锂离子交换吸附
1. 锂离子电池设计容量余量大了,克容量会偏高吗
其实不光扣电,全电池注液后也会有电压,只是电压值微小,约0.3V左右,原因在于正负极在电解液中发生了类似离子交换反应,在电极/电解液界面存在离子吸附、交换或转移反应,相应的,为了维持电路系统电荷平衡,回路产生相等电子,造成正负极间的电势差,这个电压值与电极、隔膜、电解液性质有关,主要取决于电极;严格地说,不同SOC下,伴随着电池充放电的进行,锂离子由电极材料晶格中嵌入或脱出,会有一个阳离子重排和相变的过程,比如钴酸锂过充时发生结构坍塌,晶格释氧造成安全问题,一般来说,这种严重的或轻微的晶格变化是我们不想看到的,因为这理论上会影响电池的稳定性和循环寿命,但却是客观存在的;目前负极主要以碳材料为主,理化指标为粒径、比表面积、pH值、振实密度、压实密度、石墨化度、灰分、首次效率、克容量、倍率、循环容量保持率等;电解液是有保质期的,一般不能超过半年,另外就是隔离氧、水等,禁止置于高温或暴晒处,轻拿轻放,勿倒置,尽量使用钢瓶包装等。理化指标主要有电导率、浓度、密度、熔沸点、闪点、蒸汽压等,需要针对不同设计要求来选择不同的电解液体系;晶格结构——XRD——电极晶格结构、结晶度影响电池容量和内阻等发挥,形貌和能谱分析——SEM——与电极反应动力学相关,粒径分析——激光粒度仪——通常认为粒径小缩短离子扩散距离,pH测试——pH计——与材料加工性能有关,振实密度——粉末振实密度仪——影响容量大小,压实密度——影响电池容量、循环及锂离子利用率,比表面积——氮吸附比表面测试仪——与电池反应活性及副反应有关,克容量、首次效率、倍率、循环、高低温性能等指标——充放电测试——电化学性能指标。
2. 锂离子交换膜是什么材料
一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的
高分子膜
。因为一般在应用时主要版是利权用它的离子
选择透过性
,所以也称为离子
选择透过性膜
。1950年W.
朱达
首先合成了
离子交换膜
。1956年首次成功地用于
电渗析
脱盐
工艺上。
3. 锂离子交换膜,允许水分子通过吗
锂离子交换膜,允许水分子通过。
在水溶液中,所有溶于水的离子,其实都是水化的,离子过去,肯定是带着水化的水分子一起过去的。
4. 航模用动力锂电池与普通的手机锂电池有何不同,请从两种电池的使用材料(正负极材料)方面阐述。
航模用动力锂电池与普通的手机锂电池从材料方面来分析就很大不同,一个是锂离子一个是聚合物,也就是说离子交换的原理不一样,这对供电的功率就不一样了!再次就是锂离子电池内阻小,不易老化,手机电池很多还是聚合物电池做的,制作的工艺和手段比较粗糙远远不及锂离子电池,一般锂电池电芯的加工都是比较科学和使用高新工艺生产的。
所以材料和工艺上就很大不提供。共同的缺点都是:衰减!只不过手机电池衰减更快。
5. 离子交换分离操作中,以高浓度盐溶液进行洗脱的原理是
用离子交换树脂进行分离的操作程序包括三个步骤,具体操作过程如下文中所述.
(1)交换柱的制备首先选择合适的离子交换树脂类型,用相应的溶液进行处理,如强酸性阳离子交换树脂需要在稀盐酸中浸泡,以除去杂质并使之溶胀和完全转变成H式.然后用蒸馏水洗至中性,装入充满蒸馏水的交换柱中.注意防止气泡进入树脂层.
(2)交换使待处理水样以合适的流速通过交换柱进行离子交换.交换完毕后用蒸馏水洗去残留的溶液及交换过程中形成的酸、碱或盐类等.
(3)洗脱洗脱是将已交换到树脂上的离子分离出来的过程.选择合适的洗脱液,使之以适宜速度通过交换柱进行洗脱.(更多质量检测、分析测试、化学计量、标准物质相关技术资料请参考中检所对照品查询 www.rmhot.com)
阳离子交换树脂常用盐酸溶液作为洗脱液;阴离子交换树脂常用盐酸溶液、氯化钠或氢氧化钠溶液作洗脱液.对于分配系数相近的离子,可用含有机络合剂或有机溶剂的洗脱液,以提高洗脱过程的选择性.
