雷立旭
教授 化学化工学院
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研究方向











荣誉奖励


??????2016 意大利Eni公司，“硫酸铅作为铅酸电池正极材料”，Eni奖提名

2010 日内瓦国际发明博览会，“二次电池的循环生产”，金奖
geneva金牌.pdfgeneva证书.pdf

??2007 “镍氢电池的循环生产”，江苏省人事厅“六大人才高峰”行动计划，A类????????





学术成果



本课题组主要研究（1）能量的转化、储存和应用技术，以及（2）电池的循环生产技术。
1 能量的转换、储存和应用技术
1.1 电解水制氢
研究意义和内容：电解水制氢是一种可以方便而且大规模使用的电能消纳技术。过程消耗水，产生氢气和氧气，因此是未来能直接用作太阳能储存技术，也是氢能源技术的重要支撑技术，因此非常重要。目前可工业化应用的技术有普通碱性电解槽和PEM电解槽两种。前者的问题主要是时空产能较小；后者则设备非常昂贵，一次投入成本较高。两种技术都还存在能耗较高的问题，需要进一步优化。
本项目研究将碱性电解槽和PEM电解槽优点合二为一的技术，即碱性水凝胶离子导体隔膜制氢技术。
主要成果：如下专利描述了碱性水凝胶离子导体隔膜制氢技术。研究正在加紧进行中。
图1.1-1 碱性水凝胶离子导体隔膜制氢装置示意图

代表性论文、专利申请：
1 雷立旭，“一种胶体电解质膜以及电解水装置”，中国发明专利，ZL 2.6，申请日：2017.01.03，授权公告日：2018.09.07
1.2 CO₂的电化学还原过程与太阳能收获
研究意义和内容：通过光伏效应产生电，然后利用电化学方法大规模还原CO₂产生有用的有机物和氧气是一种人工光合过程。该过程既能减少CO₂排放，又能产生氧气和能源材料/化工原料，还能用作太阳能收获与储存技术。研究对社会经济可持续发展和未来的能源生产和供应极其重要。
本项目主要研究CO₂电化学还原制甲酸或草酸的过程。
主要成果：在下述论文1中，我们报道了无水乙腈中，在不锈钢电极上还原CO₂为草酸盐的实验观察；论文2报道了KHCO₃水溶液中Sn电极上CO₂还原为甲酸盐的研究，该反应的法拉第效率与产物甲酸的浓度有关，在甲酸浓度低于0.01 mol/L时，法拉第效率可以达到91%以上；论文3研究了论文2发现的法拉第效率与产物甲酸的浓度有关的现象，提出并使用了Nafion膜包覆的Pt阳极。结果发现，它可以使允许的甲酸浓度提高到0.12 mol/L，而反应的法拉第效率可以达到61.3%以上。该研究说明，阳极副反应对CO₂电化学还原影响很大，因此也导致了专利5。
为了提高过程的时空产能，我们设计了一种新的电化学反应器——“仿生电化学池”（专利6）。该反应器可以使电解液单向流动，从而加速电极间物质的迁移，同时采用气体扩散电极来帮助CO₂快速到达电极，O₂尽快离开电极的目的，从而提高过程的时空产能（论文4）。
图1.2-1 仿生电化学池示意图（左）和电解液流速对电流密度的影响（右）

