废旧锂离子电池正极材料回收工艺研究

废旧锂离子电池含有大量的钴、铜等紧缺有色金属元素和六氟磷酸锂等有毒有害物质,必须对其进行资源化回收及无害化处理.本文采用"拆解→NMP浸泡正极材料→钴酸锂粉末的浸出→P204萃取除杂→P507萃取分离钴、锂离子"流程处理废旧锂离子电池,获得了合格的氯化钴溶液.该工艺的特点在于:正极片中的铝箔以单质形态回收,而正极材料中97.33%的钴以氯化钴的形式回收,成功地实现了锂离子电池正极材料中有色金属的分离与回收利用.     

废旧锂离子电池正极材料的分离及成分分析的实验研究

采用人工拆解、高温处理以及浓硫酸与过氧化氢溶解等方式对钴锂离子电池电极材料进行分离及成分分析,考察了浓硫酸加入量、反应温度、时间对正极材料溶解率的影响。研究结果表明:当浓硫酸加入2 m L、控制反应温度70?C、反应时间40 min时,正极材料能够在溶液中很好地溶解,溶解率最高可达92.1%。通过定量分析发现,该锂离子电池正极材料中钴的含量最大,质量分数可达29.52%。与铜钴硫化矿、含钴黄铁矿等矿石相比,该锂离子正极材料的钴丰度较高,极具回收价值。     

废旧锂离子电池负极材料回收利用研究进展

锂离子电池的广泛应用导致大量废旧锂离子电池产生,废旧锂离子电池具有危险废弃物和可用资源的双重属性,利用不同的回收工艺实现废旧锂离子电池的高效回收再利用对环境保护和资源再生均有重要意义.在论述锂离子电池的组成和回收其中有价金属的基础上,着重介绍废旧锂离子电池材料放电预处理、负极活性物质的分离回收及负极材料的再利用,以期找...     

从废旧锂电池中提纯回收Co_3O_4的工艺研究

研究从废旧锂电池中提纯回收Co_3O_4的工艺,该工艺按照预处理→硫酸浸出→浸出液除杂→分离萃取→沉钴的流程,采用SEM、ICP-AES和AAS对产物进行定性定量分析鉴定产物性能。结果表明:锂电池正极材料在碱液溶解、过滤、干燥后进行超声辅助硫酸浸出,用碳酸氢铵调浸出液pH=5去除Al~(3+),再加入Na_2S去除Cu~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)等离子,用P507-磺化煤油做萃取液多次萃取分离Co和Li,然后将煮沸的富钴溶液与煮沸的NaOH溶液混合反应,再加入无水乙醇沉钴。滤渣须多次过滤洗涤至PH=7,真空干燥,焙烧即可得到回收率为97.53%,纯度为96.74%的Co_3O_4。     

层状锰酸锂材料制备技术

<正>技术开发单位南京航空航天大学技术简介锂离子电池的正极材料一般采用钴酸锂材料,但由于钴资源缺乏,价格昂贵,特别是目前的钴价持续上涨,给锂离子电池生产企业带来了巨大的压力。另外,钴的稳定性差,容易分解产生气体放出     

废旧锂离子电池热处理过程中污染物的迁移转化

电动汽车产业的发展带来锂离子电池需求大增,将会产生大量的废旧锂离子电池,回收废旧锂离子电池可以节约大量资源。热处理是锂离子电池回收工艺中的重要环节,但锂离子电池中的电解液、有机黏结剂和金属成分极易在加热过程中挥发从而污染环境,所以分析热处理过程中产生的污染物具有重要意义。以废旧三元锂离子电池为原材料,分别在100、200、300、400、500、600℃和惰性气氛条件下加热,保温时间60 min,氮气流量500 mL/min,升温速率10℃/min。采用TG-MS、XRD、SEM、ICP-AES、GC-MS等表征和分析产物。结果表明,金属挥发率随着温度的升高而增加,但是总体挥发率不超过1%;电解液会发生分解和挥发行为,分解产物主要是CO₂、H₂O和小分子烷烃; LiPF₆分解产生氟化物, PVDF和隔膜的分解产生有机污染物;挥发的氟化物随着温度的升高而增加,产生的有机气体可以作为原料进行回收,且热解后的材料更有利于回收。     

