红土镍矿多元材料冶金

作　者：	李新海李灵均王志兴郭华军
出版社：	中南大学出版社
丛编项：	有色金属理论与技术前沿丛书
版权说明：	本书为出版图书，暂不支持在线阅读，请支持正版图书
标　签：	暂缺

ISBN	出版时间	包装	开本	页数	字数
未知	暂无	暂无	未知	0	暂无

作者简介

　　李新海，男，1962年生。中南大学教授，博士生导师，国务院政府特殊津贴获得者。先后主持国家“973”计划、国家科技支撑计划、湖南省科技计划重大专项等多项课题。研究方向主要涉及先进电池与储能材料，如锂离子电池、镍氢电池、无汞碱锰电池、燃料电池等；碳素材料，如碳纳米管、富勒烯、超级电容器用碳材料等；有色金属资源高效利用，如盐湖资源和复杂镍、钴、锰、锂资源等。先后有12项科研成果通过省部级科技成果鉴定，荣获省部级以上科技奖励10项，其中国家科技进步二等奖1项、湖南省技术发明一等奖1项、湖南省科技进步一等奖1项。申请国家发明专利60余项，授权发明专利30余项，发表学术论文300余篇。李灵均，男，1984年生，冶金物理化学博士，长沙理工大学教师。2014—2015年在香港城市大学从事博士后工作；目前在国家留学基金的资助下，在加拿大Dalhousie University从事锂离子电池的研究。主持国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅基金等项目。研究方向主要涉及多元材料冶金与先进微纳能源材料，包括难处理资源的高效分离提取，高能量高安全锂离子电池微纳材料的设计、可控生长、界面原位修饰、体相掺杂以及晶体结构分析。王志兴，男，1970年生，中南大学教授，博士生导师，冶金物理化学博士，化学工程博士后。长期从事冶金、材料与电化学的研究。先后主持国家“973”课题1项，国家自然科学基金项目1项，主持或参与省部级、校企合作项目19项。研究方向主要涉及新型化学电源、能源材料、有色金属资源综合利用等领域，并取得多项创新性成果。郭华军，男，1972年生，中南大学教授，博士生导师，冶金物理化学博士，材料学博士后。2008—2009年公派留学于加拿大不列颠哥伦比亚大学（University of British Columbia，UBC），2010年晋升为教授。研究方向主要涉及能源材料、新型化学电源、电化学冶金、资源高效利用等领域。

内容简介

《红土镍矿多元材料冶金》在阐述材料化冶金理论基础上，论述了以红土镍矿为原料合成多金属共掺杂Ni1—x—yCoxMny（OH）2和FePO4·xH2O前驱体的方法，经配锂热处理后分别得到锂离子电池正极材料LiNi1—x—yCoxMnyO2和LiFePO40其中主元素与金属掺杂元素（Cr、Mg、Al等）分别以氢氧化物或磷酸盐的形式均匀地分布在这两种前驱体颗粒中，因此合成LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2和LiFePO4时无需再掺杂。这不仅显缩短了工艺流程，降低了生产成本，而且掺杂元素的引入能有效抑制富镍三元材料的锂镍混排，缓解锂离子脱嵌过程中的结构变化，提高LiFePO4体相内的电导率，终提升这两种正极材料的电化学性能。