图1.2-2 不同电解槽设置中，（a）电流密度；（b）法拉第效率和时空产率与电极电势的关系

为了解决CO₂获得的问题，我们利用电解水装置中阴阳两极pH不同的现象，设计了CO₂捕集装置（专利7、8），让阴极区吸收CO₂，阳极区释放CO₂。该装置也可用于密闭空间中CO₂的脱除。
图1.2-3 CO₂捕集和提纯装置的示意图（左）及发明专利中相应的描述
代表性论文、专利申请：
1.Weixin Lv, Rui Zhang, Pengran Gao, Chunxia Gong, Lixu Lei, “Electrochemical reduction of carbondioxide on stainless still electrode in acetonitrile”, Advanced Materials Research, 807-809, 1322-1325 (2013)
2.Weixin Lv, Rui Zhang, Pengran Gao, Lixu Lei, “Studies on the faradaicefficiency for electrochemical reduction of carbon dioxide to formate on tinelectrode”, Journal of Power Sources,253, 276-281 (2014) http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2013.12.063
3.Rui Zhang, Weixin Lv, Guanghua Li, Mohammed AdnanMezaal, Xiaojing Li, Lixu Lei,“Retarding of electrochemical oxidation of formate on the platinum anode by acoat of Nafion membrane” , Journal ofPower Sources, 272, 303-310 (2014)http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.08.086
4.Fajun Li, Zhenzhen Fan, Jian Tai, Huimin Wei,Yanqing Zhou and LixuLei, “Promoting theElectrochemical Reduction of Carbon Dioxide by a specially designed BiomimeticElectrochemical Cell”, Industrial & Engineering Chemistry Research, 57, 12307?12313(2018)http://dx.doi.org/10.1021/acs.iecr.8b02031
5.雷立旭，吕伟欣，张瑞，“降低甲酸在电极上被氧化的阳极及其制备方法”，中国发明专利，ZL7.7，申请日：2014.07.03，授权公告日：2017.02.01
6.雷立旭，张瑞，李光华，“仿生电化学池”，中国发明专利， ZL4.3，申请日：2015.03.05；授权公告日：2017.03.01
7.雷立旭，李发骏，赵肖媛，侯培杰，卢莹炜，“用于二氧化碳分离和提纯的装置”，中国发明专利，ZL8.1，申请日：2016.01.15，授权公告日：2018.08.21
8.雷立旭，赵肖媛，李发骏，冯子杰，郝金祎，“一种用于二氧化碳捕集和提纯的装置及方法”，中国发明专利，ZL4.2，申请日：2016.11.25，授权公告日：2019.02.01




1.3 高性能铅酸电池电极材料
研究意义和内容：铅酸电池是二次电池中最古老的工业化可充电电池（二次电池），它曾经是第一辆具有汽车外形的车辆的能源，也是目前产值占所有电池产值一半以上的电池。铅酸电池价廉物美，在国民经济活动中有极其重要的地位，但是其活性物质的利用率仍然很低，是目前市场上能量密度最低的二次电池。因此，通过提高其活性物质的利用率，提高铅酸电池的能量密度极有意义，也就当然地成为了本课题的研究内容。
主要成果：研究发现，化学法制备的超细氧化铅具有高的活性物质利用率，它比传统的从金属铅球磨氧化制备的含铅氧化铅（leady oxide）高30%以上。例如，使用甲醇热还原二氧化铅制备的PbO和PbO×PbCO₃混合物，在450 °C焙烧后得到的a-PbO具有很好的性能（图1.3-1）：在5 mA/g放电时，放电容量接近170 mAh/g；在200 mA/g放电时，放电容量接近100 mAh/g。
图1.3-1 在不同温度下焙烧甲醇热还原PbO₂产物形成的a-PbO的正极电化学性能。（a）50 mA/g电流密度下的循环性能；（b）放电容量与放电电流密度的关系。图中曲线A~D分别是焙烧温度为300、350、400和450 °C。

同样地，将硫酸铅与碳酸铵混合反应制备的碳酸铅在350 °C下焙烧，也可以得到a-PbO。其性能比球磨氧化铅好（图1.3-2）：
图1.3-2 正极材料电化学性能。（1）350 °C下焙烧由硫酸铅和碳酸铵反应得到的碳酸铅制备的a-PbO；（2）金属铅球磨制得的含铅氧化铅

硫酸铅也可以用作铅酸电池的电极材料。例如，在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）存在下，由醋酸铅和硫酸钠反应得到的PbSO₄用作负极材料时，在120mA/g条件下充放电时，循环550次，其容量仍在初始容量103 mAh/g的80%以上；在240 mA/g下放电，容量也有80 mAh/g以上（图1.3-3）。
图1.3-3 在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）存在下由醋酸铅和硫酸钠反应得到的PbSO₄作为负极材料时的电化学性能。（a）在120 mA/g充放电条件下的循环性能；（b）倍率性能。图中C表示充电，D表示放电，1 C = 120mA/g。

PbSO₄作正极材料时，需要使用Pb₃O₄或PbO₂作为添加剂。否则，电极的性能很差（图1.3-4）。2016年底，这项工作被意大利Eni公司发现，提名我申请号称能源领域的小Nobel奖的Eni奖：
图1.3-4 PbSO₄作为正极材料时的电化学性能。图中Pb₃O₄用量分别为：(A) 0, (B) 5 %, (C) 10%, (D) 20%, and (E) 30 %。