废旧锂电池中有价金属的湿法回收技术研究进展

废旧锂电池的回收及再利用技术是电子废弃物资源化领域的研究热点之一。废旧锂离子电池回收过程中最主要的部分是回收锂电池内有价金属离子,目前主要采用的技术为湿法冶金技术。根据废旧锂电池的结构、组成及回收工艺特点,分析比较了多种回收工艺的优缺点,讨论了国内外锂电池回收技术的发展方向,为废旧锂离子电池回收工艺优化提供了有价值的参考。     

采用酸浸法从废旧锂离子电池中回收金属钴

分别采用盐酸-30%过氧化氢、硫酸-30%过氧化氢和硝酸-30%过氧化氢为浸取液,回收锂离子电池正极材料中的金属钴,研究了浓度、温度、30%过氧化氢的量、反应时间、固-液比等对钴浸取率的影响.经响应面分析实验结果表明,盐酸-30%过氧化氢最适宜做浸取液,最佳工艺条件为:盐酸浓度为4.0 mol/L,盐酸-30%过氧化氢...     

锂离子电池正极材料表面包覆MgO的研究

锂离子电池正极材料和电解液之间的恶性相互作用是引起正极材料和电池性能劣化的重要原因.实验研究了在锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4上包覆MgO来改善材料在循环过程中容量衰减过快的问题.研究表明,MgO包覆层的存在减少了正极材料与电解液的直接接触,阻止了电解液对材料的侵蚀,从而有效地改善了材料的循环性能.     

锂离子电池高镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2研究进展

锂离子电池具有循环寿命高、无记忆效应等优点,?被广泛应用于电子消费产品及电动汽车等诸多领域.伴随着国内电动汽车的快速发展,?对锂离子电池的能量密度、安全性能、成本、热稳定性、循环寿命等提出了更高的要求.电池性能的提升取决于电极材料的改善,?而正极材料作为锂离子电池的核心组成部分,?将直接影响整个电池的性能.高镍三元正极...     

利用P507和P204从多金属离子溶液中萃取分离镍钴离子的研究

研究分析了以P507和P204作为萃取剂从多金属离子溶液中分离镍钴的两种工艺方法,根据多级逆流萃取理论确定了相应的参数,通过实验对两种工艺流程的萃取效果进行了对比分析。结果表明:先以P507为萃取剂把镍离子从溶液中分离出来,再以P204为萃取剂将萃余液中的钴离子回收,得到镍离子的回收率为99.69%,钴离子的回收率为98.19%;先以P204为萃取剂将镍、钴离子同时与其他金属离子相分离,再以P507为萃取剂分离镍、钴离子,得到镍离子的回收率为98.39%,钴离子的回收率为96.59%。因此,采用P507先萃取分离镍的工艺流程可以得到较高的镍钴回收率。     

锂离子电池:充电电池中的绿色电池

锂离子电池是对以锂离子嵌入化合物为正极材料的电池的总称。锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。锂离子电池具有工作温度范围大、循环性能好、可快速充放电、充电效率高达100%、使用寿命长,不含有毒有     

湿法回收废旧锂离子电池有价金属的研究进展

随着新能源汽车产业的发展,废旧锂离子电池数量急剧增加,从废旧锂离子电池中回收有价金属可有效缓解我国重要战略金属(Ni, Co, Mn, Li等)对外国的依赖度,解决废旧锂离子电池带来的资源浪费和环境污染问题.在众多回收技术中,湿法冶金回收被认为是目前最合适的回收技术.本文介绍了湿法回收技术的浸出工艺,对于不同类型的浸出剂进行了归纳总结,分析了各浸出剂的优缺点,其中采用“H₂SO₄+H₂O₂”体系回收有价金属,由于具有回收率高、反应速率快、不产生二次污染、对设备耐腐蚀性能要求低等优点,是现阶段公认的相对成熟的回收工艺.同时介绍了本课题组采用低共熔溶剂(DESs)浸出有价金属的最新研究进展,并提出未来废旧锂离子电池回收的研究方向和主攻重点.该文专为纪念和感谢陈清如院士为矿物加工,特别是干法选煤基础研究与技术开发所做的杰出贡献和终身成就而撰写,以此表达我们对陈清如院士的崇高敬意.     

