磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备及锂回收应用
2021-08-25方雨虹方明刘海刚唐宏学郭会宾晋冠平
电镀与涂饰 2021年14期
方雨虹 ,方明,刘海刚,唐宏学,郭会宾,晋冠平
(1.合肥工业大学化学与化工学院,安徽省可控化学与材料化工重点实验室,安徽 合肥 230009; 2.青海甘河化工设计研究有限公司,青海 西宁 810000)
锂被认为是21世纪的能源金属,长期以来被认为是一种有前景的可再生能源材料[1]。近年来,锂离子电池有了巨大的技术进步和大规模应用,在储能设备、电动汽车、制药行业等许多领域发挥着越来越重要的作用[2]。众所周知,锂主要有2种获取方式:固态锂矿和液态锂资源,包括锂辉石、橄榄石、盐湖卤水、地下卤水和海水。据报道,超过60%的锂储量是在卤水中发现的,尤其是在美国和中国[3]。
卤水虽然含有丰富的锂资源,但也有较高的镁含量,这导致了卤水提锂有一系列的技术和成本问题[4]。吸附法是一种低成本、环境友好且应用最广的方法。传统的LiCO2和LiMnO4锂离子筛吸附剂在酸性 条件下会溶解,导致循环性能下降[5]。1997年,Padhi和Goodenough[6]发现了一种磷酸盐的正极材料——磷酸铁锂(简称LFP),它具有橄榄石和空间中略微扭曲的六边形紧凑堆积结构[7],由FeO6八面体和PO4四面体组成空间骨架,Fe2+和Li+填充八面体间隙[8],其中Li+具有流动性,可在充放电过程中可逆地脱嵌。同时LFP作为锂离子电池正极材料,在水溶液中具有良好的化学稳定性和循环性能。
与传统的锰系离子筛吸附剂相比,LFP具有原料来源广泛、价格低廉、热稳定性好、环境友好等优点[9]。虽然LFP材料存在电子导电性差、扩散系数小等缺点[10],但随着学者们对LFP性能改进的深入研究,LFP的大速率放电容量得到了显著提高。……
登录APP查看全文
