退役锂电池正极材料资源化回收技术研究进展

新能源汽车产业快速发展带动锂离子电池消费不断增加,直接导致用于生产电池材料的钴、锂、镍等能源金属严重短缺。未来退役锂离子电池产量将呈指数增加,其资源化回收受到广泛关注。资源化回收不仅可以缓解电池材料紧缺现状,还解决了废旧电池堆积而引起的危害。本文针对退役锂离子电池放电预处理和湿法、火法两种资源化回收工艺最新研究现状进行了综述,并就未来发展趋势进行了讨论。在现有火法回收工艺基础上提出一种利用高温熔融冶炼渣处理废旧锂离子电池回收有价金属的新方法,通过添加适宜的氯化剂将渣中锂转化为高温易挥发的LiCl,实现从烟尘中富集并高效回收锂的新思路,解决了传统火法工艺需从渣中对锂进行二次提取的技术缺陷。     

废旧磷酸铁锂电池正极材料回收研究进展

为了满足人类对可持续能源和高质量生活不断增长的需求,锂离子电池（Lithium ion battery）的数量正在稳步增加。由此产生的大量LIB废弃物如果不加以妥善处理,将会带来安全隐患,由于具有有毒物质,其本身的毒性会严重危害环境。此外,电池大规模生产的背后是许多稀缺的贵金属资源的消耗。鉴于严重的环境、资源、安全和回收问题,回收废旧LIB已经成为实现社会可持续发展的一个必不可少的迫切需要。本文主要综述了国内外近几年废旧磷酸铁锂电池正极材料回收利用研究最新技术,主要为正极材料回收金属元素技术方法。结合环保、自动化、经济、效率和质量方向给予评价。     

废旧三元锂离子电池正极材料资源化技术研究进展

随着现代化工业发展,锂离子电池在新能源领域中发挥着举足轻重的作用,废旧三元锂离子电池产量呈现出急剧增长的态势。在不影响生态平衡和人类健康的前提下,以资源化回收废旧锂电池将是我们面临的重要挑战。本文综合阐述了湿法、火法收、火法-湿法联用等回收废旧三元锂离子电池的常用方法,其中火法-湿法联用回收效率高、污染小、安全性高、经济成本较低,在工业化生产上具有很好的发展前景。     

废锂离子电池正极材料中锂元素选择性回收的研究进展

随着新能源汽车市场的蓬勃发展,锂离子电池作为新能源汽车的关键部件,面临着关键金属资源尤其是锂资源供给不足的风险,回收废锂离子电池中所含的二次锂资源将成为解决锂资源供需问题、推动行业可持续发展的重要途经。因此为实现废锂离子电池中锂元素的高效提取,分步或优先提取的选择性提锂工艺备受研究者们关注。本文介绍了火法、湿法、机械化学法和电化学法四种当前主流的选择性提锂工艺,在阐述其基础反应机理的基础上,总结归纳了各工艺最新的研究成果,并从提取过程中的工艺能耗、物耗、回收率、选择性、环境影响等多个角度对各工艺的优势和不足进行了深入分析。最后,对废锂离子电池中有价金属资源化回收的发展趋势及前景进行了展望,为未来研发更加清洁高效的回收工艺提供参考。     

退役锂离子电池湿法冶金回收技术研究进展

近年来,随着锂离子电池的广泛应用,产生了大批量退役锂离子电池。退役锂离子电池含有有毒物质和贵重金属,若不进行有效处理会造成环境污染和资源浪费,因此研究退役锂离子电池的回收工艺具有重要的意义。综述了退役锂离子电池湿法冶金回收技术的研究进展,包括退役锂离子电池的预处理、浸出、萃取分离和再生等方法,并对锂离子电池回收工艺的发展进行了展望和建议。     

废旧磷酸铁锂电池正极材料回收技术进展

系统地概述了国内外回收处理废旧磷酸铁锂电池正极材料的研究进展,重点介绍了湿法冶金工艺和修复及循环再生工艺这2种技术路线,在此基础上提出了未来发展过程中面临的问题与挑战,以期对未来电池回收研究提供思路。     

低共熔溶剂回收废旧锂离子电池正极材料的研究进展

在“碳达峰、碳中和”背景下,中国新能源汽车数量激增,锂离子电池大规模应用导致其报废带来的问题不容小觑,如战略金属资源的浪费,对环境、人体健康的影响等。因此,废旧锂离子电池资源再利用是十分必要的,特别是正极材料的回收。目前正极材料的回收方法主要包含火法冶金、湿法冶金、微生物冶金和低共熔溶剂浸出等,本文着重介绍了新兴的低共熔溶剂浸出法,根据氢键供体和受体的不同以及有无外场辅助将低共熔溶剂分为5类,总结了低共熔溶剂浸出法的最新进展,概述了DES浸出正极材料的还原作用,通过缩核模型解释了DES浸出的化学反应动力学原理和作用机制,同时对低共熔溶剂回收废旧电池的发展提出了面临的问题并进行了展望。该工作为低共熔溶剂浸出正极材料的进一步深入研究与规模化应用提供了可行性的指导与参考。     

