硅纳米团簇与石墨烯复合结构储锂性能的第一性原理研究

本文采用第一性原理计算方法,研究了不同晶向硅纳米团簇与石墨烯复合结构稳定性及其储锂性能.计算了不同高度、大小硅团簇与石墨烯复合结构的结合能,复合结构中嵌锂吸附能和PDOS.分析表明,硅团簇和石墨烯之间形成较强的Si—C键,其中[111]晶向硅团簇与石墨烯作用的形成能最高,结构最为稳定.进一步计算其嵌锂吸附能,发现硅团簇中靠近石墨烯界面处的储锂位置更加有利于锂的吸附,由于锂和碳、硅之间有较强电荷转移,其吸附能明显大于其他储锂位置.同时在锂嵌入过程中,由于石墨烯的引入,明显减小了界面处硅的形变,有望提高其作为锂电池负极材料的可逆容量.     

废烟气回收管网保温的计算分析

铜陵市铜冠电工漆包线生产厂房的催化装置中产生大量温度高达500℃的烟气,该工业余热一直以废气的形式直接排放到大气中,造成热污染和能源浪费。回收该工业废热,利用该烟气余热直接驱动溴化锂吸收式制冷,不仅介绍了该技术的工艺特点,而且从传热学和工程热力学基本理论入手研究烟气回收管道保温的计算分析,建立管道等厚度保温层的管网计算模型和基本理论,为工程实践提供可借鉴计算模板。     

锂电池生产过程中的安全问题

分析了锂电池生产厂易忽视的安全问题和主要危险因素,提出了相应的安全对策措施.     

低压下不同新型清洁气体灭火剂抑灭21700型锂离子电池火研究

为探究在航空运输低压环境下Novec1230（全氟己酮）和2-BTP（2-溴-3,3,3三氟丙烯）2种新型清洁气体灭火剂扑灭和抑制空运锂离子电池火的效果,基于动压变温实验舱,自主设计了适用于气体灭火剂的实验灭火装置;在40,60,80 kPa 3种环境压力梯度下开展灭火实验,分析了施加2种灭火剂前后锂电池表面温度变化和灭火过程中的实验现象。结果表明:低压下2-BTP和Novec1230均能有效降低锂离子电池火焰中自由基浓度,快速扑灭明火;2-BTP的降温和抑制温升效果明显优于Novec1230,能更好地抑制锂电池之间的连锁热失控。研究结果可为新一代机载灭火剂的选择提供参考。     

氨基磺酸溶液浸出废锂离子电池负极活性材料中的锂

随着锂离子电池的广泛应用,产生了大量废锂离子电池,其负极活性材料中积累了高品位的锂。锂作为一种稀有金属,对其进行回收利用很有意义。选取了无毒、稳定性好的氨基磺酸作为浸出剂,浸取废锂离子电池负极活性材料中的锂,考察了预处理方式对负极活性材料成分和结构的影响以及浸出条件对锂浸出率的影响。结果表明:600℃下煅烧4 h,可完全去除附着在负极活性材料表面的有机物;在氨基磺酸浓度0.75 mol/L、固液比5 g/L、浸出温度40℃、浸出时间45 min的最佳浸出条件下,负极活性材料中锂浸出率达97.2%。     

电动汽车锂离子电池组火灾数值模拟研究

为了探究电动汽车火灾危险性,利用FDS软件建立锂离子电池火灾模型,并对电动汽车锂离子电池组火灾进行数值模拟研究,分析火灾过程中的热释放速率、烟气、能见度、温度、CO和CO2浓度变化规律。研究结果表明:电动汽车内锂离子电池组火灾发展迅速,其烟气、高温、CO等危害影响车内人员的安全;车辆内部锂离子电池组的数量决定其火灾危险性的大小,大电池容量电动汽车火灾风险较高;当电动大巴车后端电池组发生火灾时,人员后门逃离的安全性系数高于前门;电动汽车火灾可能发生蔓延,增大车辆密集型区域的消防安全难度。该模拟结果可为电动汽车消防提供参考。     