废旧磷酸铁锂电池正极活性材料与集流体的分离

在废旧磷酸铁锂电池回收的工艺流程中,研究高温煅烧与有机溶剂对正极活性材料的分离效果。正极片在500℃的N2氛围下加热5 h,活性材料的分离率(η)达到95.98%。在60℃固液比(g/mL) 1:25的条件下,将表面积0.25 cm~2的正极片浸泡在碳酸丙烯酯(PC)溶剂中超声120 min,活性材料的η达到68.6%。相比传统的处理方法,这两种方法降低了成本,避免因采用强酸强碱而产生二次污染。     

日本利用超速离心处理技术提高电池材料性能

日本东京农工大学的研究人员采用超速离心处理技术将活性物质．如正极材料磷酸铁锂（LiFePO4）和负极材料氧化锡（SnO2）等内包在碳中．有望大幅提高锂离子充电电池用电池材料的性能。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4掺杂及对其性能的影响

综述了近年来掺杂锂离子正极材料尖晶石LiMn2O4的元素及方法，阐述了在锂离子正极材料LiMn2O4中掺杂钴、铬、镍、铝、稀土、钒后对材料性能的影响．结果表明，掺杂均不同程度地改善材料的循环稳定性，但对容量大都产生不利影响．     

华为中央研究院锂离子电池研究获重大突破

正华为中央研究院瓦特实验室在锂离子电池领域实现重大研究突破,推出了业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池。测试结果显示,该实验室研发的以石墨烯为基础的新型耐高温锂离子电池技术可使锂离子电池的上限使用温度提高10℃,使用寿命达到普通锂离子电池的2倍。该项性能突破主要来自于3个方面:在电解液中加入特殊添加剂,除去痕量水,避免了电解液的高温分解;电池正极选用改性的大单晶三元材料,提高了材料的热稳定性;另外,采用新型材料石墨烯,可实现锂离子电池与环境间的高效散热。     

硫化钴锂离子电极材料的制备和应用研究

锂离子电池（LIBs）因具有能量密度高、循环寿命长以及使用方便等优点，已经广泛应用于便携式电子设备。然而，商业化锂离子电池负极石墨的理论比容量低、安全性差，不能满足市场新的需求。硫化钴负极材料因其高的比容量和良好的热稳定性引起了研究者广泛的关注。概述了锂离子电极材料硫化钴化合物（CoS、CoS2、 Co3S4、Co1-xS、Co9S8等）存在的缺陷及改性研究进展，对硫化钴负极材料的未来研究方向也进行了展望。     

过硫酸铵表面处理对富锂锰基正极材料电化学性能的影响

为了提高锂离子电池富锂锰基正极材料的电化学性能,尤其是倍率性能,采用过硫酸铵作为处理剂对富锂锰基正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2进行表面处理,诱发化学预活化,形成有利于锂离子迁移的表面尖晶石结构。电化学测试结果显示,当过硫酸铵与Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2质量比为1:5时,经过硫酸铵表面处理后的正极表现出优异的电化学性能:0.2 C下放电容量为257.1 mAh/g,首圈库伦效率高达96.8%, 3 C大倍率下放电容量仍达到157.2 mAh/g。交流阻抗测试结果表明,适量过硫酸铵处理之后材料的界面电荷转移阻抗显著降低,导致锂离子界面迁移速率加快,表现出良好的倍率性能。这种简单易行的改性方法为实现富锂锰基正极在动力锂离子电池领域的应用提供了新思路。     

废旧氢-镍电池中稀土元素的回收处理研究

废旧氢镍电池中有价金属资源的回收再生利用势在必行,本论文采用化学沉淀法以草酸溶液作为沉淀剂,采用正沉淀的方式于室温下控制溶液pH值为0．5的条件下,对废旧氢镍电池电极浸出液中的稀土元素进行回收提纯,所得产品粒度小,结晶形态好,有效地实现了废旧氢镍电池电极浸出液中稀土元素的分离提纯．