废旧锂离子电池正极材料钴酸锂的回收

随着人口不断增加，资源不断枯竭，人们对化学能源提出了更高的要求，即高质量、长寿命、低污染．而高科技、高附加值的锂离子二次电池是其中一大亮点，引起了许多大公司竞相加入到该产品的研究开发行列中．作为“绿色能源”的锂离子二次电池有一定的寿命，一般为3年左右．可以预测，锂离子二次电池将成为未来固体废物中不可忽视的部分．如何妥善处理它们，将是人们面临的一大问题．     

废旧锂离子电池中金属类物质的回收方法

锂离子电池具有循环寿命长、无记忆效应、能量密度高等优点,其被广泛用于复杂电子设备供电.废旧锂离子电池中含有大量化学物质,其中金属类物质的回收和再利用对于保护生态环境和不可再生资源尤为重要.就锂离子电池中金属类物质的回收和再利用的研究现状进行概述,以期为从事锂离子电池中金属类物质的回收和再利用研究工作者及相关企业战略决策...     

废旧铅蓄电池中铅的湿法回收

对废旧铅蓄电池采用分离－溶浸－电解工艺回收铅，可产出纯度为９９．９％以上的铅，该工艺投资小，成本低，无环境污染，经济效益和社会效益显著，具有广泛的应用前景。     

废旧三元锂离子电池回收技术研究新进展

随着锂离子电池产业的发展,退役三元锂离子电池带来的环境污染和资源浪费问题日益严重。数量庞大的废旧三元锂电池材料蕴含丰富的锂、镍、钴等有价元素,潜在资源量巨大,回收经济价值高,系统地开展废旧三元锂电池材料的回收及再生技术,将有助于防治废旧电池污染、缓解镍钴锂资源短缺压力,促进我国锂电池产业的良性发展。本文介绍了废旧三元锂离子电池中正极、负极材料、电解液回收的研究现状,主要包括正极材料的预处理、酸浸、碱浸出与材料再生、石墨和铜箔回收、电解液回收,着重介绍现阶段材料的制备方法和工艺,简要比较了各种工艺路线的优缺点,探讨了当前废旧三元锂离子电池回收存在的关键共性问题,并提出绿色环保、短流程、低成本、自动化的废旧三元锂离子电池回收利用发展思路。     

采用湿法技术从废旧锂离子电池中回收有价金属

采取湿法回收技术对废旧锂离子电池进行处理,研究了回收铝、钴、锂金属元素的工艺条件.在90℃时,用10%NaOH浸出铝,其浸出率达到96%.在温度90℃、4mol·L-1H2SO4、固-液比1:8、反应时间100min的浸出条件下,钴、锂浸出率为92%.利用NaHCO3和Na2CO3,为沉淀剂,从酸浸出液分别制备得到Co...     

低共熔溶剂在废旧锂离子电池正极材料回收中的研究进展

大规模储能与电动汽车市场的发展壮大对锂离子电池的需求水涨船高,由此产生的废旧锂离子电池数量也即将迎来爆发式增长。废旧锂离子电池正极材料蕴含丰富的锂、钴、镍、锰等有价金属元素,回收经济价值高,环境效益显著。低共熔溶剂（DESs）作为一种绿色溶剂,在废旧锂离子电池有价金属元素回收方面显示出巨大的潜力。本文在简要介绍DESs性质及应用的基础上,系统综述了DESs在废旧锂离子电池正极材料回收链中的研究现状,主要包括正极材料的分离、活性物质的浸出以及有价金属的提取,着重介绍了现阶段回收的方法及工艺流程,比较了不同DESs浸出正极活性物质的优缺点,探讨了当前DESs在废旧锂离子电池回收中的共性问题,并展望了未来DESs回收锂离子电池的发展方向。     

锂离子电池正极材料合成及改性

电动汽车续航里程的提升主要依赖于锂离子电池的能量密度,其中发展高容量的正极材料成为关键。富锂锰基层状氧化物（LLOs）和高镍三元层状氧化物（NCM,Ni≥80%）等高容量正极材料成为了研究热点,其前体的开发对正极材料电化学性能的发挥有重要的影响。本文从工业化的角度对共沉淀法制备LLOs和NCM正极材料前体的反应过程和影响因素进行了介绍,分析了球形团聚体、单晶和浓度梯度等正极材料的结构和性能,并详细阐述了正极材料中晶面取向调控、掺杂及表界面处理等改性策略的原理及优缺点。文章指出,综合来看单晶材料表现出较好的循环稳定性和热稳定性,但倍率性能有待进一步提升。浓度梯度正极材料不仅保持了高容量特性,还兼顾良好的结构稳定性和热稳定性,有望突破高容量正极材料进一步发展的技术瓶颈。最后,基于本文作者课题组在高容量正极材料方面的研究,对正极材料的未来发展趋势给出了一些建议。     

