鋰離子交換吸附
1. 鋰離子電池設計容量餘量大了,克容量會偏高嗎
其實不光扣電,全電池注液後也會有電壓,只是電壓值微小,約0.3V左右,原因在於正負極在電解液中發生了類似離子交換反應,在電極/電解液界面存在離子吸附、交換或轉移反應,相應的,為了維持電路系統電荷平衡,迴路產生相等電子,造成正負極間的電勢差,這個電壓值與電極、隔膜、電解液性質有關,主要取決於電極;嚴格地說,不同SOC下,伴隨著電池充放電的進行,鋰離子由電極材料晶格中嵌入或脫出,會有一個陽離子重排和相變的過程,比如鈷酸鋰過充時發生結構坍塌,晶格釋氧造成安全問題,一般來說,這種嚴重的或輕微的晶格變化是我們不想看到的,因為這理論上會影響電池的穩定性和循環壽命,但卻是客觀存在的;目前負極主要以碳材料為主,理化指標為粒徑、比表面積、pH值、振實密度、壓實密度、石墨化度、灰分、首次效率、克容量、倍率、循環容量保持率等;電解液是有保質期的,一般不能超過半年,另外就是隔離氧、水等,禁止置於高溫或暴曬處,輕拿輕放,勿倒置,盡量使用鋼瓶包裝等。理化指標主要有電導率、濃度、密度、熔沸點、閃點、蒸汽壓等,需要針對不同設計要求來選擇不同的電解液體系;晶格結構——XRD——電極晶格結構、結晶度影響電池容量和內阻等發揮,形貌和能譜分析——SEM——與電極反應動力學相關,粒徑分析——激光粒度儀——通常認為粒徑小縮短離子擴散距離,pH測試——pH計——與材料加工性能有關,振實密度——粉末振實密度儀——影響容量大小,壓實密度——影響電池容量、循環及鋰離子利用率,比表面積——氮吸附比表面測試儀——與電池反應活性及副反應有關,克容量、首次效率、倍率、循環、高低溫性能等指標——充放電測試——電化學性能指標。
2. 鋰離子交換膜是什麼材料
一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的
高分子膜
。因為一般在應用時主要版是利權用它的離子
選擇透過性
,所以也稱為離子
選擇透過性膜
。1950年W.
朱達
首先合成了
離子交換膜
。1956年首次成功地用於
電滲析
脫鹽
工藝上。
3. 鋰離子交換膜,允許水分子通過嗎
鋰離子交換膜,允許水分子通過。
在水溶液中,所有溶於水的離子,其實都是水化的,離子過去,肯定是帶著水化的水分子一起過去的。
4. 航模用動力鋰電池與普通的手機鋰電池有何不同,請從兩種電池的使用材料(正負極材料)方面闡述。
航模用動力鋰電池與普通的手機鋰電池從材料方面來分析就很大不同,一個是鋰離子一個是聚合物,也就是說離子交換的原理不一樣,這對供電的功率就不一樣了!再次就是鋰離子電池內阻小,不易老化,手機電池很多還是聚合物電池做的,製作的工藝和手段比較粗糙遠遠不及鋰離子電池,一般鋰電池電芯的加工都是比較科學和使用高新工藝生產的。
所以材料和工藝上就很大不提供。共同的缺點都是:衰減!只不過手機電池衰減更快。
5. 離子交換分離操作中,以高濃度鹽溶液進行洗脫的原理是
用離子交換樹脂進行分離的操作程序包括三個步驟,具體操作過程如下文中所述.
(1)交換柱的制備首先選擇合適的離子交換樹脂類型,用相應的溶液進行處理,如強酸性陽離子交換樹脂需要在稀鹽酸中浸泡,以除去雜質並使之溶脹和完全轉變成H式.然後用蒸餾水洗至中性,裝入充滿蒸餾水的交換柱中.注意防止氣泡進入樹脂層.
(2)交換使待處理水樣以合適的流速通過交換柱進行離子交換.交換完畢後用蒸餾水洗去殘留的溶液及交換過程中形成的酸、鹼或鹽類等.
(3)洗脫洗脫是將已交換到樹脂上的離子分離出來的過程.選擇合適的洗脫液,使之以適宜速度通過交換柱進行洗脫.(更多質量檢測、分析測試、化學計量、標准物質相關技術資料請參考中檢所對照品查詢 www.rmhot.com)
陽離子交換樹脂常用鹽酸溶液作為洗脫液;陰離子交換樹脂常用鹽酸溶液、氯化鈉或氫氧化鈉溶液作洗脫液.對於分配系數相近的離子,可用含有機絡合劑或有機溶劑的洗脫液,以提高洗脫過程的選擇性.
