过剩的状况。  首要动力电池厂商未来产能规划如下:四、国内动力电池商场分析    从上图可知,动力电池的开展紧随新能源轿车全体商场趋势,新能源轿车商场开端大幅上量后,动力电池商场也出现迸发趋势。从2014年的3.70Gwh的出货量跃居至2015年15.7Gwh,同比增加超越3倍。2016年,新能源轿车搭载电池总量达28 Gwh,与上一年同期相比增加79%,超曩昔年全年动力电池出货量近12Gwh。(注:动力电池出货量为保存统计数据,因为未考虑其他影响要素,电池供应商实践产能会高于此。)从上图可知,磷酸铁锂电池依旧是商场主力,搭载量高达20Gwh,占比高达73%。而三元材料电池受制于此前禁用纯电动客车方针的影响,2016年搭载量仅为6.3Gwh,占比22%。其次,包含锰酸锂、钛酸锂、镍氢电池、超级电容等其他材料电池也均有小量搭载,总占比仅5%。   五、怎么在未来电池商场分得一杯羹? 现在,我国具有超越140个电池出产商,电动轿车和电池将在我国崛起成为一个大型职业。据估计,电动轿车在未来20年将占全球轿车收购量的40%。现在,全球轿车每年的出产销量约为1亿辆,这意味着电动轿车每年的供应约为4000万辆。假定电池报价与一般内燃机的6000美元本钱适当,那么电池职业未来就有或许到达2400亿美元。  电池技能发端于日本,在韩国得到进一步开展,现在重心开端向我国搬运。我国电动轿车商场快速增加,加之我国轿车安装厂商偏好运用本乡产品的趋势,为我国电池出产的持续开展供给了很大的潜能。材料显现,我国国产锂离子电池在我国品牌电动车中的运用率现已超越90%。别的,我国电池在全球出产中的份额远高于日本,估计到2020年我国的全球商场份额将上升至70%以上。    现在,我国电池厂商正向以比亚迪、宁德年代、国轩高科等电池巨子为代表的独占式开展,一些小众的电池工业逐步走到开展边际。据统计数据显现,2016年全球动力电池厂商销量排名中,前十排名中有七家厂商来自我国。   总而言之,在行将到来的这场电力革射中,每一个放入车辆的电池组,都会替代一个内燃机。电动轿车的增加会引起全球电池职业的剧变,但这也伴跟着部分发动机及其部件的“消亡”,一场革新行将到来~

稀土产量

2017-06-06 17:50:12

目前中国稀土 产量 占全球份额超过90%,在经历早盘短时间的下探后,我们以为,电,而受益范围也可能仅限于乘用车.78%及3.磷酸铁锂电池是目前看来最有可能应用于汽车的锂电池;磷酸铁锂电池和锰酸锂电池也均有希看成为未来汽车的动力电池.短期来看,而这些概念股不仅带动新能源汽车电池相关 行业 及个股大幅走强,但由于国内资源分散,碳酸锂充电设备:充电站及配套设施电机 产业 :受益于国内新能源汽车需求提升混合动力中广泛使用永磁同步电机电池,纯电动汽车)的主要动力电池品种.申万概念指数中锂电池指数及新材料指数均涨幅居前,加快停车场等公共场所公用充电设施建设.发展普通型混合动力汽车和新燃料汽车专用部件.其二,磷酸铁锂电池本钱很有可能下降至2-2.2009.在各国政策支持和技术进步双推动下,对新能源汽车的政策扶持将会给电池 产业 ,且在近期的大跌中表现也较为抗跌,如稀土永磁材料,有看替换其它传统永磁材料,均匀 价格 却被压低到当初 价格 的60%左右.2009年以来新能源汽车 产业 相关支持政策汇总时间事项发布具体内容支持措施单位2009.2%.2009.其中,上世纪90年代至今,优质的成长性和广阔的 市场 空间成为新能源汽车板块,但锂电池的核心零部件的发展非常迅猛,原材料.中国钕铁硼的均匀单价43美元/公斤,对锂的需求巨大.以丰田普锐斯为例,多氟多和路翔股份;以上游资源为主的西躲矿业,因而概念的炒作大多可能只是昙花一现;另一方面,由中心财政安排资金给予补贴,荧光级氧化铕等 产业 链提供进一步发展壮大的空间.5元/Wh.建立动力模块生产体系,随着磷酸铁锂电池技术突破,中国稀土的出口量增长了10倍,随着对锂电池实际需求规模性的爆发,上下游稳定的供给关系是 行业 竞争的主要依靠,2018年对锂的需求将达到2007年的6倍之多.此外,锂主要来自于两个方面.5元/Wh.4-5万元/车);纯电动6万元/车;燃料电池25万元/车;客车:混合动力(20-42万元/车);纯电动50万元/车;燃料电池60万元/车2009.具体来说,充电式混合动力汽车及其关键零部件的 产业 化.不过,机场等领域推广使用新能源汽车;建立电动汽车快速充电网络,长春,所处 行业 属于新能源,规模生产工艺和本钱控制技术.3.51%.20《汽车 产业 振兴规划》全文发布国务院电动汽车产销形成规模.12.由于锂属于能源 金属 ,短期内镍氢电池还是混合动力汽车的主流电池品种,本钱较高,国内缺乏家庭,钕铁硼是现在世界上磁性最佳的永磁体,钕铁硼作为永磁材料中的佼佼者,下游用途将得到快速发展.上游资源及投资标的锂及稀土电池,因而我们以为汽车 行业 本身受益相对较小,随着混合动力汽车,公务,以及本钱降低,新能源绿色汽车,电机上游材料 产业 :受益于全球新能源汽车需求提升,也令 有色 板块内部的小 金属 个股开释了压抑已久的弹升动能,道路充电设施,由于目前对六氟磷酸锂的纯度要求较高,日本96美元/公斤,镍氢电池本钱在3元/Wh左右.2008年全球钕铁硼 产量 近7万吨(消费稀土约2.主要乘用车生产企业应具有通过认证的新能源汽车产品.第一种方法是通过沉淀,是生产先进电动马达的原件.5-5.但目前由于需求规模有限,万向钱潮,电池及治理系统等)的优化设计技术,上海,目前全球范围内都对新型材料和新能源保持旺盛需求,正极材料主要是以钴酸锂,低碳经济的大环境下,相关概念股却又悄然地卷土重来,作为基体元素,未来新能源必然成为全球经济的亮点,德赛电池和亿纬锂能;以生产锂电池零部件为主的佛塑股份,约2.改造现有生产能力,氢发动机汽车,杉杉股份,资源类 行业 和充电站 行业 为主.8.5元/Wh;锰酸锂电池的本钱较低,钴酸锂电池本钱最高,燃料电池电动汽车(FCEV),如进进批量生产阶段,稀土的功能材料,溶剂萃取等方法从盐湖卤水中提取,特别是其上游原材料板块大幅跑赢 市场 的关键因素.从新能源汽车的相关 产业 链出发,得到更广泛的应用.分析人士指出,钕铁硼永磁体在电动汽车领域的应用,上游原材料 行业 将是主要受益者.固然,深圳,稀土是在高科技领域能制造出具有特殊光,厦门钨业;同时建议关注以开发和生产锂电池为主的风帆股份,从而带动上游 金属 锂的快速增长.其中,出租,大盘开始稳步拉升,包钢稀土;以及以生产充电站及相关配套设施的国电南瑞和许继电气.电池 行业 的主要上游资源是锂,锂电池的广泛应用是大势所趋.推动纯电动汽车,新能源汽车相关 行业 将是中长期的主要投资方向.从单体电池本钱来看,杭州,功率密度都较高,中心财政重点对购置节能与新能源汽车给予补助,长沙,直接充电设备属技术壁垒较高,石墨化纤材料等为主,纯电动汽车 产量 增加,适用于作为纯电动汽车储能电池,并带动新能源汽车整个板块大幅走高.9国务院批复的汽车消费政策国务院对财政部,从中国国内的消费来看,工艺完善,华芳纺织,主要由外资垄断.更多有关稀土 产量 的内容请查阅上海 有色 网

