锂矿堆积密度

干货锂电和金属锂能量密度计算近些年来，新能源汽车、储能、通信、数据中心等新兴领域得到了迅速发展，极大地推动了大容量锂离子电池的发展，各个领域对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求[1]。

锂离子电池的活性储能材料为正负极材料，提高能量密度的办法对于正极来说就是提高放电电压和放电容量。

对于负极材料来说就是高容量和低的平均脱锂电压。

以提高能量密度为主要发展目标的第三代锂离子电池中，正负极材料都处于升级换代的阶段[2-3]。

今后进一步提高能量密度将朝着采用金属锂负极的电池发展。

因此，计算锂电池中的能量密度显得尤为重要。

本文在考虑活性材料和非活性材料的基础上，计算了不同不包括封装材料和极耳的电芯的能量密度。

然后计算了圆柱形18650单体的能量密度，根据计算得到预期能量密度，进一步核算电池成本。

图1 1990-202年锂离子电池能量密度发展路线图【正一、不同负极材料的锂离子电池电芯能量密度计算正负极材料决定了电池能量密度，但是大部分文献计算能量密度时都是基于单一的活性正极材料质量，部分文献考虑正负极材料的活性材料质量之和，忽略了非活性电池材料的质量，使得计算结果与实际偏差较大。

按照文献[4]的计算方法，计算了常见的正负极锂电材料能量密度，其容量和电压如表1和表2所示。

最近正极材料的容量正在不断提高，但是与理论值还有较大差距，最高容量的选择没有采用报道中的最高值而是综合考虑技术指标实现的可行性选择表1和表2的数值。

达到该值仍有许多问题，如控制体积膨胀、倍率特性、循环特性等。

表3给出除去封装材料和引线，封装材料内部的非活性材料的典型参数[4]。

然而，电池形状各异，本工作中的电芯是指不含封装材料和引线的所有其他材料，大部分计算是基于电芯的结果。

并且，由于电极涂布的允许厚度、不同形状的电池、非活性材料特征参数对计算结果有某程度上的影响，该表格计算结果与实际电池会有一定偏差，这与电池制造工艺密切相关。

图29(a)-(j)展示了10种不同负极与16中正极材料组合形成的电芯的能量密度的计算结果。

锂市场分析及上市公司介绍一、锂及锂产品1、锂的特点锂是一种金属化学元素锂是一种金属化学元素，首次发觉于1817 年，元素符号为Li，原子编号为3。

锂是世界上最轻的金属，密度为0.53 克/cm3，在同族金属中，锂最轻，能浮于水面。

熔点184.54℃，沸点1,347℃，硬度为0.6，电导性11.2，在同族金属中均属最高。

锂是电位最负的金属，为-3.043V，也是电化当量最大的金属，为2.98A·h/g，因此由锂组成的电池的比能最高。

锂特不爽朗，是惟一在常温下能与氮气反应的碱金属元素。

锂的化学性质十分爽朗，在固体锂矿、盐湖卤水矿中均以化合物的形式存在，无天然锂。

由于以上优异的特性，锂不仅在原子能、宇航及国防尖端工业使用，而且在冶金、电子、玻璃陶瓷、石油化工、电池、橡胶、钢铁、机械及医疗等高科技领域及传统工业领域中日益获得广泛的应用。

（1）锂是“二十一世纪的能源金属”由于具有密度小、高比能量等专门的化学特性，锂是电池的理想电极材料，能源领域已成为锂产品最要紧的消费市场之一。

随着世界能源的紧张，石油价格不断上涨，替代能源的查找已成为全球性的课题，锂具有重要的战略地位，被誉为“二十一世纪的能源金属”，同时由于其突出的环保特性，锂亦被列为“二十一世纪的清洁能源”。

（2）锂是“工业味精”锂的化合物品种多，已得到实际应用的各种锂产品有100 多种，在工业中尽管其用量不多，但作用专门大。

例如，高性能的润滑剂都需加入锂元素，以提高其使用性能，特不是低于-60℃或高于150℃时，一般润滑油已失去润滑作用，加入锂后可使其性能不变；橡胶轮胎加入丁基锂可使寿命提高4 倍以上。

此外，锂及其化合物用于核反应堆的冷却剂、化学工业催化剂、空调制冷剂、玻璃陶瓷工业的添加剂，以及锂的碳酸盐可用于电解铝提高导电效率，降低成本等，因此锂化合物被称为“工业味精”。

（3）锂是“改日的宇航合金”用金属锂生产铝锂及镁锂合金，由于其抗疲劳、强度高、韧性好、重量轻，在发达国家被广泛用于航空工业中，以替代铝镁合金；飞机如将其做为要紧结构材料，可在消耗等量燃料的情况下，提高运输能力20%以上。