实验发现，碱式硫酸铅（包括1BS：PbO×PbSO₄；3BS：3PbO×PbSO₄；4BS：4PbO×PbSO₄）可以在实验室方便地合成，并能用作电极活性材料。其中4BS用作正极材料时，具有非常优异的电化学性能（论文5，图1.3-5）。
图1.3-5 化学合成的4BS作为正极材料时循环性能和倍率性能（a）；充放电曲线（b）和活性物质的电镜图（c，d）
。
本研究已获得发明专利授权7件，另有3个专利在审查中。
代表性论文、专利申请：
1.Pengran Gao, Yi Liu,Xianfu Bu, Meng Hu, Yuan Dai, Xiaorui Gao and LixuLei, “Solvothermal synthesis of a-PbO from lead dioxide and its electrochemical performance as a positive electrodematerial”,Journal of Power Sources,242，299~304(2013) http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2013.05.077
2.高鹏然, 刘义, 卜贤福, 雷立旭, 化学法处理硫酸铅制备铅酸电池正极材料, 科技导报，31(5-6)，21（2013）
3.YiLiu, Pengran Gao, Xianfu Bu, Guizhi Kuang, Wei Liu, Lixu Lei,“Nanocrosses of lead sulphate as the negative active material of lead acidbatteries”, Journal of Power Sources,263, 1-6 (2014) http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.03.135
4.Ke Zhang, Wei Liu,Beibei Ma, Mohammed Adnan Mezaal, Guanghua Li, Rui Zhang and LixuLei,“Lead sulfate used as the positive active material of lead acid batteries”, Journal of Solid State Electrochemistry,20, 2267-2273(2016) http://dx.doi.org/10.1007/s10008-016-3243-2
5.Zhenzhen Fan, Beibei Ma,Wei Liu, Fajun Li, Yanqing Zhou, Jian Tai, Xiaoyuan Zhao, Lixu Lei, “Ahigh-performance positive active material for lead acid battery: tetrabasiclead sulphate micro-rods”, InternationalJournal of Electrochemical Science, 13,6083-6097(2018) http://www.electrochemsci.org/papers/vol13/.pdf
6.雷立旭，居春山，高鹏然，周寿斌，戴源，黄毅，“用废旧铅酸电池的电极活性物质制备超细一氧化铅的方法”，中国发明专利，ZL2.9，申请日：2012.06.18；授权公告日：2014.02.05
7.雷立旭，刘义，高鹏然，刘巍，“一种具有电化学活性的纳微米级硫酸铅的制备方法以及利用该硫酸铅制备铅酸电池的方法”，中国发明专利，ZL6.1，申请日：2013.12.09；授权公告日：2015.06.17
8.雷立旭，张科，刘巍，马蓓蓓，“一种以硫酸铅作为活性物质的铅酸电池正极及利用该正极制备铅酸电池的方法”，中国发明专利，ZL2.7，申请日：2015.08.20；授权公告日：2018.08.21
9.雷立旭，张东，邰建，魏会敏，范珍珍，周言庆，“一种用硫酸铅和氧化铅制备碱式硫酸铅及其电极的方法”，中国发明专利，4.9，申请日：2018.05.04



1.4 高性能锂离子电池正极材料
研究意义和内容：锂离子电池是目前已商品化的能量密度最高、生产成本正在持续下降的二次电池。虽然它仍存在安全性问题，但业间认为它是未来二次电池最有希望的一种，有望大规模应用于电动汽车。
本课题主要研究锂离子电池的正极材料。
主要成果：我们发现，向正极材料的锂位掺杂半径较大的钠离子，可以大幅度的提高材料的大电流放电性能。我们也尝试了柔性电极的制备，发现其抗弯折性能非常好。
代表性论文、专利申请：
1.Chunxia Gong, WeixinLv, Limin Qu, Oluwatosin Emmanuel Bankole, Guanghua Li, Rui Zhang, MengHu and Lixu Lei, “Syntheses andelectrochemical properties of layered Li_0.95Na_0.05Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂and LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂”,Journal of Power Sources, 247, 151-155 (2014)http://dx.doi.org/10.1016/10.1016/j.jpowsour.2013.08.081
2.Qi Fan, Lixu Lei, Gui Yin, Yueming Sun, “Self-weaving CNT-LiNbO₃nanoplate- polypyrrole hybrid as a flexible anode for Li-ion batteries”, ChemComm, 50, 2370 (2014)http://dx.doi.org/10.1039/c3cc48367c
3.Mohammed Adnan Mezaal,Limin Qu, Guanghua Li, Wei Liu, Xiaoyuan Zhao, Zhenzhen Fan, and LixuLei,“High energy density and lofty thermal stability nickel-rich materials forpositive-electrode of lithium ion batteries”, Journal of Solid State Electrochemistry, 21, 2219-2229 (2017) http://dx.doi.org/10.1007/s10008-017-3564-9
4.雷立旭，艾德楠,“一种锂位掺杂与金属氧化物包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法”，中国发明专利，ZL5.6，申请日：2015.01.30，授权公告日：2017.12.22
5.雷立旭，巩春侠，“锂位掺杂的锂离子电池正极材料的制备方法”，中国发明专利，ZL4.2，申请日：2013.05.10，授权公告日：2015.06.03
6.雷立旭，赵雯，曲丽敏，戴海燕，“表面包覆碳的锂离子电池正极材料的制备方法”，中国发明专利，ZL 2.X，授权公告日：2012年10月24日
1.5 大功率用电器用高性能镍氢电池电极材料
研究意义和内容：镍氢电池可以快充快放，是一种高比功率二次电池，现在被广泛用于电动工具和混合动力汽车。
本课题主要研究正极材料和储氢合金的表面修饰。
主要成果：我们发现，一种具有理想组成[Ni₄Al(OH)₁₀]OH的正极材料具有优良的大电流充放电性能，它在6分钟内可以充满电，循环性能良好。