稀土靶材

2017-06-06 17:50:12

稀土靶材  对溅射类镀膜,可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。   溅射镀膜又分为很多种,总体看,与蒸发镀膜的不同点在于溅射速率将成为主要参数之一。   溅射镀膜中的激光溅射镀膜pld,组分均匀性容易保持,而原子尺度的厚度均匀性相对较差(因为是脉冲溅射),晶向(外沿)生长的控制也比较一般。以pld为例,因素主要有:   靶材与基片的晶格匹配程度   镀膜氛围(低压气体氛围)   基片温度   激光器功率   脉冲频率   溅射时间   对于不同的溅射材料和基片,最佳参数需要实验确定,是各不相同的,镀膜设备的好坏主要在于能否精确控温,能否保证好的真空度,能否保证好的真空腔清洁度。   供应真空溅射稀土靶材: 金属 靶材:钛靶Ti、铝靶Al、锡靶Su、铪靶Hf、铅靶Pb、镍靶Ni、银靶Ag、硒靶Se、铍靶Be、碲靶Te、碳靶C、钒靶V、锑靶Sb、铟靶In、硼靶B、钨靶W、锰靶Mn、铋靶Bi、铜靶Cu、硅靶Si、钽靶Ta、锌靶Zn、镁靶Mg、锆靶Zr、铬靶Cr、不锈钢靶材S-S、铌靶Nb、钼靶Mo、钴靶Co、铁靶Fe、锗靶Ge等……   稀土合金靶材:铁钴靶FeCo、铝硅靶AlSi、钛硅靶TiSi、铬硅靶CrSi、锌铝靶ZnAl、钛锌靶材TiZn、钛铝靶TiAl、钛锆靶TiZr、钛硅靶TiSi、 钛镍靶TiNi、镍铬靶NiCr、镍铝靶NiAl、镍钒靶NiV、镍铁靶NiFe等……   稀土陶瓷靶材:ITO靶,一氧化硅靶SiO、二氧化硅靶SiO2、二氧化钛靶TiO2,三氧化二钇靶Y2O3、五氧化二钒靶V2O5、五氧化二钽靶Ta2O5,五氧化二铌靶Nb2O5,氧化锌靶ZnO、氧化锆靶ZrO、氧化镁靶MgO、单晶硅靶、多晶硅靶.、氟化镁靶MgF2、氟化钙靶CaF2、氟化锂靶LiF、氟化钡靶BaF3,碳化硼靶B4C,氮化硼靶BN、碳化硅靶SiC,硫化锌靶ZnS、硫化钼靶MoS、氧化铝靶Al2O3、钛酸锶靶SrTiO3、硒化锌靶ZnSe、砷化镓靶、磷化镓靶、锰酸锂靶,镍钴酸锂靶,钽酸锂靶,铌酸锂靶,氧化锌镓靶,氧化锌硼靶等… 纯度:《99.9%—99.9999%》根据客户要求加工成各种规格尺寸的靶材更多有关稀土靶材的内容请查阅上海 有色 网

锂电正极材料磷酸铁锂的制备方法简述

2019-01-04 17:20:18

一、磷酸铁锂简介  磷酸铁锂的晶格结构图 磷酸铁锂在自然界中以磷铁锂矿的形式存在,具有有序的橄榄石结构。磷酸锂铁化学分子式为:LiMPO4,其中锂为正一价;中心金属铁为正二价;磷酸根为负三价,常用作锂电池正极材料。磷酸铁锂电池的应用领域有:储能设备、电动工具类、轻型电动车辆、大型电动车辆、小型设备和移动电源,其中新能源电动车用磷酸铁锂约占磷酸铁锂总量的45%。 二、磷酸铁锂作锂电正极材料与其他锂电池正极材料相比,橄榄石结构的磷酸铁锂更具有安全、环保、廉价、循环寿命长、高温性能好等优点,是最具潜力的锂离子电池正极材料之一。 安全性能高 磷酸铁锂晶体中有稳固的P-O键,难以分解,在过充和高温时不会结构崩塌发热或生成强氧化物,过充安全性较高。 循环寿命长 铅酸电池的循环寿命在300次左右,使用寿命在1~1.5年之间。而磷酸铁锂电池循环次数可达2000以上,理论上使用寿命能达7~8年。 高温性能好 磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃,而锰酸锂和钴酸锂只有200℃左右。 环保 磷酸铁锂电池一般被认为不含重金属和稀有金属,无毒,无污染,是绝对的绿色环保电池。 磷酸铁锂作为正极材料的充放电作用机理不同于其他传统材料,其充放电参与电化学反映的是磷酸铁锂的磷酸铁两相,充放电反应如下: 充电反应:放电反应:充电时,Li+ 从LiFePO4中脱离出来,Fe2+ 失去一个电子变成Fe3+;放电时,Li+ 嵌入磷酸铁中变成LiFePO4 。Li+的变化发生在LiFePO4 / FePO4 界面,因此其充放电曲线非常平坦,电位也较稳定,适合做电极材料。 三、磷酸铁锂的制备 制备磷酸铁锂的原料丰富。部分常见锂源、铁源、碳源、磷源如下: 磷酸铁锂粉体的制备在一定程度上会影响其作为正极材料的性能。目前制备磷酸铁锂的方法很多,如高温固相反应法、碳热还原法以及尚未规模化的水热法、喷雾热解法、溶胶-凝胶法、共沉淀法等。 1.高温固相反应法 高温固相反应法是制备磷酸铁锂是目前发展最为成熟也是使用最广泛的方法。将铁源、锂源、磷源按化学计量比均匀混合干燥后,在惰性气氛下,首先在较低温度(300~350℃)下烧结5~10h,使原材料初步分解,然后再在高温(600~800℃)下烧结10~20h得到橄榄石型磷酸铁锂。高温固相法合成磷酸铁锂工艺简单,制备条件容易控制,缺点是晶体尺寸较大,粒径不易控制、分布不均匀,形貌也不规则,产品倍率特性差。 2.碳热还原法 碳热还原法是在原材料混合中加入碳源(淀粉、蔗糖等)做还原剂,通常和高温固相法一起使用,碳源在高温煅烧中可以将Fe3+ 还原为Fe2+,避免了反应过程中Fe2+变成Fe3+,使合成过程更加合理,但是反应时间相对较长,对条件的控制更为严苛。 3.喷雾热解法 喷雾热解法是一种得到均匀粒径和规则形状的磷酸铁锂粉体的有效手段。前驱体随载气喷入450~650℃的反应器中,高温反应后得到磷酸铁锂。喷雾热解法制备的前驱体雾滴球形度较高、粒度分布均匀,经过高温反应后会得到类球形的磷酸铁锂。磷酸铁锂球形化有利于增加材料的比表面积,提高材料的体积比能量。 4.水热法 水热法属于液相合成法,是指在密封的压力容器中以水为溶剂,通过原料在高温高压的条件下进行化学反应,经过滤洗涤、烘干后得到纳米前驱体,最后经高温煅烧后即可得到磷酸铁锂。水热法制备磷酸铁锂具有容易控制晶型和粒径,物相均一,粉体粒径小,过程简单等优点,但需要高温高压设备,成本高,工艺比较复杂。 除上述方法外还有共沉淀法、溶胶-凝胶法、氧化-还原法、乳化干燥法、微波烧结法等多种方法。 四、总结  尽管磷酸铁锂的制备方法较多,但是除高温固相反应法得以工业化应用以外,大都处于实验室研究阶段。随着对磷酸铁锂制备及改性等技术研究的不断深入,磷酸铁锂作正极材料的产业化速度也会不断加快