离子交换技术在富集和分离微量或痕量元素方面应用很广.例如分离水中的锂离子、锰离子、铜离子、铁离子、锌离子等多种金属离子,首先加入盐酸使一部分离子转变为络合阴离子,然后将水样通过强碱性阴离子交换树脂,各种离子均被交换在树脂上,最后用不同浓度的盐酸溶液进行洗脱分离.锂离子不生成络合阴离子,不发生交换,可用12mol/L HCl溶液最先洗脱出来
6. 锂分子筛吸附的是锂吗出液是氯化钠吗
锂分子筛吸附的是氮气,没有什么出液的问题,它是一种优质的制氧分子筛,空气通过分子筛时氮气被吸附,不吸附氧气从而得到浓度大于93%的氧气产品。
7. 离子交换树脂经各种处理变为改性离子交换树脂的原理是什么
你说的是阳离子交换树脂吧,基本原理是阳树脂的苯环邻对位上带有一个磺酸基—SO3-H+
如H型阳离子交换树脂遇到含有Ca2+、Na+的水时,发生如下反应:
2RH + Mg2+➡️R2Mg+ 2H+
RH + Li+ ➡️RLi + H+
这样就完成了树脂的改性。
8. 各锂离子电池负极材料的主要物化指标是什么
其实不光扣电,全电池注液后也会有电压,只是电压值微小,约0.3V左右,原因在于正负极在电解液中发生了类似离子交换反应,在电极/电解液界面存在离子吸附、交换或转移反应,相应的,为了维持电路系统电荷平衡,回路产生相等电子,造成正负极间的电势差,这个电压值与电极、隔膜、电解液性质有关,主要取决于电极;
严格地说,不同SOC下,伴随着电池充放电的进行,锂离子由电极材料晶格中嵌入或脱出,会有一个阳离子重排和相变的过程,比如钴酸锂过充时发生结构坍塌,晶格释氧造成安全问题,一般来说,这种严重的或轻微的晶格变化是我们不想看到的,因为这理论上会影响电池的稳定性和循环寿命,但却是客观存在的;
目前负极主要以碳材料为主,理化指标为粒径、比表面积、pH值、振实密度、压实密度、石墨化度、灰分、首次效率、克容量、倍率、循环容量保持率等;
电解液是有保质期的,一般不能超过半年,另外就是隔离氧、水等,禁止置于高温或暴晒处,轻拿轻放,勿倒置,尽量使用钢瓶包装等。理化指标主要有电导率、浓度、密度、熔沸点、闪点、蒸汽压等,需要针对不同设计要求来选择不同的电解液体系;
晶格结构——XRD——电极晶格结构、结晶度影响电池容量和内阻等发挥,
形貌和能谱分析——SEM——与电极反应动力学相关,
粒径分析——激光粒度仪——通常认为粒径小缩短离子扩散距离,
pH测试——pH计——与材料加工性能有关,
振实密度——粉末振实密度仪——影响容量大小,
压实密度——影响电池容量、循环及锂离子利用率,
比表面积——氮吸附比表面测试仪——与电池反应活性及副反应有关,
克容量、首次效率、倍率、循环、高低温性能等指标——充放电测试——电化学性能指标。
9. 离子交换树脂法的应用有哪些
离子交换树脂法的应用有哪些
用离子交换树脂进行分离的操作程序包括三个步骤,具体操作过程如下文中所述.
(1)交换柱的制备首先选择合适的离子交换树脂类型,用相应的溶液进行处理,如强酸性阳离子交换树脂需要在稀盐酸中浸泡,以除去杂质并使之溶胀和完全转变成H式.然后用蒸馏水洗至中性,装入充满蒸馏水的交换柱中.注意防止气泡进入树脂层.
(2)交换使待处理水样以合适的流速通过交换柱进行离子交换.交换完毕后用蒸馏水洗去残留的溶液及交换过程中形成的酸、碱或盐类等.
(3)洗脱洗脱是将已交换到树脂上的离子分离出来的过程.选择合适的洗脱液,使之以适宜速度通过交换柱进行洗脱.
阳离子交换树脂常用盐酸溶液作为洗脱液;阴离子交换树脂常用盐酸溶液、氯化钠或氢氧化钠溶液作洗脱液.对于分配系数相近的离子,可用含有机络合剂或有机溶剂的洗脱液,以提高洗脱过程的选择性.
离子交换技术在富集和分离微量或痕量元素方面应用很广.例如分离水中的锂离子、锰离子、铜离子、铁离子、锌离子等多种金属离子,首先加入盐酸使一部分离子转变为络合阴离子,然后将水样通过强碱性阴离子交换树脂,各种离子均被交换在树脂上,最后用不同浓度的盐酸溶液进行洗脱分离.锂离子不生成络合阴离子,不发生交换,可用12mol/L HCl溶液最先洗脱出来
10. 离子交换法
阳离子交换树脂对碱金属的吸附能力随其水化物离子半径的减小而增强。专根据碱金属的活度系数,属阳离子交换树脂对其吸附能力的次序为:Cs>Rb>K>NH+4>Na>Li。
有些无机化合物对碱金属有选择性的吸附作用,可作为离子交换剂用。
磷酸铝在水溶液中能吸附铷、铯,其分离系数比合成树脂还高。交换柱上的铷、铯可分别用稀硝酸及高于1mol/LHNO3洗脱。
在硝酸溶液中,铷、铯可被磷钼酸铵吸附,与钾、钠、锂分离,再用2mol/L和6mol/LNH4NO3溶液洗脱铷、铯。当氧化钾含量低于50mg时,铷、铯回收率均在90%以上。
阴离子交换树脂在一定条件下,虽可用于碱金属彼此之间的分离,但大多数情况是作为分离其他元素用。
在盐酸溶液中,钴、锌、铁、镉形成稳定的氯阴离子,能被强碱性阴离子交换树脂吸附,或上述元素及钒与柠檬酸作用后,也可被阴离子交换树脂吸附而与碱金属分离。
钙、镁在EDTA的乙醇溶液中,或其他一些两价金属在有EDTA或乙酸盐存在下,均可被阴离子交换树脂吸附,因此可用作碱金属与碱土金属的分离。