離子交換技術在富集和分離微量或痕量元素方面應用很廣.例如分離水中的鋰離子、錳離子、銅離子、鐵離子、鋅離子等多種金屬離子,首先加入鹽酸使一部分離子轉變為絡合陰離子,然後將水樣通過強鹼性陰離子交換樹脂,各種離子均被交換在樹脂上,最後用不同濃度的鹽酸溶液進行洗脫分離.鋰離子不生成絡合陰離子,不發生交換,可用12mol/L HCl溶液最先洗脫出來
6. 鋰分子篩吸附的是鋰嗎出液是氯化鈉嗎
鋰分子篩吸附的是氮氣,沒有什麼出液的問題,它是一種優質的制氧分子篩,空氣通過分子篩時氮氣被吸附,不吸附氧氣從而得到濃度大於93%的氧氣產品。
7. 離子交換樹脂經各種處理變為改性離子交換樹脂的原理是什麼
你說的是陽離子交換樹脂吧,基本原理是陽樹脂的苯環鄰對位上帶有一個磺酸基—SO3-H+
如H型陽離子交換樹脂遇到含有Ca2+、Na+的水時,發生如下反應:
2RH + Mg2+➡️R2Mg+ 2H+
RH + Li+ ➡️RLi + H+
這樣就完成了樹脂的改性。
8. 各鋰離子電池負極材料的主要物化指標是什麼
其實不光扣電,全電池注液後也會有電壓,只是電壓值微小,約0.3V左右,原因在於正負極在電解液中發生了類似離子交換反應,在電極/電解液界面存在離子吸附、交換或轉移反應,相應的,為了維持電路系統電荷平衡,迴路產生相等電子,造成正負極間的電勢差,這個電壓值與電極、隔膜、電解液性質有關,主要取決於電極;
嚴格地說,不同SOC下,伴隨著電池充放電的進行,鋰離子由電極材料晶格中嵌入或脫出,會有一個陽離子重排和相變的過程,比如鈷酸鋰過充時發生結構坍塌,晶格釋氧造成安全問題,一般來說,這種嚴重的或輕微的晶格變化是我們不想看到的,因為這理論上會影響電池的穩定性和循環壽命,但卻是客觀存在的;
目前負極主要以碳材料為主,理化指標為粒徑、比表面積、pH值、振實密度、壓實密度、石墨化度、灰分、首次效率、克容量、倍率、循環容量保持率等;
電解液是有保質期的,一般不能超過半年,另外就是隔離氧、水等,禁止置於高溫或暴曬處,輕拿輕放,勿倒置,盡量使用鋼瓶包裝等。理化指標主要有電導率、濃度、密度、熔沸點、閃點、蒸汽壓等,需要針對不同設計要求來選擇不同的電解液體系;
晶格結構——XRD——電極晶格結構、結晶度影響電池容量和內阻等發揮,
形貌和能譜分析——SEM——與電極反應動力學相關,
粒徑分析——激光粒度儀——通常認為粒徑小縮短離子擴散距離,
pH測試——pH計——與材料加工性能有關,
振實密度——粉末振實密度儀——影響容量大小,
壓實密度——影響電池容量、循環及鋰離子利用率,
比表面積——氮吸附比表面測試儀——與電池反應活性及副反應有關,
克容量、首次效率、倍率、循環、高低溫性能等指標——充放電測試——電化學性能指標。
9. 離子交換樹脂法的應用有哪些
離子交換樹脂法的應用有哪些
用離子交換樹脂進行分離的操作程序包括三個步驟,具體操作過程如下文中所述.
(1)交換柱的制備首先選擇合適的離子交換樹脂類型,用相應的溶液進行處理,如強酸性陽離子交換樹脂需要在稀鹽酸中浸泡,以除去雜質並使之溶脹和完全轉變成H式.然後用蒸餾水洗至中性,裝入充滿蒸餾水的交換柱中.注意防止氣泡進入樹脂層.
(2)交換使待處理水樣以合適的流速通過交換柱進行離子交換.交換完畢後用蒸餾水洗去殘留的溶液及交換過程中形成的酸、鹼或鹽類等.
(3)洗脫洗脫是將已交換到樹脂上的離子分離出來的過程.選擇合適的洗脫液,使之以適宜速度通過交換柱進行洗脫.
陽離子交換樹脂常用鹽酸溶液作為洗脫液;陰離子交換樹脂常用鹽酸溶液、氯化鈉或氫氧化鈉溶液作洗脫液.對於分配系數相近的離子,可用含有機絡合劑或有機溶劑的洗脫液,以提高洗脫過程的選擇性.
離子交換技術在富集和分離微量或痕量元素方面應用很廣.例如分離水中的鋰離子、錳離子、銅離子、鐵離子、鋅離子等多種金屬離子,首先加入鹽酸使一部分離子轉變為絡合陰離子,然後將水樣通過強鹼性陰離子交換樹脂,各種離子均被交換在樹脂上,最後用不同濃度的鹽酸溶液進行洗脫分離.鋰離子不生成絡合陰離子,不發生交換,可用12mol/L HCl溶液最先洗脫出來
10. 離子交換法
陽離子交換樹脂對鹼金屬的吸附能力隨其水化物離子半徑的減小而增強。專根據鹼金屬的活度系數,屬陽離子交換樹脂對其吸附能力的次序為:Cs>Rb>K>NH+4>Na>Li。
有些無機化合物對鹼金屬有選擇性的吸附作用,可作為離子交換劑用。
磷酸鋁在水溶液中能吸附銣、銫,其分離系數比合成樹脂還高。交換柱上的銣、銫可分別用稀硝酸及高於1mol/LHNO3洗脫。
在硝酸溶液中,銣、銫可被磷鉬酸銨吸附,與鉀、鈉、鋰分離,再用2mol/L和6mol/LNH4NO3溶液洗脫銣、銫。當氧化鉀含量低於50mg時,銣、銫回收率均在90%以上。
陰離子交換樹脂在一定條件下,雖可用於鹼金屬彼此之間的分離,但大多數情況是作為分離其他元素用。
在鹽酸溶液中,鈷、鋅、鐵、鎘形成穩定的氯陰離子,能被強鹼性陰離子交換樹脂吸附,或上述元素及釩與檸檬酸作用後,也可被陰離子交換樹脂吸附而與鹼金屬分離。
鈣、鎂在EDTA的乙醇溶液中,或其他一些兩價金屬在有EDTA或乙酸鹽存在下,均可被陰離子交換樹脂吸附,因此可用作鹼金屬與鹼土金屬的分離。