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第65章 红土矿提纯
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汉东县郊区的私人实验室里,李建国正盯著电脑屏幕上的检测数据,眉头微微皱起。面前的试验台上,摆放著三排透明的样品瓶,瓶中装著不同纯度的红土矿粉。

从实验室建成至今,他已连续一周泡在这里,试图攻克新型鋰电池研发的第一个难题:红土矿提纯。

“还是不行,纯度卡在82%就上不去了。”

李建国拿起一支装有浅红色矿粉的样品瓶,对著灯光观察,瓶底还残留著细微的黑色杂质。

之前他尝试过“酸浸法”:用硫酸溶液浸泡红土矿,溶解其中的铝、铁等杂质,再通过过滤、沉淀获取鋰元素;

可多次试验后,鋰纯度始终无法突破85%,而末世老周的笔记里明確提到,鋰电池正极材料的鋰纯度需达到99.5%以上,才能保证电池的能量密度与循环寿命。

他翻出爷爷的旧笔记,指尖落在“红土矿磨粉,混石墨”的字跡上,突然灵光一闪:爷爷当年或许没考虑过极致提纯,但可以结合“物理分选”辅助酸浸!

他立刻调整方案:先將红土矿破碎成200目细粉,用磁选机分离出含铁杂质;再用比重分选机筛选出密度较小的硅、铝杂质;最后进行酸浸处理。

新方案实施的第三天,当检测仪器显示“鋰纯度99.7%”时,李建国忍不住攥紧了拳头——第一关,过了!

他將提纯后的银白色鋰粉装进密封罐,標註“纯度99.7%,酸浸+物理分选法”,这是后续研发的核心原料。

解决了提纯问题,第二个难题接踵而至:红土矿提纯后的鋰粉与石墨粉的配比。

根据末世记忆,老周曾说“电极材料中石墨的比例直接影响电子传导效率”,但具体数值需要结合实际矿粉调整。李建国设计了五组对比试验:

●组1:鋰粉70%+石墨粉30%,压制的电极片质地酥脆,充电时出现明显极化现象,电压波动达0.5v;

●组2:鋰粉65%+石墨粉35%,电极片强度提升,但充电效率仅78%,低於预期的85%;

●组3:鋰粉60%+石墨粉40%,电极片表面光滑,充电效率达92%,电压波动控制在0.2v以內,循环100次后容量衰减仅5%;

●组4:鋰粉55%+石墨粉45%,充电效率虽高(94%),但电池能量密度下降12%;

●组5:鋰粉50%+石墨粉50%,能量密度进一步降低,不符合“高密度”需求。

反覆验证后,李建国確定“鋰粉60%+石墨粉40%”为最优配比,这个比例既能保证能量密度,又能兼顾充电效率与循环寿命,他在试验记录上画了个红圈,標註“优先採用,后续可微调石墨粒径优化”。

第三个难题,也是最复杂的——电解液配方对电池性能的影响。电解液是鋰电池的“血液”,负责离子传输,配方差异会直接导致电池性能天差地別。

李建国参考末世笔记,以“碳酸乙烯酯(ec)+碳酸二甲酯(d)”为基础溶剂,加入不同比例的鋰盐(lipf6)与添加剂(氟代碳酸乙烯酯fec),设计了四组试验:

●配方a:ec:d=1:1,lipf6浓度1l/l,无添加剂。电池充放电循环50次后,容量衰减18%,低温(-10c)下无法正常启动;

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