代表性论文、专利申请：
1.Guizhi Kuang, Yangang Li, Fei Ren, Meng Hu, Lixu Lei, “The effect of surfacemodification of LaNi₅ hydrogen storage alloy with CuCl on itselectrochemical performances”, Journalof Alloys and Compounds,605, 51–55(2014) http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.03.181
2.Xiaorui Gao, Lixu Lei, Le Chen, Yuqiao Wang, Fei Ren, Yaobing Yin,Leqin He, “Effect of surface modification of zinc oxide on the electrochemicalperformances of [Ni₄Al(OH)₁₀]OH electrode”, Journal of Solid StateElectrochemistry, 18, 29-38 (2014) http://dx.doi.org/10.1007/s10008-013-2226-9
3.Meng Hu, Xiaodan Ji, LixuLei, Xiwu Lu, “Structural and electrochemical stability of Co-Allayered double hydroxide in alkali solutions” , Electrochimica Acta, 105261– 274 (2013) http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2013.04.165
4.LiweiQin, Meng Hu, Xiaorui Gao andLixu Lei, “Effects ofcalcium hydroxide on the electrochemical performance of a [Ni₄Al(OH)₁₀]OHelectrode”, Journal of Solid StateElectrochemistry,15(2), 405-12 (2011)http://dx.doi.org/10.1007/s10008-010-1102-0
5.Meng Hu, Lixu Lei, Xiaorui Gao, Yue Ming Sun,“Behavior of a layered double hydroxide underhigh current density charge and discharge cycles”, Journal of Physical Chemistry C, 113 (17), 7448-7455 (2009)http://dx.doi.org/10.1021/jp808715z
6.Xiaorui Gao, Lixu Lei, Meng Hu, Liwei Qin, Yueming Sun,“Structure, morphology and electrochemical performance ofZn-doped [Ni₄Al(OH)₁₀]OH”,Journal of Power Sources, 191,662-668 (2009) http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.02.055
7.LixuLei, Meng Hu, Xiaorui Gao and Yueming Sun, “The effect of the interlayeranions on the electrochemical performance of layered double hydroxide electrodematerials”, Electrochimica Acta, 54, 671-676 (2008) http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2008.07.004
8.雷立旭，王千秋，况桂芝，“储氢合金的表面处理方法”，中国发明专利，ZL7.1，申请日：2014.01.28，授权公告日：2016.02.10
9.雷立旭，胡猛，杨志宇，“一种超级碱性二次电池正极及其制备方法”，中国发明专利，ZL1.9，申请日：2010.08.31，授权公告日：2012.09.12
10.雷立旭，高晓蕊，秦李伟,蒋忠桂，“一种掺杂的镍基碱性二次电池正极材料及其制备方法”，中国发明专利，ZL4.0，申请日：2008.10.17，授权公告日：2011.09.07
11.雷立旭，胡猛，“用于碱性二次电池的正电极材料和正电极及其制备方法”，中国发明专利，ZL7.7，申请日：2006.01.20，授权公告日：2007.11.07



