赵中伟
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梁新星
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刘旭恒
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何利华
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陈星宇
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司秀芬
,
陈爱良
中国有色金属学报
针对高Mg和Li质量比盐湖卤水提锂困难的问题,提出利用LiFePO4/FePO4材料对盐湖卤水进行选择性提锂的思路.在热力学计算的基础上绘制298.15 K时Me(Li, Na, K, Mg)-Fe-P-H2O体系的?—pH图,并讨论FePO4对盐湖中Na+、K+、Mg2+与Li+的选择性吸附问题.结果表明:当离子浓度为0.1 mol/L、体系氧化还原电位降到0.36 V(vs SCE)时,FePO4中+3价的铁即被还原为+2价,同时Li+嵌入FePO4晶格生成LiFePO4;而体系电位需降到0.132 V和0.073 V才分别生成KFePO4和NaFePO4,说明材料对Li的选择性优于Na和K的,而Mg0.5FePO4则在计算分析的范围内不能稳定存在,说明FePO4对Mg2+无吸附性.因而,在适当的电位范围内(本研究的计算条件下为0.173~0.33 V)即可利用磷酸铁材料实现Li与Na、K、Mg等元素的选择性提取,而吸附锂后通过调节氧化还原电位大于约0.33 V,即可实现LiFePO4材料中Li的脱出.
关键词:
Me-Fe-P-H2O系
,
FePO4离子筛
,
热力学
,
提锂
,
卤水
赵中伟
,
刘旭恒
中国有色金属学报
运用同系线性规律对Li-Fe-P-H2O系中缺少的LiFePO4和Li3PO4的△GΘ进行估算.结合已有的热力学数据,运用ψ-pH图的绘制原理,得到25℃时Li-Fe-P-H2O系在不同浓度下的ψ-pH图.结果表明,在水溶液中,LiFePO4具有较大的热力学稳定区域,这对湿法制备LiFePO4很有利.根据所绘制的热力学平衡图,详细讨论了各种LiFePO4软化学制备方法的可行性途径,并就液相法制备LiFePO4可能的技术途径和条件进行分析,为在水溶液中用软化学法制备LiFePO4提供理论依据.
关键词:
Li-Fe-P-H2O系
,
磷酸铁锂
,
热力学
刘旭恒
,
赵中伟
中国有色金属学报
采用高温固相法合成LiFePO4/C材料,采用XRD和SEM对该材料性能进行表征.结果表明:采用不同原料合成的LiFePO4/C材料都具有规整的橄榄石型结构.原料对比实验表明,葡萄糖为碳源优于碳黑,草酸亚铁优于三价铁源;以葡萄糖为碳源、草酸亚铁为铁源合成的材料形貌规则,分散性好.电化学测试表明,以葡萄糖为碳源、草酸亚铁为铁源得到的LiFePO4/C材料0.1C时首次放电比容量达到152.2 mA·h/g,大电流密度下性能良好,3C时其首次放电比容量为140.8 mA·h/g,20次循环后仅衰减1.2%.
关键词:
LiFePO4/C
,
锂离子电池
,
正极材料
,
碳掺杂
刘旭恒
,
胡芳
,
赵中伟
中国有色金属学报
采用大孔型树脂在酸性条件下处理高浓度钨酸钠溶液发现,D3 01大孔型弱碱性阴离子树脂处理高浓度钨酸钠溶液时性能最佳.考察交前液pH值、树脂粒径、WO3浓度、温度以及搅拌速度对离子交换过程的影响.结果表明:在溶液pH值约为6时、树脂粒径为0.42～0.59 mm、WO3浓度为350 g/L、温度为25℃的条件下,D301树脂吸附效果最佳,吸附的WO3容量达到850 mg/g干树脂,远高于传统的201×7树脂的吸附容量.
关键词:
钨
,
离子交换
,
高浓度
,
钨酸钠溶液
,
弱碱性阴离子树脂
陈浩
,
何利华
,
刘旭恒
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15020602
基于锂离子电池充放电过程的可逆氧化还原反应原理,提出利用NiPO4/LiNiPO4电极对盐湖卤水进行锂镁分离的思路.运用同系线性规律对Me(Li,Na,K,Mg)-Ni-P-H2O中NiPO4,Ni3(PO4)2,LiNiPO4,NaNiPO4,KNiPO4,Mg0.5NiPO4的标准吉布斯自由能进行了估算.在热力学计算的基础上绘制了298.15 K时,Me (Li,Na,K,Mg)-Ni-P-H2O系的φ-pH图,讨论了NiPO4对盐湖卤水中主要金属离子(Li+,Na+,K+,Mg2+)的选择性吸附行为.结果表明:水溶液中存在LiNiPO4,NaNiPO4,KNiPO4的稳定区,还原电位(vs SHE)分别为0.2379,-0.0291,0.0209V,不存在Mg0.5NiPO4的稳定区.在实际盐湖卤水(Mg/Li质量比为67)离子浓度条件下,NiPO4/LiNiPO4电极对仍具有良好的选择性提锂功能.而天然卤水的pH一般在7左右,表明此时无需添加酸或碱来调节卤水的pH,这与节能减排和环境保护的理念不谋而合,不断重复脱嵌锂过程即可从盐湖卤水中选择性提取锂.
关键词:
Me-Ni-P-H2O系
,
NiPO4/LiNiPO4
,
盐湖提锂
,
热力学
