废钴酸锂及磷酸铁锂正极材料联合浸出研究

针对废锂离子电池正极材料浸出方法试剂消耗量大的问题,利用废钴酸锂、磷酸铁锂正极材料在酸性条件下发生的氧化还原反应联合浸出钴、锂,从而大幅减少双氧水试剂的消耗。通过条件实验得到了优化的钴酸锂、磷酸铁锂联合浸出方案:反应温度为60℃,按铁钴摩尔比(Fe/Co)1.1:1进行混料,硫酸、双氧水用量分别为反应当量1.05和1.1倍。反应完成后,钴、锂的浸出率分别为96.21%、96.65%,浸出液中钴、锂的浓度分别为64.41、17.23 g/L,铁、磷杂质含量降至0.02 g/L以内;通过成分分析结果可知,浸出渣主要成分为FePO_4·2 H_2O与碳粉的混合物,其中钴、锂的残留量降至0.2%(质量分数)以内。采用磷酸铁锂与钴酸锂进行联合浸出的方案与采用双氧水分别浸出两种材料的方案相比,每处理1t混合料可节约815 kg双氧水(分析纯,质量分数30%),且可将钴、锂浸出率提升3%～5%。     

从废旧锂离子电池中回收钴和铝的工艺

采用全湿法从废旧锂离子电池LiCoO2电极中回收钴和铝。采用10%NaOH溶液为浸出剂,溶解铝钴膜,浸液中的NaAlO2用H2SO4溶液中和,将铝以Al(OH)3形式沉淀,铝的回收率达93.5%。碱浸渣以2 mol/L H2SO4 30%H2O2溶液在60℃下浸出;以NaOH溶液调节酸浸液的pH至5,净化后,以饱和(NH4)2C2O4溶液沉钴,沉钴条件为60℃、pH=2、含钴溶液与饱和(NH4)2C2O4溶液体积比为1∶1.5,钴的回收率达96.3%。     

柠檬酸浸出废旧锂离子电池回收有价金属研究

随着锂离子电池(LIBs)在世界范围内的广泛应用,为缓解资源紧缺与环境污染,对废旧锂离子电池回收并资源化利用显得尤为重要。以废旧钴酸锂电池中的正极活性材料为研究对象,采用柠檬酸为浸出剂,抗坏血酸为还原剂,浸出实验结果表明:钴酸锂与柠檬酸的摩尔比为1∶3.5;钴酸锂与抗坏血酸的摩尔比为1∶1;固液比为15 g/L;温度为80℃;时间为5 h的条件下,Co和Li的浸出效率最高,可达91%和94%。研究表明柠檬酸对于金属钴和锂的浸出效果较好;抗坏血酸的还原性能保证了金属钴的高效浸出。     

从废旧锂离子蓄电池中回收钴

对锂离子蓄电池正极材料钴酸锂的高需求及其高价格,推动了钴的湿法回收工艺的进步。优化了从废旧锂离子蓄电池中回收钴的湿法过程,根据铝钴膜废料的性质确定了回收流程:利用特殊有机溶剂溶解聚偏氟乙烯(PVDF),然后浸出滤渣,萃取浸出液并电解回收钴,得到完整、光亮、致密、表面形貌好的钴沉积物,含量为99.5%。     

有机溶剂分离废旧锂离子电池

针对废旧锂离子电池回收工艺中铝分离的问题,采用特定的有机溶剂溶解PVDF(聚偏氟乙烯)使铝箔和钴酸锂分离,然后浸出滤渣回收钴锂,铝箔经清洗后直接作为回收产品.。蒸馏有机溶剂脱除粘结剂实现循环使用。该工艺高效地分离了钴与铝从而简化了废旧锂离子电池正极材料的传统回收处理工艺流程。     

添加剂对失效锂离子电池氨性浸出脱铜的影响

采用含氨、硫酸铵的氨性水溶液作为浸出介质从失效锂离子电池中浸出铜.当使用过硫酸铵为添加剂时,研究了焙烧温度、过硫酸铵用量和浸出温度等对铜、锂、钴浸出率的影响.实验结果表明.在氨性水溶液中加入过硫酸铵,可提高铜的浸出率.浸出液温度对铜的浸出率影响明显,采用合适的浸出条件,失效锂离子电池中铜可被完全浸出,铜的浸出率达100%,而钴的浸出率仍较低.但在较低的浸出温度(40℃)下,过硫酸铵的加入量对铜的浸出率影响不大.经XRD分析,脱铜浸出渣中含钴物相主要为Co3O4、LiCoO2.     

用废旧锂离子电池回收的钴制备LiCoO2

用废旧锂离子电池回收的钴,通过草酸铵[(NH4)2C2O4]沉淀-固相法制备钴酸锂(LiCoO2),考察了(NH2)2C2O4用量、沉淀反应温度及时间等的影响,最优条件为:n(C2O42-):n(Co2+)=1.15:1.00,在40～50℃下沉淀10 min,相应的钴回收率为99.2%.将CoC2O4和过量5%的Li...     