图书目录

第1章概述

1．1 引言

1．2 镍资源概况及利用现状

1．3 红土镍矿提取工艺

1．3．1 红土镍矿的火法处理工艺

1．3．2 红土镍矿的湿法处理工艺

1．3．3 其他处理方法

1．4 红土镍矿净化工艺

1．4．1 红土镍矿中铁的分离工艺

1．4．2 红土镍矿中其他元素的分离工艺

1．5 锂离子电池的发展及工作原理

1．5．1 锂离子电池的发展简史

1．5．2 锂离子电池的工作原理

1．6 锂离子电池正极材料研究进展

1．6．1 锂钴氧系正极材料

1．6．2 锂镍氧系正极材料

1．6．3 锂锰氧系正极材料

1．6．4 三元复合正极材料LiNi1-x-yCoxMnyO2

1．6．5 橄榄石型正极材料

1．7 红土镍矿多元材料冶金

第2章红土镍矿磷酸除铁及富集Ni、Co、Mn的研究

2．1 引言

2．2 实验

2．2．1 实验原料

2．2．2 实验设备

2．2．3 实验方法

2．2．4 分析与检测

2．3 红土镍矿磷酸除铁的研究

2．3．1 酸矿比对红土镍矿浸出率的影响

2．3．2 溶度积计算和分析

2．3．3 酸矿比对沉淀过程元素分布的作用规律

2．3．4 pH对沉淀过程元素分布的作用规律

2．3．5 沉淀剂量对沉淀过程元素分布的作用规律

2．3．6 氧化剂量对沉淀过程元素分布的作用规律

2．4 硫化沉淀富集Ni、Co、Mn的研究

2．4．1 溶度积计算和分析

2．4．2 Ni、Co、Mn净化液的制备

2．4．3 控制pH对沉淀过程主元富集的影响

2．4．4 溶液的初始pH对沉淀过程元素富集率的影响

2．4．5 硫化剂量对沉淀过程元素富集率的影响

2．4．6 反应时间对沉淀过程元素富集率的影响

2．4．7 反应温度对沉淀过程元素富集率的影响

2．5 本章小结

第3章红土镍矿制备多金属共掺杂LiFePO4的研究

3．1 引言

3．2 实验

3．2．1 实验原料

3．2．2 实验设备

3．2．3 LiFePO4的合成

3．2．4 元素分析

3．2．5 材料物理性能的表征

3．2．6 电化学性能测试

3．3 结果与讨论

3．3．1 焙烧条件的确定

3．3．2 元素组成分析

3．3．3 SEM与EDS分析

3．3．4 TEM与元素分布

3．3．5 晶体结构与原子占位

3．3．6 电化学性能测试

3．3．7 交流阻抗分析

3．3．8 循环伏安分析

3．4 本章小结

第4章快速沉淀-热处理法制备LiNi0．8Co0．1-xMn0．1CrxMgxO2的研究

4．1 引言

4．2 实验

4．2．1 实验原料

4．2．2 实验设备

4．2．3 快速沉淀-热处理法制备LiNi0．8Co0．1-xMn0．1CrxMgxO2

4．2．4 元素分析

4．2．5 材料物理性能的表征

4．2．6 电化学性能测试

4．3 超快反应时间对Niol8Co0．1Mn0．1（OH）2及LiNi0．8Co0．1Mn0．1O2的影响

4．3．1 Niol8Co0．1Mn0．1（OH）2的晶体结构

4．3．2 Niol8Co0．1Mn0．1（OH）2的表面形貌

4．3．3 Niol8Co0．1Mn0．1（OH）2的TEM及电子衍射分析

4．3．4 LiNiol8Co0．1Mn0．1O2的晶体结构与原子占位

4．3．5 LiNiol8Co0．1Mn0．1O2的表面形貌

4．3．6 LiNiol8Co0．1Mn0．1O2的电化学性能

4．3．7 循环伏安分析

4．4 快速沉淀-热处理法制备LiNi0．8Co0．1Mn0．1O2的优化

4．4．1 反应pH对Ni0．8Co0．1Mn0．1（OH）2及LiNi0．8C00．1Mn0．1O2的影响

4．4．2 焙烧温度对LiNi0．8Co0．1Mn0．1O2的影响

4．4．3 掺锂量对LiNi0．8Co0．1Mn0．1O2的影响

4．5 本章小结

第5章 LiNi0．8Co0．1Mn0．1O2掺杂改性与机理研究

5．1 引言

5．2 实验

5．2．1 实验原料

5．2．2 实验设备

5．2．3 快速沉淀-热处理法制备M掺杂LiNi0．8Co0．8Mn0．1O2

5．2．4 材料物理性能的表征

5．2．5 电化学性能测试

5．3 Fe、Ca、Mg、Al单掺杂LiNi0．8Co0．1 Mn0．1O2的研究

5．3．1 LiNi0．8Co0．1-xMn0．1FexO2样品的结构与性能

5．3．2 LiNi0．8Co0．1-xMn0．1Cax02样品的结构与性能

5．3．3 LiNi0．8Co0．1-xMn0．1MgxO2样品的结构与性能

5．3．4 LiNi0．8Co0．1-xMn0．1AlxO2样品的结构与性能

5．4 LiNi0．8Co0．1-xMn0．1CrxO2的掺杂机理与性能研究

5．4．1 LiNi0．8Co0．1-xMn0．1CrxO2的元素组成与形貌

5．4．2 TEM和EDS分析

5．4．3 LiNi0．8Co0．1-xMn0．1CrxO2的晶体结构与原子占位

5．4．4 LiNi0．8Co0．1-xMn0．1CrxO2样品中Ni、Mn、Cr的离子状态

5．4．5 离子状态对元素分布及晶体结构的影响规律

5．4．6 电化学性能与晶体结构及离子状态的相互关系

5．4．7 循环伏安及交流阻抗分析

5．5 Cr、Mg共掺杂LiNi0．8Co0．1-xMn0．1O2的研究

5．5．1 LiNi0．8Co0．1-xMn0．1CrxMgxO2的晶体结构

5．5．2 LiNi0．8Co0．1-xMn0．1CrxMgxO2的表面形貌

5．5．3 LiNi0．8Co0．1-xMn0．1CrxMgxO2的电化学性能

5．6 本章小结

第6章红土镍精矿制备多金属共掺杂LiNi0．8Co0．1-xMn0．1CrxMgxO2的研究

6．1 引言

6．2 实验

6．2．1 实验原料

6．2．2 实验设备

6．2．3 实验方法

6．2．4 元素分析

6．2．5 材料物理性能的表征

6．2．6 电化学性能测试

6．3 红土镍精矿常温浸出工艺试验研究

6．3．1 酸矿比对红土镍精矿浸出率的影响

6．3．2 浸出时间对红土镍精矿浸出率的影响

6．3．3 液固比对红土镍精矿浸出率的影响

6．3．4 浸出渣的矿相

6．3．5 红土镍精矿和浸出渣EDS分析

6．4 红土镍精矿浸出液定向除铁的研究

6．4．1 溶度积计算和分析

6．4．2 除铁过程元素分布规律

6．5 红土镍精矿净化液的制备

6．5．1 溶度积计算和分析

6．5．2 氟化剂量对沉淀过程除杂效果的影响

6．5．3 pH对沉淀过程除杂效果的影响

6．5．4 反应时间对沉淀过程除杂效果的影响

6．5．5 反应温度对沉淀过程除杂效果的影响

6．6 精矿净化液合成多金属共掺杂LiNi0．8Co0．1Mn0．1O2的研究

6．6．1 元素分析

6．6．2 SEM和EDS分析

6．6．3 TEM与元素分布

6．6．4 晶体结构与原子占位

6．6．5 矿样中Ni、Mn、Cr的离子状态

6．6．6 电化学性能与循环伏安分析

6．7 本章小结

第7章结论

参考文献