1.6 阻燃剂和塑料添加剂
研究意义和内容：阻燃剂是使易燃的有机材料产生难燃性的添加剂，可以用于满足人类日常生活中用火安全的需要。按照国家法律规定，所有办公家具，容易产生高温的地方所用的材料都必须进行阻燃处理。因此，阻燃剂研究关乎民生。本课题主要研究层状氢氧化物阻燃剂。
主要成果：我们研究了一种可以使副产物盐大幅度降低的绿色工艺。该工艺产生的氯化铵只有老工艺的1/3，过程清洁、无三废排放。
图1.6-1 层状氢氧化物绿色合成新工艺

代表性论文、专利申请：
1.Yuchao Zhang, Juan Wang, Xunjun Liu, Pengran Gao, Chunxia Gong, Lixu Lei, “A green route to synthesize layered doublehydroxides”, Environmental Progress & Sustainable Energy, 34(1), 234-239 (2015)http://dx.doi.org/10.1002/ep.11982
2.雷立旭；竺春燕；陆金凤；王娟；王艳昌，“用作聚氯乙烯热稳定剂的复合层状氢氧化物及其制备方法”，中国发明专利，ZL0.2，申请日：2011.04.29，授权公告日：2015.04.15
3.雷立旭，“一种有机无机复合阻燃剂”，中国发明专利，ZL8.7，申请日：2004.05.31，授权公告日：2006.11.08

2 废旧电池的资源化与循环生产
研究意义和内容：本项目研究废旧二次电池（包括铅酸、镍镉、镍氢、锂离子电池）和锌锰干电池的资源化问题，目前主要研究铅酸电池和锂离子电池的资源化问题。本课题本课题基于一种彻底物理分离的回收技术，能耗低、污染风险小、经济效益高。
铅酸电池是目前工业上生产量最大的电池。尽管有人厌恶其中大量使用铅而认为是高危害性产品，但实际上使用过程中如果不破碎它，它是非常安全的。因为其价廉物美，铅酸电池受到普通老百姓的青睐和追捧。铅酸电池也是目前回收率最高的工业产品，循环生产也做得最好。不过现有工艺存在能耗高、污染风险大的问题。
锂离子电池是一种新型的二次电池，其能量密度是目前工业化生产的四种电池：铅酸、镍镉、镍氢和锂离子电池中最高的。随着工业化生产技术的进步，目前电池的生产成本已大幅度下降，被认为是未来电动交通工具最有希望使用的电池。锂离子电池含有锂、钴、镍、锰、铁等金属元素，其中锂和钴是稀有元素，钴更是战略元素，电解液中含有的氟化物是具有强生理活性的元素，因此回收废旧电池并充分使用极其重要。
镍氢和镍镉电池是一种高功率水基电池，具有非常好的安全性。近年来，镍氢电池被用作混合动力汽车的电源，效果很好。
锌锰电池是一种一次电池，主要用于低功耗用电器。锌锰电池有两类：酸性（碳性）电池和碱性电池。经过多年的努力，目前锌锰电池已不含有汞、镉等高生理毒性的元素，基本已经无害化。不过，将废旧锌锰电池直接扔进垃圾堆肯定是不对的，因此本项目研究了一系列的资源化方案。
主要成果：已经建立了一整套物理分离技术，正在开发相应的自动机械；发现了废旧铅酸电池正极材料和废旧负极材料的化学处理新工艺，避免了高温处理，得到的新材料性能超过现有产品的30%；提出了锂离子电池各成分的分离方案，并进行了化学处理方法的探索；提出了使用锌锰电池制造软磁铁氧体的方法。如下是最新的铅酸电池循环生产工艺流程图。
2.1 铅酸电池的循环生产
对于铅酸电池来说，已有工业化技术实现了铅酸电池的循环生产。现行工艺把废旧电池破碎，四分离，然后把铅膏通过冶金技术转化为“再生铅”。再生铅经氧化制备含有15%左右金属铅的“铅粉”，然后和膏、涂板、固化（PbO转化成碱式硫酸铅）、分片、装配灌酸、化成得到新电池。这里，再生铅和电池制造分属两个行业。再生铅行业属于火法冶金技术，具有污染风险大、利润率低的问题；铅酸电池制造业目前利润微薄，已受到锂离子电池的挤压，像电信基站用电池已有被锂离子电池取代的迹象。
我们开发的新技术把废旧电池资源化和新电池生产合二为一，环境污染风险小，利润率高。新技术与现有技术相同开始于四分离（废旧电池拆分为铅膏、铅合金、硫酸和塑料），然后把铅膏用化学方法转化成电化学活性的硫酸铅。一部分硫酸铅直接用于负极制造，另一部分则转化成四碱基硫酸铅（4BS），然后用作正极活性物质。铅合金重新熔炼，调整组成后用于制造合金格栅。过程中，硫酸被全部使用。因此，在废旧电池按0.3元/Wh回收，新电池按0.6元/Wh出售，毛利率可以达到30%左右。新技术具有明显的颠覆性，可以使铅酸电池的生产技术提升很大的一个档次，非常有利于作为固定式电化学储能装置使用。图2.1-1是新旧技术的工艺对照示意图，2.1-2则是铅循环图，可以看出新技术走了捷径，抛弃了多个冗余过程：
图2.1-1 最新的铅酸电池循环生产技术新旧工艺对照示意图