A green approach for cohesive recycling and regeneration of electrode active materials from spent lithium-ion batteries

The implementation of the green energy transition by reducing reliance on fossil fuels has fueled the burgeoning demand for lithium-ion batteries in grid-level energy storage systems and electric vehicles. The growth of portable electronic devices has also contributed to this exponential demand, creating both logistical and environmental challenges in the supply of raw materials such as lithium and the management of end-of-life batteries. Current recycling methods for spent batteries are both energy-intensive and inefficient. To address these issues, a green approach using organic acid mixtures has been proposed to reclaim lithium from spent cathodes and recover and purify graphite from spent anodes, while also regenerating its structure. The effectiveness of this method is demonstrated through the use of organic acid mixtures to leach and reclaim lithium from NCM 622 batteries. On the anode side, a curing–leaching strategy using organic acids is employed to purify spent graphite, which is subsequently calcined to enhance its interlayer structure conducive to better intercalation of Li⁺ and improve electrochemical performance. Additionally, recovered graphite is tailored with carbon using water bath carbonization to repair structural defects caused by lithium intercalation and improve electrochemical performance while augmenting the regenerated graphite's quality, equipping it to be reused in batteries or upcycled applications.     

废旧锂离子电池回收处理技术与资源化再生技术进展

近年来,随着消费电子商品、电动车和大规模储能市场的快速发展,作为目前占据最多市场份额的锂离子电池的产量也随之快速增长,随之产生的废旧锂离子电池的数量和重量呈现出了井喷式的上涨。从其巨大的数量、环境保护和资源再生的角度来看,废旧锂离子电池都具有很高的回收价值和潜力。本文主要从实验室研究和工业应用两个角度总结了目前主要的回收处理方法和流程,重点介绍了利用废旧锂离子电池电极材料重新再生和合成新的电极材料的研究进展。目前废旧锂离子电池回收处理存在的问题主要是：电极材料的复杂多样性导致分离提纯过程困难,回收过程易产生二次污染以及回收的经济激励不足。未来的发展趋势在于结合绿色环保和低成本经济,研究高效的回收处理工艺流程。     

退役锂离子电池湿法回收生命周期和经济评价

锂离子电池（LIBs）具有能量密度高、输出功率大等优点被广泛应用,随之产生了大量退役LIBs。近年来,退役LIBs回收再利用逐渐受到了人们的关注,但目前回收体系尚不完善,存在发展动力和科学技术等方面的问题。从生命周期评价（LCA）和经济性评价两方面对典型的盐酸、硫酸-双氧水和电化学浸出3种回收方法进行分析讨论。使用SimaPro 9软件对回收过程进行生命周期评价,得到全球变暖潜能值、非生物资源耗竭潜能值和资源消耗量等,结果表明酸用量和能量消耗为主要的环境影响因素;并对回收再利用过程（包括预处理、浸出、再制备）进行经济性分析,得到相应的收益情况。结果表明,目前回收成本较高,整体呈现亏损状态。基于此,提出了相应的优化建议。     

废旧动力电池回收的环境影响评价研究

产业化制备镍钴锰酸锂有4种工艺,包括定向循环、传统湿法回收、传统火法回收和原矿冶炼。为了寻找环境影响程度最小的生产工艺,采用Eco?鄄indicator 99评价体系对4种工艺进行生命周期评价。结果表明,生产 1 000 kg镍钴锰酸锂,定向循环、传统湿法回收、传统火法回收和原矿冶炼环境指标分数分别为-11 883、-1 552、57、25 896,回收废旧电池社会意义显著。因此,从环境影响的角度选择镍钴锰酸锂三元材料的生产工艺应优先采用定向循环工艺,原矿冶炼工艺因其环境损害最大,不提倡使用。     

电子废弃物回收镓技术的研究进展

含镓电子废弃物通常可分为废弃电子产品及其生产过程中产生的含镓废料两类,由于伴生重金属、易燃有机物等有害物质而具有环境和资源的双重属性,其资源循环近年来受到广泛关注.镓在电子废弃物中主要以化合物形式赋存,具有伴生元素多、物理化学性质稳定等特征.本工作系统梳理了含镓电子废弃物回收处理现状,总结了湿法冶金、火法冶金及生物冶金...