微反应器撞击模拟及制备磷酸铁锂性能研究文献综述
2020-06-04 20:19:17
1、简介
(一)微反应器撞击模拟
混合是化学过程和工业领域中的一个重要因素。混合效果觉得了反应肠产物的选择性和转化率。微观混合主要从改变反应的转化率和选择性以及影响快速反应和瞬时反应的反应过程来影响化学反应的进行。
微反应器即微通道反应器的简写。其优势主要体现在流体流动机制,强化传质和传热等方面。反应器的线尺度的减小可以增大一些工艺参数的梯度,同时会显著增加其表面积,可以用于过程强化。如气相催化反应器,通过内表面涂覆活性物质增大表面积。微反应器的研究已有20多年,得到了众多认可。但是,作为新兴领域,微反应器还处于研究阶段,需要众多研究者的不断努力和深入探索。
撞击流的流相范围定义为两股流体中至少有一股流体为连续相流体,且要求与撞击相垂直的方向有一定的动量通量。撞击作用能够提高反应器内的微观混合效果,所以近年来撞击流反应器得到了越来越多学者的关注。撞击流的理论研究集中在模型的建立上,针对一些如干燥、燃烧、萃取、吸收和解吸、混合、溶解、蒸发等具体的操作过程,并逐步得到大家的认可。只要研究者们充分利用其特性,努力解决工程中所遇到的问题,相信撞击流技术的工业化指日可待。
(二)磷酸铁锂电池
21世纪,能源和环境是当今世界可持续发展面临的两大根本问题。混合动力汽车作为一种绿色高效的交通工具,已在全世界日益推广。随着电池制备技术的日益成熟,磷酸铁锂动力电池作为混合动力汽车驱动系统的重要组成部分,对整车动力性、经济性和安全性有重大影响。因其具备能量密度高、寿命长、充放电效率高、适用温度范围宽、自放电低、低内阻、无记忆效应、可实现快速充电、安全性高、可靠性高、成本低以及可重复使用等特性,被公认为最具有应用前景之一的车用动力电池[1-2]。
对于第一代锂离子电池,钴和其它元素,例如镍和锰,用于正极材料。当今的可充电锂离子电池的最主要的正极材料是LiCoO2。然而,对于下一代大型锂离子电池,LiCoO2的原始材料昂贵的且存在安全隐患。因此,人们专注于开发资源丰富且廉价的新一代锂离子电池正极材料。
1997年11月 Padhi等人宣布了LiFePO4的电化学性能。橄榄石LiFePO4被认为是最有希望用于HEV或EV的下一代大型锂离子电池正极材料的候选,因为其固有的优点包括毒性低,低成本的潜力,循环性能好和安全性高。由于这些优点,橄榄石LiFePO4已经在学术研究和工业研究领域中不断引起注意。 在过去十年,已经做出了许多努力来提高和改善LiFePO4的性能[3] 。
2、磷酸铁锂电池的结构与性能