图2.1-2 新（外圈）旧（右小圈）工艺铅化合物循环图

2.2 锂离子电池循环生产
我们研究的锂离子电池循环生产工艺开始于2005年，后来因为没有废旧电池而暂停。从一开始，我们就采取基于物理分离的资源化技术，希望通过这样做降低副产物的产生，提高过程的经济效益。我们使用的工艺路线如图2.2-1。
具体而言，废旧电池被机械切割，去除外壳。电池芯用有机溶剂浸泡脱除电解液，然后切成碎片。用第二种溶剂溶解电极粘结剂，然后使集流体铜铝箔和塑料隔膜、电极活性物质分离。电极活性物质然后用化学方法处理，直接合成正极活性物质的前驱体，然后在通过合适的工艺生产任何需要的正极材料。我们已经在实验室完成了工艺流程，得到了包括LiPF₆的所有电池材料。
图2.1-3 废旧锂离子电池资源化流程图

已获得的专利及专利申请：
铅酸电池
1.雷立旭，魏会敏，张东，杨静，张成都，张华，“一种铅酸电池循环生产方法”，中国发明专利，6.1，申请日：2018.05.28
2.雷立旭，周言庆，邰建，马蓓蓓，刘巍，“用废旧铅酸电池生产具有电化学活性硫酸铅的方法”，中国发明专利，ZL4.5，申请日：2016.12.23，授权公告日：2019.02.01
3.雷立旭，刘巍，张科，马蓓蓓，“一种利用废旧铅酸电池的活性物质制备新铅酸电池的方法”，中国发明专利，ZL1.5，申请日：2015.10.28；授权公告日：2017.07.18
4.雷立旭，居春山，高鹏然，周寿斌，戴源，黄毅，“用废旧铅酸电池的电极活性物质制备超细一氧化铅的方法”，中国发明专利，ZL2.9，申请日：2012.06.18；授权公告日：2014.02.05
5.雷立旭，居春山，高鹏然，周寿斌，戴源，黄毅，“废旧铅酸电池的资源化方法”，中国发明专利，ZL8.9，申请日：2011.06.24；授权公告日：2013.07.31
6.雷立旭，“废旧铅酸电池的资源化与铅酸电池的循环生产方法”，中国发明专利，ZL7.9，申请日：2009.02.23；授权公告日：2010.06.30
分离技术与机械
7.雷立旭，居春山，高鹏然，周寿斌，“一种用于叠片式电池电极片分离的装置”，中国发明专利，ZL4.9，申请日：2013.02.01；授权公告日：2015.04.08
8.雷立旭，“一种用于粘结体分离的装置”，中国实用新型专利，ZL3.5，申请日：2011.06.24；授权公告日：2012.03.28
锌锰电池
9.雷立旭，苑泽华，“用废旧锌锰电池制备锌锰软磁铁氧体的方法”，中国发明专利，ZL1.3，申请日：授权公告日：2014.11.19
镍基电池
10.雷立旭，余小文，“废旧镍氢电池成份的资源化分离和循环生产方法”，中国发明专利，ZL6.5，申请日：2008.02.29；授权公告日：2011.04.27
11.雷立旭，曹磊，唐琛明，“一种废旧镍镉电池的资源化生产方法”，中国发明专利，ZL2.4，申请日：2008.10.29；授权公告日：2010.11.10
锂离子电池
12.雷立旭，吕小三，“一种废旧锂离子电池的资源化分离方法”，中国发明专利，ZL1.4，申请日：2006.01.10；授权公告日：2008.02.13