沉积型锂矿品位标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：沉积型锂矿是一种在地质过程中形成的，含有锂元素的矿物质。

在现代工业中，锂矿是一种重要的资源，用于生产锂电池和其他锂制品。

沉积型锂矿的品位是评价其品质优劣的重要标准之一。

一、沉积型锂矿的特点沉积型锂矿是指在地质过程中，锂元素被沉积在地层中形成的矿床。

通常情况下，沉积型锂矿的资源量较大，品位相对较低。

沉积型锂矿主要分为两类，一种是硫酸锂盐矿，另一种是磷酸锂盐矿。

硫酸锂盐矿主要包括蒙脱石、莫来石、绿泥石等矿物，而磷酸锂盐矿主要包括磷灰石、磷铝石等矿物。

在矿产开发中，矿石品位是一个重要的指标，用来评价矿石中所含矿物质的丰富程度。

沉积型锂矿的品位一般通过锂氧化物的含量来衡量，常用的单位是百分比。

品位越高，矿石中所含的锂元素越丰富，开采成本也相对较低。

三、沉积型锂矿品位的影响因素沉积型锂矿品位受到多种因素的影响，主要包括以下几点：1. 矿床形成机制：沉积型锂矿是在地质过程中形成的，其品位受到地质构造、岩石成分等因素的影响。

不同的成因机制会导致不同的矿床品位。

2. 矿床地质条件：地质条件直接影响矿石中锂元素的分布情况，如矿床的地质构造、岩石性质、水文地质等都会对品位产生影响。

3. 矿石开采方式：不同的开采方式对矿石的分选效果有所不同，会导致品位的变化。

4. 矿石加工技术：在矿石提取和加工过程中，加工技术的高低也会影响品位的提高。

为了满足工业生产的需要，对沉积型锂矿的品位进行标准化是非常重要的。

制定沉积型锂矿品位标准需要考虑以下几个方面：1. 锂含量：品位标准主要以锂氧化物含量为主要依据，通常要求锂氧化物的含量在一定范围内。

2. 其他有害元素含量：除了锂元素外，矿石中通常还含有其他有害元素，如硫、铅、铬等。

品位标准还应包括对这些有害元素的限制要求。

3. 粒度要求：矿石的颗粒大小对加工工艺影响很大，所以品位标准通常也会包括对矿石粒度的要求。

4. 含矿量要求：除了品位标准外，矿床的含矿量也是重要的评价指标，要求品位标准应包括对矿床的含矿量要求。

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展朱广燕; 陈效华; 翟丽娟; 秦兆东; 刘志远【期刊名称】《《电源技术》》【年(卷),期】2010(034)011【总页数】5页(P1201-1205)【关键词】锂离子电池; 正极材料; LiFePO4【作者】朱广燕; 陈效华; 翟丽娟; 秦兆东; 刘志远【作者单位】奇瑞汽车股份有限公司中央研究院安徽芜湖 241006【正文语种】中文【中图分类】TM912.9锂离子电池自商品化以来，正极材料始终是电池领域的研究热点。

目前，主要使用的正极材料有LiCoO2、LiNiO2、Li-Cox Ni1－x O2、LiMn2O4、LiFePO4等。

LiCoO2已经实现商品化，但其价格过高，毒性较大，并且钴的资源有限；LiNiO2的合成比较困难；LiMn2O4则存在理论容量低、循环性能较差的缺点。

随着锂离子电池用量的迅猛增加和电动汽车对大容量锂离子电池的需求，迫切需要发展具有高安全性、高能量密度、高功率、循环寿命长、高环保及低价格的锂离子电池，为此需要开发出环境友好、原料资源丰富、性能优异的锂离子电池正极材料[1]。

自1997年A.K.Padhi等[2]首次提出LiFePO4可作为锂离子电池正极材料以来，由于其具有价格便宜、无毒、环境相容性好、矿藏丰富、较高的比容量（理论比容量170mAh/g，比能量550 Wh/kg）和较高的工作电压（3.4V，以金属锂为负极）、充放电压平缓、循环寿命长、高温性能和安全性能好等优点，LiFePO4材料已经成为电池工作者竞相研究的热点，并有望成为下一代锂离子电池的主导正极材料。

本文就近几年LiFePO4的研究进展进行了综述，并对未来可能发展的趋势阐述了笔者的观点。

1 LiFePO4的结构LiFePO4在自然界中以磷铁锂矿的形式存在，通常与LiMnPO4伴生，为橄榄石型结构，属于正交晶系，其空间群为Pnma[3]。

O原子以稍微扭曲的六方紧密堆积方式排列，只能为Li+提供有限的通道，使得室温下Li+在其中的迁移速率很小。

锂1发现历史第一块锂矿石，透锂长石（LiAlSi₄O₁₀）是由巴西人Jozé Bonifácio de Andralda e Silva在名为Utö的瑞典小岛上发现的，在18世纪90年代。