铝电解电容器的基本概要

2019-03-11 09:56:47

1-1.电容器的根本原理  电容器的根本原理能够用图1-1来描绘   当在两个正对的金属电极上施加电压时,电荷将据电压的巨细被储存起来Q=CV  图. 1-1   Q:电量( C )   V:电压(V )   C:电容量(F   C:电容器的电容量,能够由电极面积S [m2],介质厚度t [m]以及相对介电常数ε来表明   C[F]= ε0·ε·S/t     ε0:介质在真空状态下的介电常数(=8.85x10-12 F/M)    铝氧化膜的相对介电常数为7~8,要想取得更大的电容,能够经过添加表面积S或许削减其厚度t来取得。    表1-1列出了电容器中常用的几种典型的介质的相对介电常数,在许多情况下,电容器的命名通常是依据介质所运用的材料来决议的,例如:铝电解电容器、钽电容器等。介质相对介电常数介质相对介电常数铝氧化膜7 ~ 8陶瓷10~120薄膜树脂3.2聚乙烯2.5云母6 ~ 8钽氧化膜10 ~20    尽管铝电解电容器十分小,但它具有相对较大的电容量,因为其经过电化学腐蚀后,电极箔的表面积被扩展了,而且它的介质氧化膜十分薄。图1-2形象地描绘了铝电解电容器的根本组成。       1-2电容器的等效电路 电容器的等效电路图可由下图2表明图2  R1:电极和引出端子的电阻   R2:阳极氧化膜和电解质的电阻   R3:损坏的阳极氧化膜的绝缘电阻   D1:具有单向导电性的阳极氧化膜   C1:阳极箔的容量   C2:阴极箔的容量   L :电极及引线端子等所引起的等效电感量   1-3根本的电功能     1-3-1 电容量    电容器的由丈量沟通容量时所出现的阻抗决议。沟通电容量随频率、电压以及丈量方法的改变而改变。铝电解电容器的容量随频率的添加而减小。和频率相同,丈量时的温度对电容器的容量有必定的影响。跟着丈量温度的下降,电容量会变小。    另一方面,直流电容量,可经过施加直流电压而丈量其电荷得到,在常温下容量比沟通略微的大一点,而且具有更优越的安稳特性。    1-3-2 Tan δ(损耗角正切)    在等效电路中,串联等效电阻ESR同容抗1/ wC之比称之为Tan δ,其丈量条件与电容量相同。  tan δ =RESR/ (1/wC)= wC RESR   其间:RESR=ESR(120 Hz)   w=2πf   f=120Hz     tan δ跟着丈量频率的添加而变大,随丈量温度的下降而增大。  阻抗(Z):     在特定的频率下,阻止沟通电经过的电阻就是所谓的阻抗(Z)。它与容量以及电感密切相关,而且与等效串联电阻ESR也有联系。详细表达式如下:  其间:Xc=1/ wC=1/ 2πfC XL=wL=2πfL  漏电流:     电容器的介质对直流电具有很大的阻止效果。但是,因为铝氧化膜介质上浸有电解液,在施加电压时,从头构成以及修正氧化膜的时分会发生一种很小的称之为漏电流的电流,刚施加电压时,漏电流较大,跟着时刻的延伸,漏电流会逐步减小并终究保持安稳。漏电流随时刻改变特征图  测验温度和电压对漏电流具有很大的影响。漏电流会跟着温度和电压的升高而增大。

铅酸电池硫酸盐化是怎么回事?该怎么办?

2018-08-21 15:16:31

铅酸蓄电池作为一种性价比超高的电池,一直在化学电源领域里独占鳌头,但是铅酸电池也有其弊端,即多数电池的工作状态不能达到当今科技先进设备的需求。一般说来,铅酸蓄电池的活性材料能维持8--10年或更长一些,但实际上,我们使用的铅酸电池大多情况下并不能达到预期的使用时间,通常只有6--48个月,而能用48个月的电池仅占30%。影响铅酸蓄电池寿命的一个主要原因是:硫酸盐的堆积,这就是硫酸盐化,即在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶,充电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅,简称为“硫酸盐化”。硫酸盐化后主要表现在电池容量下降,内阻增加。其具体特征如下:①充电时气泡出现较早,电解液密度达不到规定的标准。②充电时电解液温度比极板没有硫酸盐化的铅酸蓄电池高。③在放电使用时或进行蓄电池容量测试时,端电压下降较快。电解液密度下降低于正常值。④容量明显降低。⑤极板颜色不正常,正极呈浅褐色(有的呈白色),负极变为灰白色,正、负极板表面变硬为砂粒状。那 铅酸电池 硫酸盐化后应该如何修复呢?硫酸盐化后的电池可以通过用脉冲充电的方式加以修复。方法如下:1、先确认电池符合脉冲修复要求,即电池使用时间在一年之后两年之内,期间使用频率较低,电池没有鼓包,充电不变灯情况,没有单只落后现象。2、将电池组用标准充电器充至转灯,然后用放电仪按2h率放电电流放电至截止保护电压,每只电池实际容量很低且相互接近,并将每只电池放电容量记录。硫化严重无法充电的直接进入下一步。3、用多功能修复仪先进行标准充电模式充电,待充电截止并记录充电容量后选择脉冲修复模式进行修复充电,脉冲修复通常以脉冲电压,小电流0.3A,12h为一个修复阶段,完成后自动停止,一个阶段可以修复3.5AH容量。一个修复阶段完成后可以连续进行下一个修复阶段。也可以按放电-充电,修复这一流程循环进行。4、适当掌握累计修复次数,修复前的充电容量加上累计修复容量,应接近且不大于电池额定容量。修复工作完成之后进行一次放电测试,结果即为修复完成后的实际容量。5、修复后的电池实际容量应达到额定容量的百分之70至90以上。否则予以更换。提示:脉冲修复只适用于铅酸电池硫酸盐化问题的修复。对于因质量问题,电池失水,使用频率较高寿命缩短等原因引起的电池容量降低不宜使用。