废锂电池放电及正极片分离回收处理

研究了废锂电池放电及正极片分离回收处理工艺。实验结果表明:经质量浓度30 g/L NaCl溶液浸泡9.0 h可实现电池放电,残余电压在0.5 V以下;在60℃恒温水浴振荡、NaOH质量浓度40 g/L、废锂电池质量与NaOH溶液体积的比为15 g/L的优化条件下,集流体完全与活性物质分离,回收得到的黑色粉末为LiCoO2活性材料,未见铝杂质的特征峰;通过硫酸中和的方法回收碱浸溶液中的铝,当体系pH为10.0时,可获得最大量的Al(OH)3沉淀,沉淀物颗粒表面光滑,粒径大小不一。     

失效锂离子电池材料真空热处理及氨性浸出

研究了失效锂离子电池中塑料、电极隔膜等有机物的真空脱除,并以电池级纯钴酸锂(LiCoO2)为原料,与活性炭粉混合,在真空中进行热还原,还原产物用含NH3和NH4HCO3的氨性水溶液浸出。实验结果表明,当加热温度大于450℃,真空压力<400 Pa时,失效锂离子电池中有机挥发物基本被脱除。在400℃真空温度下纯LiCoO2不被炭粉还原;当还原温度达到600℃,LiCoO2转变为CoO、Co和Li2CO3;在800℃时,还原产物主要为六方相、立方相金属钴及少量的CoO。还原产物中的钴易于被氨性水溶液浸出,浸出3 h后,钴基本进入溶液中,锂的浸出率也达到97%以上。     

高温环境下18650型锂离子电池热失控过程的数值分析

采用ANSYS对高温条件下铜棒代替锂离子电池的空白试验进行数值模拟,获得拟合的陶瓷化纤棉毯的比热容;然后对18650型锂离子电池的热响应进行模拟,通过模拟结果与试验数据的比较分析,获得锂离子电池内部的反应放热量;最后应用得出的陶瓷化纤棉毯比热容和化学反应热对高温环境下18650型锂离子电池的热失控进行模拟,研究18650型锂离子电池热失控的变化规律.结果表明:20W加热条件下,锂离子电池的放热反应热为30 kJ;锂离子电池在加热1 287 s后发生热失控,热失控持续113 s后锂离子电池温度达最高,之后开始缓慢减小;锂离子电池热失控温度为500 K,热失控前温度几乎是线性增加,之后热失控导致温度迅速增加(呈指数倍增长);锂离子电池保温材料陶瓷化纤棉毯的温度变化是非线性的.     

Effects of lithium on membrane fluidity and lipid profile in brain membranes of aluminum-treated rats

The effects of lithium (Li) supplementation on lipid profile and fluidity of cerebrum and cerebellum membranes in aluminum (Al)-treated rats were investigated. A significant decrease in the levels of total lipids and cholesterol was observed in both the regions following Al exposure, which however were significantly increased following Li supplementation. Further, glycolipids and gangliosides contents were significantly decreased in cerebrum, but increased in cerebellum following Al treatment. Interestingly, Li supplementation reversed the trends and regulated the levels of glycolipids and gangliosides. Al treatment also elevated conjugated diene formation and phospholipid levels in both cerebrum and cerebellum membranes, which however were decreased upon Li supplementation. The cholesterol/phospholipid ratio however was decreased after Al treatment and Li supplementation was able to enhance the ratio in both cerebrum and cerebellum. Further, Al treatment significantly increased the fluorescence polarization, anisotropy and order parameter, which however were normalized following Li supplementation. The levels of Al were also found to be significantly elevated in cerebrum and cerebellum after Al treatment and normalized in cerebellum following Li treatment. Therefore, the present study shows the potential of Li in regulating the changes produced by Al on membrane composition and fluidity in rat brain.