当把它扔到火里时会发出浓烈的深红色火焰，1817年由瑞典科学家阿弗韦聪分析了它并推断它含有以前未知的金属，他把它称作锂。

他意识到这是一种新的碱金属元素。

然而，不同于钠的是，他没能用电解法分离它。

1821年William Brande电解出了微量的锂，但这不足以做实验用。

直到1855年德国化学家 Robert Bunsen和英国化学家Augustus Matthiessen电解氯化锂获才得了大块的锂。

锂在地壳中的含量比钾和钠少得多，它的化合物不多见，是它比钾和钠发现的晚的必然因素。

锂，原子序数3，原子量，是最轻的碱金属元素。

自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝石等。

在人和动物机体、土壤和矿泉水、可可粉、烟叶、海藻中都能找到锂。

天然锂有两种同位素：锂6和锂7。

金属锂为一种银白色的轻金属；熔点为°C，沸点1342°C，密度克/厘米³，硬度。

金属锂可溶于液氨。

锂与其它碱金属不同，在室温下与水反应比较慢，但能与氮气反应生成黑色的一氮化三锂晶体。

锂的弱酸盐都难溶于水。

在碱金属氯化物中，只有氯化锂易溶于有机溶剂。

锂的挥发性盐的火焰呈深红色，可用此来鉴定锂。

锂很容易与氧、氮、硫等化合，在冶金工业中可用做脱氧剂。

锂也可以做铅基合金和铍、镁、铝等轻质合金的成分。

锂在原子能工业中有重要用途。

2含量分布在自然界中，主要以锂辉石、锂云母及磷铝石矿的形式存在。

锂在地壳中的自然储量为1100万吨，可开采储量410万吨。

2004年，世界锂开采量为20200吨，其中，智利开采7990吨，澳大利亚3930吨，中国2630吨，俄罗斯2200吨，阿根廷1970吨。

锂号称“稀有金属”，其实它在地壳中的含量不算“稀有”，地壳中约有%的锂，其丰富度居第二十七位。

锂金属矿床一、锂的金属特性锂（Li）是自然界中最轻的金属。

位于化学元素周期表第一主族，原子序数为3。

锂金属呈银白色，比重0.534，熔点180℃，沸点1342℃。

锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯(J.J.Berzelius)的学生瑞典人阿尔费德松(J.A. Arfvedson)于1817在分析研究从优桃岛（Uto）采得透锂长石时首次发现的。

贝齐里乌斯把这种新金属称为Lithium。

1923年德国开始锂的工业生产。

锂是活泼金属，很柔软，在氧和空气中能自燃。

电负性最低，标准电极电位为-3.045伏。

它几乎可以和所有非金属元素发生剧烈的化学反应，甚至于燃烧、爆炸，属于最活泼的碱金属。

锂也是一种重要的能源金属，它在高能锂电池、受控热核反应中的应用使金属锂成为解决人类长期能源供给的重要原料。

锂工业的发展和军事工业的发展密切相关。

50年代，由于研制氢弹需要提取核聚变用同位素Li6，因而锂工业得到了迅速发展，锂则成为生产氢弹、中子弹、质子弹的重要原料。

锂的化合物还广泛用于玻璃陶瓷工业、炼铝工业、锂基润滑脂以及空调、医药、有机合成等工业。

二、主要用途和关键领域当前锂的应用已涉及到人们日常生活用品领域，如：家电、住宅冷暖设备及厨房用品等，它已成为与人类日常生活密切相关的重要元素之一。

锂在原子能工业、合金工业、玻璃、陶瓷工业、金属或合金焊接、制冷、聚合催化剂、润滑剂、新能源等领域，现在，锂最引人注目的应用领域是锂电池和可控热核聚变反应堆。

锂已成为长期供给人类能源的重要材料。

在原子能工业中的应用锂是生产氢弹不可缺少的原料，又可作为核聚变的燃料和冷却剂。

天然锂和氢化锂是原子反应堆的屏蔽材料。

氢化锂还可作气球的充氢材料。

锂也可用作反应堆保护系统的控制棒。

在航空航天上的应用锂和锂的化合物具有燃烧温度高、速度快、火焰宽、发热量大等特点，常作高能燃料用于火箭、飞机或潜艇上。

在冶金及金属焊接上的应用锂作为轻合金、超轻合金、耐磨合金及其它有色合金的组成部分，能大大改善合金性能。