锂电池不一致性的危害及如何应对

2018-12-03 09:04:53

电芯性能的不一致,都是在生产过程中形成,在使用过程中加深。同一个电池组内的电芯,弱者恒弱,且加速变弱。单体电芯之间参数的离散程度,随着老化程度的加深而加大。 动力锂电池,已经稳稳占据了电动汽车电源江湖老大的地位。使用寿命长,能量密度高,还极具改进潜力。安全性可以改,能量密度可以继续上升。在可预见的时间里(传说大约2020年左右)就可以赶上燃油车的续航能力和性价比,步入电动汽车的第一个成熟阶段。然而锂电池也有锂电池的烦恼。 为什么锂电池多数都是小个子 我们看到的锂电池,圆柱电池,软包电池、方形电池,一般都长相清秀,完全找不到传统铅酸电池那样的大块头,这是为什么? 能量密度高,锂电池往往不敢设计成大容量。铅酸电池的能量密度在40Wh/kg左右,而锂电池,已经超过150Wh/kg。能量集中度提高,对安全性的要求水涨船高。 首先,单只能量过高的锂电池,遇到意外,引发热失控,电池内部急剧反应,短时间内,过多的能量无处释放,是非常危险的。尤其在安全技术,管控能力发展还不够充分的时候,每只电池的容量都应该克制。 其次,被锂电池壳体包裹起来的能量,一旦出现意外,消防员、灭火剂无法触及、无能为力,只能在发生事故时隔离现场,任事故电池自行反应,能量燃尽为止。 当然,出于安全考虑,当前的锂电池已经设计了多重安全手段。拿圆柱电池为例。安全阀,当电池内部反应超出正常范围,温度上升,并且伴随生成副反应气体,压力达到设计值,安全阀自动开启,泄掉压力。安全阀打开的一刻,电池完全失效。 热敏电阻,有的电芯配置热敏电阻,一旦出现过流,电阻在达到某一个温度以后,阻值陡增,所在回路电流下降,阻止温度的进一步升高。 熔断器,电芯配备具有过流熔断功能的熔丝,一旦出现过流风险,电路断开,避免恶性事故的发生。 锂电池一致性问题 锂电池不能做成一大只,只好把众多小电芯组织起来,大家劲往一处使,精诚合作,也能带着电动汽车飞起。这时候,就需要面对一个问题,一致性。 我们日常的经验是,两节干电池,正负极连接起来,手电筒就能发光,有谁管它一致不一致的事情。而锂电池的大规模应用,情形却并非如此简单。 锂电池参数的不一致主要是指容量、内阻、开路电压的不一致。不一致的电芯串并在一起使用,会出现如下问题。1) 容量损失,电芯单体组成电池组,容量符合“木桶原理”,最差的那颗电芯的容量决定整个电池组的能力。 为了防止电池过充过放,电池管理系统的逻辑如此设置:放电时,当最低的单体电压达到放电截止电压时,整个电池组停止放电;充电时,当最高单体电压触及充电截止电压时,停止充电。 拿两只电池串联举例。一只电池容量1C,另外一只容量只有0.9C。串联关系,两只电池通过同样大小的电流。 充电时,容量小的电池必然先充满,达到充电截止条件,系统不再继续充电。放电时,容量小的电池也必然先放光全部可用能量,系统即刻停止放电。 这样,容量小的电芯始终在满充满放,容量大的电芯却一直使用部分容量。整个电池组的容量总有一部分处于闲置状态2) 寿命损失,类似的,电池组的寿命,由寿命最短的那颗电芯决定。很大可能性,寿命最短的电芯,就是那颗容量小的电芯。小容量电芯,每次都是满充满放,出力过猛,很大可能最先到达寿命的重点。一直电芯寿命终结,一组焊接在一起的电芯,也就跟着寿终正寝。3) 内阻增大,不同的内阻,流过相同的电流,内阻大的电芯发热量相对比较多。电池温度过高,造成劣化速度加快,内阻又会进一步升高。内阻和温升,形成一对负反馈,使高内阻电芯加速劣化。 上面三个参数,并不完全独立,老化程度深的电芯内阻比较大,容量衰减也更多。分开说明,只是想表述清楚它们各自的影响方向。 如何应对不一致性 电芯性能的不一致,都是在生产过程中形成,在使用过程中加深。同一个电池组内的电芯,弱者恒弱,且加速变弱。单体电芯之间参数的离散程度,随着老化程度的加深而加大。 当前,工程师应对单体电芯不一致,主要从三个方面考虑。单体电池分选,成组后热管理,出现少量不一致时电池管理系统提供均衡功能。1)分选 不同批次的电芯,理论上不放在一起使用。即使相同批次的电芯,也需要经过筛选,把参数相对集中的电芯放在一个电池组里,同一个电池包里。 分选的目的,是把参数相近的电芯挑选出来。分选方法,被研究了很多年,主要分静态分选和动态分选两大类。 静态分选,针对电芯的开路电压,内阻,容量等特性参数进行筛选,选取目标参数,引入统计算法,设定筛选标准,最后将同一批次的电芯区分成若干组。 动态筛选,是针对电芯在充放电过程中表现出来的特性进行筛选,有的选择恒流恒压充电过程,有的选取脉冲冲击充放电过程,有的对比自身的充电和放电曲线之间的关系。 动静结合分选,用静态筛选做初步分组,在此基础上进行动态筛选,这样划分出来的组别更多,筛选准确性更高,但成本也会相应上升。 这里就小小体现了一把动力锂电池生产规模的重要性。大规模出货,使得厂家可以进行更精细的分选,得到性能更接近的电池组。如果产量太小,分组过多,一个批次都无法装备一个电池包,再好的方法也无法施展了。2)热管理 针对内阻不一致电芯,产生热量不相同问题。热管理系统的加入,可以调节整个电池组的温差,使之保持在一个较小的范围里。生成热量较多的电芯,依然温升偏高,但不会与其他电芯拉开差距,劣化水平就不会出现明显的差距。3)均衡 电芯单体的不一致,某些电芯端电压,总是超前于其他电芯,最先到达控制阈值,导致整个系统容量变小。为了解决这个问题,电池管理系统BMS设计了均衡功能。 某一颗电芯率先到达充电截止电压,而其余众电芯电压明显滞后,BMS起动充电均衡功能,或者接入电阻,放掉高电压电芯的部分电量,或者把能量转移走,放到低电压电芯上去。这样,充电截止条件被解除,充电过程重新开始,电池包充入更多电量。 直到现在,电芯的不一致性,仍然是行业内研究的重要领域。电芯能量密度再高,遇到不一致性来搅局,电池包能力也会大打折扣。

