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在LiFePO4的晶体结构中,氧原子呈六方紧密堆积排列。PO43-四面体和FeO6八面体构成晶体的空间骨架,Li和Fe占据八面体空隙,而P占据四面体空隙,其中Fe占据八面体的共角位置,Li占据八面体的共边位置。FeO6八面体在晶体的bc面上相互连接,b轴方向上的LiO6八面体结构相互连接成链状结构。1个FeO6八面体与2个LiO6八面体和1个PO43-四面体共棱。 [3] 由于FeO6共边八面体网络不连续,致使不能形成电子导电;同时,PO43-四面体限制了晶格的体积变化,影响了Li+的脱嵌和电子扩散,导致LiFePO4正极材料电子导电率和离子扩散效率极低。 [3] LiFePO4电池回收的理论比容量较高(约为170mAh/g),放电平台是3.4V。Li+在正负两极之间往返脱-嵌实现充放电,充电时发生氧化反应,Li+从正极迁出,经电解液嵌入负极,铁从Fe2+变成Fe3+,发生氧化反应。 [3] 电池结构特点编辑 播报 磷酸铁锂电池左边是橄榄石结构的LiFePO4材料构成的正极,由铝箔与电池正极连接。右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,锂离子可以通过隔膜而电子不能通过隔膜。电池内部充有电解质,电池由金属外壳密闭封装。 [2]
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镍钴锰酸锂电池回收是锂离子电池的关键三元正极材料,化学式为LiNixCoyMn1-x-yO2。拥有比单元正极材料更高的比容量和更低的成本。钴酸锂是应用广的电池材料之一,但钴资源日益匮乏,价格昂贵,且钴酸锂电池在使用过程中存在隐患。基本信息编辑 播报 镍钴锰酸锂以相对廉价的镍和锰取代了钴酸锂中三分之二以上的钴,成本方面优势非常明显,和其他锂离子电池正极材料锰酸锂、磷酸亚铁锂相比,镍钴锰酸锂材料和钴酸锂在电化学性能和加工性能方面非常接近,使得镍钴锰酸锂材料成为新的电池材料而逐渐取代钴酸锂,成为新一代锂离子电池材料的宠儿。
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7月25日,工信部等七部门在关于做好新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知中指出,要以重点建设项目为抓手,带动试点工作整体推进,解决动力蓄电池梯次利用、再生利用等突出瓶颈问题,树立一批行业标杆企业,建设一批示范工程,促进相关标准及政策措施逐步完善。加大政策支持,加强与相关产业政策的对接,引导金融机构及社会资本加大对动力蓄电池回收利用项目的支持力度。机构分析认为,2018年开始我国动力电池报废量将呈现翻倍式增长,预计2020年报废量将达到28万吨。在报废量迅速攀升的带动下,电池回收市场空间将非常广阔,2020年市场空间可达107亿元,2024年将至245亿。随着相关政策的陆续出台,动力电池回收体系将加速完善,龙头公司有望迎来机遇。格林美(002340)是国内动力电池回收领域龙头公司。天奇股份(002009)在废旧汽车回收、汽车拆解及动力电池回收等领域积极布局,致力于打造汽车循环业务全产业链。