试议生命周期基于生命周期评价锂电正极材料比较期刊

论文导读：最后得到三种锂电正极材料系统各自总的环境影响负荷。结果表明：磷酸铁锂，锰酸锂以及三元材料环境效益值分别为0.006693，0.003907和0.012666。说明锰酸锂的环境效益最高，且比磷酸铁锂具有更大的环境效益，其正效益为0.002786。最后运用生命周期成本浅析策略，将锂离子电池产品生命周期分成原材料的获取和运输、产品制造和加工、
摘要：能源是国家的重要战略资源，在国民经济和社会进展中发挥着十分重要的推动和保障作用。随着油价的不断增加，取代利用燃油的内燃机汽车的新能源汽车正方兴未艾。其中，利用锂离子电池的电动汽车正受到越来越广泛的关注。锂离子电池中最重要的正极材料如何选择，是锂离子电池供应商和正极材料生产厂商需要面对的难题。关于正极材料的选择一般是探讨材料的性能优劣，主流的正极材料主要是三元材料，LiMnO_2和LiFeO_4。由于两种正极材料各有优劣，LiMnO_2的循环性能不好，在充放电历程中发生Jahn-Teller效应，由立方晶系转变为四方晶系，体积膨胀较大，高温55度下循环性能变差；LiFeO_4材料本身导电性差，导致材料的倍率性能不好。本论文试图以环境影响评价角度来考虑正极材料环境效益，采取基于生命周期评价和生命周期成本浅析对锂电正极材料进行系统的浅析。本论文首先考虑了与锂电正极材料系统有关的四种环境影响类型：全球变暖，大气酸化，生态毒性，水体富营养化以及相关的八种污染排放物:CH_4、N_2O、CO_2、VOC、CO、NO_x、PM、SO_x。通过清单浅析结果计算各类环境影响潜值，运用层次浅析法进行量化加权评估，最后得到三种锂电正极材料系统各自总的环境影响负荷。结果表明：磷酸铁锂，锰酸锂以及三元材料环境效益值分别为0.006693，0.003907和0.012666。说明锰酸锂的环境效益最高，且比磷酸铁锂具有更大的环境效益，其正效益为0.002786。最后运用生命周期成本浅析策略，将锂离子电池产品生命周期分成原材料的获取和运输、产品制造和加工、产品利用和维护以及最终废弃回收四个阶段，锂离子电池产品生命周期成本应该是这四个阶段内部费用和外部费用的总和。同时本论文参考历史数据，分别对锂离子电池的正极材料成本和碳酸锂原料成本进行单因素敏感性浅析。结果表明：LiFePO_4的生命周期环境成本最低，其次依次是LiMn_2O_4和LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn1/3O_2。LiMn2O_4的均值全年费用最低，其余依次为LiFePO_4和LiNi_(1/3)Co1/3Mn_(1/3)O_2。生命周期评价和生命周期成本浅析的结果，对新能源汽车的推广以及市场和正极材料生产商选择正极材料具有一定的参考作用。关键词：锂离子电池论文正极材料论文生命周期评价论文生命周期成本论文
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Abstract6-10
第一章 绪论10-26

1.1 课题探讨背景10-12

1.1 传统能源危机带来车用能源短缺10-11

1.2 汽车带来巨大的环境压力11-12

1.2 国内外电动汽车的探讨进展和进展情况12-15

1.3 典型电动汽车用锂电正极材料进展近况15-23

1.3.1 锂离子电池结构与原理15-16

1.3.2 锂离子电池的特点16-17

1.3.3 典型电动汽车用锂离子电池正极材料介绍17-20

1.3.3.1 尖晶石结构的 LiMn2O4817-18

1.3.3.2 橄榄石结构的 LiFePO4918

1.3.3.3 三元材料18-20

1.3.4 锂离子电池工艺流程介绍20-23

1.4 论文的主要探讨内容和探讨作用23-26

1.4.1 探讨思路23

1.4.2 探讨内容与框架23-24

1.4.3 探讨作用24-25

1.4.4 主要革新点25-26

第二章 生命周期评价26-38

2.1 生命周期评价的概念26-27

2.2 生命周期评价的探讨近况27-34

2.1 LCA 国外探讨近况27-28

2.2 LCA 国内探讨近况28-30

2.3 生命周期评价策略30-34

2.3 生命周期评价技术框架34-36

2.4 生命周期评价注意不足及局限性36-37

2.5 本章小结37-38

第三章 锂电正极材料的生命周期评价38-53

3.1 目标与范围定义38-42

3.2 清单浅析42-45

3.3 影响评价45-51

3.4 本章小结51-53

第四章 锂电正极材料的生命周期成本评价53-63

4.1 产品生命周期成本53-58

4.

1.1 LCC 产生的背景53

4.

1.2 生命周期成本介绍53-54

4.

1.3 生命周期成本构成54-56

4.

1.4 生命周期成本浅析模型56-57

4.

1.5 LCC 和 LCA 的差别性57-58

4.2 电动汽车锂离子电池生命周期成本探讨58-62

4.3 本章小结62-63

第五章 结论与展望63-65
参考文献65-70
攻读硕士学位期间取得的探讨成果70-71
致谢71-72
附件72