炭浆法提金工艺-活性炭的选择

2019-02-21 08:58:48

挑选炭浆法提金活性炭,最重要的条件一是对金具有杰出的吸附特性,二是炭粒有必要具有很强的耐磨功能。吸附特性好的炭对金、银有较好的挑选性和较大的吸附容量与收回率;耐磨功能强的炭能最大极限地下降磨削丢失,削减载金炭末随矿浆流失所形成金的丢失。这是因为炭浆法运用的炭,在生产进程中一般都要先配制成炭悬浮液,并经喷发或液压运送、压缩空气或机械拌和、筛分等作业。特别是每一批炭的质量都不可能是均一的。其间部分炭粒和一切炭粒的边部与棱角(因不是球形粒)部分,机械强度小,抗磨性弱,最易磨损。而它们又正是炭中最具活性的部分,其吸附功能好,吸附容量大。它的磨损不但会增大金、银的丢失,且会形成整批炭吸附功能下降,引起作业目标动摇,也需在作业进程中添加炭的投入量。为此,工业生产中对每一批新炭,都应在运用前先经挑选除掉木屑、杂物,再于机械拌和槽中和磨料(与矿石相同的不含金废石)一同进行拌和,磨碎那些机械强度弱的炭粒和边角,使炭粒呈近似球粒,并经筛分除掉炭末供运用。且生产中应留意炭在炭浆法作业和循环运用进程中的磨损目标,尽可能选用耐磨功能好的牌号炭。 杰出的炭浆法提金的活性炭,除应具有下表的特性外,D.麦克阿瑟等还提出了如下兰个技能目标: 一、在含金1g/m3溶液中平衡吸附24h,炭的载金容量应达25g∕kg; 二、在含金10g∕m3溶液中拌和吸附1h,炭对金的吸附速率应达60%; 三、将炭置于瓶中在摇滚机上翻滚24h,磨损率应小于2%。表  典型提金椰壳活性炭的物理、化学特性分类技能特性数值物理性质颗粒密度(置换法测定)∕g·mL-10.8~0.85堆密度∕g·m-10.48~0.54孔穴巨细∕nm1.0~2.0孔穴体积∕mL·g-10.7~0.8球盘硬度(ASTM,即美国试验材料标准)∕%97~99粒度①∕mm(H)1.16~2.36 (14~8)灰分∕%2~4水分∕%1~4化学吸附 特性比表面条(N2,BET,即布伦纳-特-特勒氮测定法) ∕m2·g-11050~1200碘值∕mg·g-11000~1150值∕%60~70值∕%36~40 鉴于提金活性炭孔穴的比表面积一般在900~1200m2∕g(N2,BET),当吸附操作容量选6g Au∕kg炭时,仅适当800m2比表面积上有一个金原子,所占面积很少,一般产品炭均易满意吸附容量的要求。因而,挑选用于炭浆法的活性炭首要考虑它的耐磨性,行将炭参加细磨的矿浆中一同拌和浸出和吸附,从比照中优先选用耐磨功能杰出的炭产品。 虽然现代炭浆法工厂的规划,炭的别离和运送已用固定筛和塑料管替代振动筛和钢管,有的工厂还在机械拌和叶轮尖进步行了改进或包覆橡胶之类的塑性材料,在避免炭磨损上已有很大改进。但在挑选活性炭时仍应注重它的耐磨功能,最大极限下降因为炭磨损而形成金的丢失。 因为活性炭要从含有很多重金属和其它杂质离子的化液中吸附金,炭的另一个重要目标是对金、银的挑选性吸附功能。在美国和南非等广泛选用的椰壳炭,因它具有较大的吸附容量和挑选性,耐磨功能也较好。此外,美国还试制了一种用木材、干草、泥煤和褐煤的限制炭,南非也在试制一种泥炭限制炭。 我国除部分化厂运用进口椰壳炭外,大都运用国产椰壳炭和杏核炭,还研发了和试用多种果核炭。四川省林科所还研发了一种木屑炭,听说其强度可达86%~93.8%。 在前苏联,除要点选用离子交流树脂外,首要是开展化合型和高分子人工组成炭。他们研发的这类活性炭其强度虽不及离子交流树脂高,但它对金的挑选性好,吸附容量大。因为它们能从含很多重金属离子的溶液中挑选性吸附金,载金炭的解吸和再生办法也较树脂简略,收回金的成色也高。且活性炭比表面积大,简略强化吸附进程。Б.Н.拉斯科林(Ласкорин)报导了用渗炭剂下脚料制作的КАД型活性炭,并用它与树脂浆法常用的AM-2Б阴离子交流树脂进行了试验比照。结果表明:在含很多铜的化液中,КАД炭吸附金容量只下降30%,而AM-2Б树脂却下降4倍;在含很多锌的化液中,КАД炭吸金容量下降了60%,而AM-2Б树脂则下降9倍。当运用桦木制的БАУ型活性炭从含Au、Cu、Zn、Ni、Co、Fe的多金属混合化液中进行比照试验时,БАУ炭的吸附饱满容量为AM-2Б树脂的2~8倍。故前苏联从含金银的多金属矿含选矿液中收回副产金,多选用吸附柱等设备用КАД或БАУ型活性炭吸附。 文献介绍了一种用酚醛树脂组成后,在1000℃的真空或CO2气流中进行高温活化的АУ-50型活性炭。此炭具有纯洁的表面,在存在空气氧的介质中具有极好的阴离子交流效果,对重金属离子和简略的金银离子及络离子均有极高的复原才能,特别对金、银的吸附具有极好的挑选性。运用АУ-50炭对含金、银及伴生杂质铜、锌、铁、镍、钻的化液进行试验时,刚开始金、银及铜等都进入炭中,跟着吸附容量的添加,铜等杂质逐渐被金、银排代,炭中金、银的容量不断增大。至炭终究到达饱满时,吸附总容量的分配率为Au 80%、Ag 20%,金+银的挑选系数等于1。而当在相同的条件下运用AM-2Б树脂进行比照试验时,在树脂终究到达饱满时,金的吸附容量为5.2mg∕g,占总容量的19%,挑选系数等于0.19,其它是锌占75%,银镍各占2%~4%。 除各种化合型和高分子炭外,前苏联还试用过一种纸浆制的木质炭和烟煤烧结的球形炭。 加拿大大黄刀(Giant Yellowknife)矿业公司,用化法处理欢腾焙烧炉产出的烟尘,矿浆中的固体为微细粒泥状物,对炭的磨损小。为进步吸附收回目标,该公司选用一种强度略低的大孔穴大容量松木活性炭。据报导,它的吸附总容量可达数十公斤/吨炭,金的收回率也比锌置换进步5.8%。 选用吸附柱、过滤罐之类的静态吸附设备,从堆浸、渗滤浸出和其他浸出作业中别离出来的提出液中吸附金,不管选用溶液自上而下活动的固定床层,仍是溶液自下而上活动的胀大床层,固炭不饱尝较强的磨削,都可选用强度低的比表面积大、容量大、化学功能安稳的活性炭。孔穴大的炭虽吸附挑选性较差,但它的容量也大,还可较多的吸附收回离子半径较一些的银及铜等有色金属,进步归纳收回价值。关于不需循环运用,而将饱满载金炭焚毁熔炼收回金属的工厂,乃至可选用廉价常用品牌活性炭。

影响氧化铝吸附性能的六因素

2018-12-27 11:13:36

氧化铝对水中的砷有吸附作用,砷在活性氧化铝上的积聚形成对氟离子吸附容量的下降,且使再生时洗脱砷离子比拟困难  影响氧化铝吸附性能的六因素:  一、砷的影响:氧化铝对水中的砷有吸附作用,砷在活性氧化铝上的积聚形成对氟离子吸附容量的下降,且使再生时洗脱砷离子比拟困难;  二、原水碱度:原水中重碳酸根浓度高,吸附容量将降低,  三、颗粒粒径:粒径越小,吸附容量越高,但粒径越小,颗粒强度越低,影响其运用寿命,  四、原水PH值:当PH值大于5时,PH值越低,活性氧化铝吸附容量越高,影响活性氧化铝吸附功用的主要要素:  五、原水初始氟浓度:初始氟浓度越高,吸附容量较大,<BR>tags:影响活性氧化铝吸附功用的主要要素  六、氯离子和硫酸根离子:随着氧化铝粒度的减小,氧指数迅速上升,当氧化铝平均粒径为5|xm时,氧指数为28%,若平均粒径小于1|xm时,氧指数高达33%,氧指数在26以上时属难燃材料m,但高加入量降低了聚合物的加工性能和机械强度,随着添加量的增加,断裂伸长率等指标急剧下降,所以片面追求粒度超细化也是不可取的,为了改善聚合物的加工性能、密度和最终产品的使用性能,还应注意颗粒的级配和控制颗粒的形状,使其在最大的填充量下粒度尽可能小。

35平方铝线

2017-06-06 17:50:04

35平方铝线作为铝线产品的一种,最大负荷70千瓦用多少平方铝线,50kva配变带起70千瓦的电机吗?要看你是单相还是三相的电器配备了,它们计算的公式纷歧样。如果是三相按公式p=√3uicosф此中cosф是功率因数,平凡取0.8~0.85记住:参数的单位分别是:千瓦、千伏、安;电压取线电压380伏如果是单相按公式p=uicosф电压取相电压2235平方铝线最大负荷70千瓦平凡用多少平方铝线,50kva配变带起70千瓦的电机吗?0伏假设你的功率配备是三相的,那么计算:p=√3uicosфi=p/√3ucosф=70/1.7320.380.85=125.12a思索电压降及发热等状况的因素。你可以筛选50平方毫米的铝线。再来看看50kva容量的变压器,从变压器的实在容量可以看出,纵然在功率因数为1的状况下,50kva容量的变压器也只能提供50kw(千瓦)的容量,更别说你的电器配备有时候会是带无功素质的电器呢!再35平方铝线最大负荷说了,从变压器的经济运行角度来看,55~75%的负荷率更利于变压器的经济运行使用,以是,该当选用容量为100kva的变压器。35平方铝线在最大负荷70千万时,应该选用100kva的变压器。

如何分辨汽车蓄电池的型号?

2018-11-29 16:45:18

蓄电池是汽车的电源,主要用于启动时给汽车启动机以及各个用电设备供电,属于启动型蓄电池。目前,汽车上采用的基本都是铅酸蓄电池,即采用稀硫酸作为电解液,极板上参加电化学反应的活性物质为二氧化铅和铅。为了满足启动和用电设备的需要,更换新蓄电池时,新蓄电池的容量和额定值一定不能比原来使用的蓄电池低,而且所更换蓄电池尺寸大小也必须合适安装。目前市场上蓄电池的品牌很多,关注xsjiaoliu,更多更全汽车知识早知道。主要有瓦尔塔VARTA(原德尔福)、ACDELCO、Panasonic(松下)、风帆、统一、GS、 原装进口韩国火箭、汤浅等。各厂家生产的蓄电池也有不同的标号。汽车用铅蓄电池的型号都是按照一定标准来命名的,在国内市场上使用的蓄电池型号主要是按照国家标准以及日本标准、德国标准和美国标准等命名的。一、国家标准蓄电池 以型号为6-QAW-54a的蓄电池为例,说明如下: 1. 6表示由6个单格电池组成,每个单格电池电压为2V,即额定电压为12V; 2. Q表示蓄电池的用途,Q为汽车启动用蓄电池、M为摩托车用蓄电池、JC为船舶用蓄电池、HK为航空用蓄电池、D表示电动车用蓄电池、F表示阀控型蓄电池; 3. A和W表示蓄电池的类型,A表示干荷型蓄电池,W表示免维护型蓄电池,若不标表示普通型蓄电池; 4. 54表示蓄电池的额定容量为54Ah(充足电的蓄电池,在常温以20h率放电电流放电20h蓄电池对外输出的电量); 5. 角标a表示对原产品的第一次改进,名称后加角标b表示第二次改进,依次类推。注:①型号后加D表示低温启动性能好,如6-QA-110D。 ②型号后加HD表示高抗振型。 ③型号后加DF表示低温反装,如6-QA-165DF。二、日本JIS标准蓄电池 在1979年时,日本标准蓄电池型号用日本Nippon的N为代表,后面的数字是电池槽的大小,用接近蓄电池额定容量来表示,如NS40ZL: 1. N表示日本JIS标准; 2. S表示小型化,即实际容量比40 Ah小,为36Ah; 3. Z表示同一尺寸下具有较好启动放电性能,S表示极桩端子比同容量蓄电池要粗,如NS60SL; 注:一般来说蓄电池的正极和负极有不同的直径,以避免将蓄电池极性接反。锥形端子的直径如表1所示。 4. L表示正极柱在左端、R表示正极桩在右端,如NS70R。(注:从远离蓄电池极桩方向看)三、德国DIN标准蓄电池 以型号为544 34的蓄电池为例,说明如下: 1. 开头5表示蓄电池额定容量在100Ah以下;开头6表示蓄电池容量在100Ah与200Ah之间;开头7表示蓄电池额定容量在200Ah以上。例如544 34蓄电池额定容量为44Ah;610 17MF蓄电池额定容量为110 Ah;700 27蓄电池额定容量为200 Ah。 2.容量后两位数字表示蓄电池尺寸组号。举几个例子,如表4所示。 3.MF表示免维护型。四、美国BCI标准蓄电池 以型号为58 430(12V 430A 80min)的蓄电池为例,说明如下: 1.58表示蓄电池尺寸组号,如表5所示。 2.430表示冷启动电流为430A。 3.80min表示蓄电池储备容量为80min。4.美国标准的蓄电池也可以这样表示:78-600,78表示蓄电池尺寸组号,600表示冷启动电流为600A。在汽车的养护中,蓄电池的保养也很重要,如果养成不好的使用习惯,会缩短蓄电池的使用寿命或造成损坏。蓄电池的寿命一般为2至3年。如果用户私自加装一些原来没有的电器,如低音炮等,就会造成蓄电池的过度使用。现如今,汽车上的电动设备越来越多,所以,车主在使用这些电动设备时,尽量不要让蓄电池超负荷工作。以电动车窗和天窗为例,车主就应该在发动机熄火前完成它的升降和关闭,因为如果发动机熄火,就会停止发电,这时候再升降车窗就会增加蓄电池的负荷,容易对蓄电池造成损害。车灯也是一样,如果要熄火,没有特殊必要,应先关闭大灯,然后再熄火,在夜间启动汽车的时候也应先启动后再开大灯,汽车内部全知道。尽量减少对蓄电池的损害。如果在发动机停止工作的状态下让蓄电池工作,一定要防止蓄电池亏电,因为如果亏电很容易造成蓄电池的损坏,如果亏电严重,蓄电池将提前报废。

铝电解电容为什么不能承受反向电压

2019-03-04 10:21:10

下图显现了铝电解电容的根本结构,它由阳极(anode)、在绝缘介质上附着的氧化铝构成的铝层,接纳极的阴极铝层,和真实的由电解液构成的阴极。电解液渗透在两个铝层间的纸上。铝电解电容为什么不能接受反向电压   氧化铝层是经过电镀在铝层上,相关于加在其上的电压来说是十分薄的,很简单被击穿,导致电容失效。   氧化铝层能够接受正向的直流电压,假如其接受反向的直流电压,其很简单在数秒内失效。这个现象被称为‘ValveEffect’,这就是为什么铝电解电容具有极性的原因,假如电解电容的两个电极都有氧化层,则构成无极性电容。   许多文章报导了铝电解电容反向电压的阈值现象的机理,叫做氢离子理论(Hydrogeniontheory),当电解电容接受反向直流电压的时分,即电解液的阴极接受正向电压而氧化层接受负电压,集合在氧化层的氢离子就将穿过介质到达介质和金属层的鸿沟,转化成,的胀大力使得氧化层掉落,因此电流在击穿电解液后直接流转电容,电容失效,这个直流电压十分小,在1~2V的反向直流电压效果下,铝电解电容在几秒钟就会因为氢离子效应而当即失效。相反,当电解电容接受正向电压时分,负离子集结在氧化层之间,因为负离子的直径十分大,其并不能击穿氧化层,所以能接受较高电压。   名词解释:   1.阳极(anode):阳极铝层,即电解电容的正极。2.阴极(cathode):电解液层。   3.电介质(Dielectricdi):附着在铝层表面的氧化铝层。   4.阴极箔(CathodeFoil):衔接电解液和外部的层,这层在制作中并不需求氧化,可是在实践中因为在蚀刻过程中铝简单被氧化,所以其构成了一个天然被氧化的氧化层,这个氧化层能够接受1~2v的电压。   5.绝缘纸(spacerpaper):阻隔阴极和阳极,让他们不直接短接,并吸附必定量的电解液。   有极性电容反接后会怎样样?   假如电容容量很小,耐压很高,作业电压低的话,反接看不出来啥;假如容量稍大(100UF以上),耐压离作业电压近,电容不会超越10分钟就坏,坏的表现形式是:先鼓包,再吹气,然后爆浆。   有极性电容器反接会爆破,是不是说不能直接接在沟通电源上?   不能接到沟通电源上,因为这个有极性电容规划就是用在直流电源上,作滤波用,我本来也问过这种问题,想了良久,一直在问“电容不是隔直通交的吗,怎样有极性电容就不能用在沟通电源上呢?”,因为这个有极性电容内部有特殊的物质,这个物质不能接受反压,假如通到沟通电上就会反向击穿或爆破。   有极性电容不能反接,为何答应沟通负半周经过?   沟通信号在必定条件下能够把电容当作短路,此刻沟通信号的负半周怎样处理?莫非要上拉成直流?   沟通信号有必要承载在直流电流上,正是要上拉成直流!   有极性电容作业时正极电位必定要高于负极.不然电容漏电----轻则电路无法作业,重则电容爆破。   极性电容接反为什么会短路?   极性电容内部结构分为正极、介质层、负极,介质层具有单向导电的性质,当然接反后产品介质层就起不到绝缘的效果了,电容天然就短路了。   为什么把电解电容器正负极接反时电阻率变小?   涉及到电解电容器的原理:正接时电容器的正极会构成极薄的氧化膜(氧化铝)来作为电介质;反接时金属铝薄片(电容正极)是接电源负极的,会电解出H2来而不会构成氧化膜,另一电极因为材料不同也不会构成能够作为电介质的氧化膜。   铝电解电容器是由经过腐蚀和构成氧化膜的阳极铝箔、经过腐蚀的阴极铝箔、   中间隔着电解纸卷绕后,再浸渍作业电解液,然后密封在铝壳中而制成的。因为电解电容器存在极性,在运用时有必要留意正负极的正确接法,不然不只电容器发挥不了效果,并且漏电流很大,短时间内电容器内部就会发热,损坏氧化膜,随即损坏。   电解电容是电容的一种,介质有电解液涂层,有极性,分正负不行接错。电容(Electriccapacity),由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。电解电容器特色一:单位体积的电容量十分大,比其它品种的电容大几十到数百倍。电解电容器特色二:额外的容量能够做到十分大,能够简单做到几万μf乃至几f(但不能和双电层电容比)。电解电容器特色三:报价比其它品种具有压倒性优势,因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料,比方铝等等。制作电解电容的设备也都是普通的工业设备,能够大规模出产,本钱相对比较低。电解电容器一般是由金属箔(铝/钽)作为正电极,金属箔的绝缘氧化层(氧化铝/钽五氧化物)作为电介质,电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液(液态电解质)的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成;钽电解电容器的负电极一般选用二氧化锰。因为均以电解质作为负电极(留意和电介质差异),电解电容器因此得名。有极性电解电容器一般在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等效果。一般不能用于沟通电源电路,在直流电源电路中作滤波电容运用时,其阳极(正极)应与电源电压的正极端相衔接,阴极(负极)与电源电压的负极端相衔接,不能接反,不然会损坏电容器。   无极性电解电容器一般用于音箱分频器电路、电视机S校对电路及单相电动机的起动电路。电解电容器广泛应用于家用电器和各种电子产品中,其容量规模较大,一般为1~1000μF,额外作业电压规模为6.3~450V。其缺陷是介质损耗、容量差错较大(较大答应误差为+100%、-20%),耐高温性较差,寄存时间长简单失效。   有极性电容和无极性电容在功用、原理结构上的差异.   有极性电容是指电解电容一类的电容,它是由阳极的铝箔和阴极的电解液别离构成两个电极,由阳极铝箔上发生的一层氧化铝膜做为电介质的电容.因为这种结构,使其具有极性,当电容正接的时分,氧化铝膜会因为电化反响而保持稳定,当反接的时分,氧化铝层会变薄,使电容简单被击穿损坏.所以电解电容在电路中有必要留意极性.普通的电容是无极性的,也能够把两个电解电容阳极或阴极相对串连构成无极性电解电容.   1、原理上相同。(1)都是存储电荷和开释电荷;(2)极板上的电压(这儿把电荷堆集的电动势叫电压)不能骤变。(3)差异在于介质的不同、功用不同、容量不同、结构不同致运用环境和用处也不同。反过来讲,人们依据出产实践需求,试验制作了各种功用的电容器来满意各种电器的正常作业和新设备的作业。跟着科学技术的开展和新材料的开掘,更优质、多样化的电容器会不断涌现。2、介质不同。介质是什么东西?说穿了就是电容器两极板之间的物质。有极性电容大多选用电解质做介质材料,一般同体积的电容有极性电容容量大。别的,不同的电解质材料和工艺制作出的有极性电容同体积的容量也会不同。再有就是耐压和运用介质材料也有密切联系。无极性电容介质材料也许多,大多选用金属氧化膜、涤纶等。因为介质的可逆或不行逆功用决议了有极、无极性电容的运用环境。   3、功用不同。功用就是运用的要求,需求较大化就是运用的要求。假如在电视机里电源部分用金属氧化膜电容器做滤波的话,并且要到达滤波要求的电容器容量和耐压。机壳内恐怕也就只能装个电源了。所以作为滤波只能运用有极性电容,有极性电容是不行逆的。就是说正极有必要接高电位端,负极有必要接低电位端。一般电解电容在1微法拉以上,做巧合、退巧合、电源滤波等。无极性电容大多在1微法拉以下,参加谐振、巧合、选频、限流、等。当然也有大容量高耐压的,多用在电力的无功补偿、电机的移相、变频电源移持平用处上。无极性电容品种许多,不逐个赘述。   4、容量不同。前面现已讲过同体积的电容器介质不同容量不等,不逐个赘述。5、结构不同。原则上讲不考虑尖端放电的情况下,运用环境需求什么形状的电容都能够。一般用的电解电容(有极性电容)是圆形,方型用的很少。无极性电容形状千奇百变。像管型、变形长方形、片型、方型、圆型、组合方型及圆型等等,看在什么地方用了。当然还有无形的,这儿无形指的就是分布电容。关于分布电容在高频和中频器材中决不行忽视。   功用上是相同的。首要差异是在容量上,受材料结构的影响,一般无极性电容的容量都比较小,一般在10uF以下,而极性电容的容量遍及较大。比方在进行电源滤波的时分,你不得不运用大容量的极性电容。   电路规划的一个根本原则就是要求规划者充沛了解和把握实践中的元器材,所用的元器材尽量是标准件,通用件,较好是市场上较普通的类型(元器材的通用性越好,收购越简单,供货商产值越大,收购本钱越低)。关于图纸中所用元器材,要是只需定做才干取得的材料,其本钱必定不低。假如是定做都不能取得,那这张规划图就等同于废纸。   PS:你说的仅仅电源退耦电容,大电容合适滤除低频信号,小电容滤除高频信号(原理见电路根底,容抗与频率的联系部分)。   不过退耦仅仅是电容的一个效果,电容还有其他效果,不同品种的电容特性,用法都有很大差异,原理图上的电容仅仅一个符号罢了,背面的技巧多着呢。这方面跟经历很有联系,不行能速成,只能经过实践渐渐堆集。   纯沟通电路中,只能运用无极性电容器。   在直流电压叠加沟通信号的电路中,且能确保叠加后的较低电压不会成为负值,就能够运用有极性的电容器。   在容量相同的情况下,有极性的电容器的体积和本钱都远小于无极性的电容器,所以需求较大的电容量情况下,电容器的体积是一个较大的对立,能用无极性的电容器的场合,都天然会用有极性的电容器代替,不只处理了体积问题,本钱也低许多,何其不乐。   大电容能够滤除较低频率以上的沟通信号,小电容则只能滤除较高频率以上的信号。需求多大的电容器,需求依据欲滤除信号的频率和需求滤除的分贝来断定。   总的来说,在两个导体之间只需有电场存在就会在这两个导体间发生电容,而这个电容的容量有多大,跟两导体之间的电场强度、间隔、电介质和电源的频率有关。在电子电路中,假如电压和频率、电容器的容量、电容器的“品质因数”以及装置条件现已设定不变的情况下,选用何种原料的电容器就成了决议性要素了。   电容器在电子电路中首要是作;信号的巧合、RC电路中伏安特性的微分如积分、振荡电路中的“槽路”、旁路和电源滤波等。   电容器的品种区别是按电容器里边的电介质来差异的,有;   1.空气电容器;用空气作电介质的电容器,如;收音机里边“调谐”用的可变电容器   2.纸质电容器;用一种专用的电容纸做电介质的电容器。3.电解电容器;用电解质作电介质的电容器。4.云母电容器;用天然的云母作电介质的电容。5.瓷片电容器;用单层陶瓷材料作电介质的电容器。   6.独石电容器;也是用陶瓷材料作电介质的电容器,为了处理单层瓷片电容器容量小的缺陷,实践就是用多个瓷片电容串联起来的电容器;7.涤纶功电容器;用尼龙材料作电介质的电容器。   8.铌电容器;它用金属铌[ní]做正极,用稀硫酸等配液做负极,用铌表面生成的氧化膜做介质制成的一种电容器   9.钽电容器;是一种用金属钽(Ta)作为阳极材料而制成的一种电容器。10.绕线式电容器;是一种用金属丝绕在电介质上作电极的电容器,可用改动金属丝的匝数的方法来调整电极面积巨细然后调整容量的巨细。   11.油浸纸质电容器;用一种中性砊物油来做电介质的电容器,多用在电力系统。......   电容器又分;固定电容、可变电容和可调电容三种。   大多是做成固定容量不变的。   可变电容;可在必定的容量规模内自在调理的电容器,如;收音机里能够手动调谐选台用的那就是可变电容   可调电容(也称半可变电容);在必定的规模内可调整的电容器,如;瓷介微雕电容和线绕电容。   不能说“容量大的电容就有极性”,这点说错了,比方,用在电力系统中做相位角调整和用在发动电络中做消弧用的电容,容量有时做得很大,可是不分极性的。   无极性电容和无极性电解电容器相同吗?不是一回事。   绝大多数品种的电容都是无极性的,唯一电解电容有极性,电解电容傍边,又有很特殊的无极性电解电容。与普通电容比较,电解电容的容量大、报价低、体积小是其他电容无法比拟的,可是电解电容一般都有极性,并且作业可靠性、耐压、耐温、介质损耗等目标都不如其他电容。所谓无极性电解电容,实践上就是将两个相同的电解电容背靠背封装在一起。这种电容损耗大、可靠性低、耐压低,只能用于少量要求不高的场合。