硫酸-双氧水浸出废旧锂离子电池中的钴

10％ NaOH溶解→2mol/L H2SO4+ 30％ H2O2浸出→P204 11级逆流净化→P507 7级萃取→HCl反萃回收CoCl2的工艺流程,具有对设备的腐蚀轻,污染小,操作安全等特点.钴的回收率超过98％,杂质含量均小于0.001 0％.     

废旧锂离子电池中钴的回收

采用碱溶-液流旋分,将废旧锂离子电池中的富钴粉料分离,在H_2SO_4-H_2O_2体系中对该粉料浸出.采用先低液固比再高液固比浸出的方法,效果优于传统的连续高液固比浸出,钴的总浸出率约为98.23%.低液固比浸出最优条件为:2 mol/L H_2SO_4、H_2O_2用量1.5 ml/g、240 min、95℃、液固比4 ml/g,钴的浸出率为58.46%,终点pH=3.44.     

添加剂对铝阳极电化学性能的影响

为了提高铝的耐蚀性以及活化性能,用电化学方法研究了在4 mol/L KOH溶液中,添加剂Ca(OH)2、C4H4O6KNa以及Na2SnO3对铝阳极(99.999%)电化学性能的影响.结果表明:添加饱和Ca(OH)2 C4H4O6KNa能有效抑制腐蚀,当c(C4H4O6KNa)=15 mmol/L时,Al的缓蚀率达83.54%,且开路电位Eocp负移出现最大值达-1.751 V;添加10 mmol/L Na2SnO3在4 mol/L KOH 15 mmol/L C4H4O6KNa 饱和Ca(OH)2中,不仅使铝的腐蚀速度进一步降低(缓蚀率达86.35%),又能最大程度提高铝阳极的活化,Eocp负移程度最大达-1.800 V.     

正极材料锂钴氧化物中钴含量的测定

用盐酸溶解LiCoO2试样,以氟化钠、盐酸羟铵及三乙醇胺为掩蔽剂,在pH=10的碱性条件下,以紫脲酸胺为指示剂,采用乙二胺四乙酸(EDTA)络合滴定容量法,使EDTA与钴离子形成稳定的络合物,测定出锂离子蓄电池正极材料锂钴氧化物中的钴含量。讨论了酸碱度、温度、共存离子对测定结果的影响。结果表明该法操作简单、终点易判断。该方法的相对标准偏差小于0.15%,回收率在99.5%～100.3%之间。     

锂离子电池正极材料氧化钴锂的进展

近年来对提高锂离子电池正极材料氧化钴锂的电化学性能方面的报道集中在专利方面，本文对此进行了概述。提高氧化钴锂的容量和改善其循环性能的方法主要有以下几种。（１）改变其结构。引入杂原子磷、钒或别的非晶物，使氧化钴锂的结构发生变化，从而导致充放电过程中结构变化的可逆性提高。（２）与氧化锂锰的共混，这样使充放电过程中电极材料的体积变化相互抵消，有利于活性物质与导电剂的接触。（３）提高其内在的导电性能。通过在氧化钴锂中引入Ｃａ２＋或Ｈ＋，使其导电性能提高，进而使其活性得到充分利用。（４）增加锂的含量。在氧化钴锂中增加锂的含量，得到高含锂化合物，使可利用锂的量增加，从而使氧化钴锂的可逆容量增加。     

正极材料锂钴氧化物掺杂研究进展

介绍了锂离子电池正极材料锂钴氧化物掺杂的研究现状.分别从掺杂金属元素和非金属元素两个方面,详述了掺杂元素的作用机理和对锂钴氧化物结构、性能的影响,并且介绍了选取掺杂元素的原则.     

废旧锂离子电池中钴的酸浸过程研究

研究了大量废旧锂离子电池芯混合粉料中钴的湿法浸出技术,分别在硫酸体系和硫酸+双氧水体系中进行浸出实验,对比发现两种体系中浸出过程符合收缩核模型,双氧水的加入可使浸出过程的活化能降低从而有利于浸出。浸出的最佳工艺条件为85℃,反应120min,4mol/L硫酸,2.0mL双氧水/g粉末,液固比10。在该工艺条件下浸出钴的一次浸出率达93.2%。     

钴在高价氧化物中的平均氧化态测定

研究并提出了用间接草酸钠法测定钴高价氧化物中平均氧化态的具体分析方法.讨论测定过程中样品溶解时的酸度、酸的用量以及实验温度等对测定结果的影响.该方法所用试剂简单,操作简便,准确度高,结果可靠,适用于不同价态钴氧化物中钴元素平均氧化态的测定.     

Study on the preparation of battery grade cobalt carbonate from PTA oxidation residue

ABSTRACT

The oxidation residue coming from the process of production of PTA is an important secondary resources. PTA residue was used as raw material, and the battery grade cobalt carbonate was made after removing manganese. The optimum conditions on the precipitating cobalt by using sodium sulfide and the removing manganese by oxidation precipitation were investigated. The results demonstrate that the maximum sulfide precipitation rate of cobalt is 99.9%, when the amount of sodium sulfide is 1.8 times of the theoretical chemical reaction, pH 3, temperature 20°C and reaction time 1 h. When the reaction time is 1 h, the amount of sodium persulfate 4 times of the theoretical amount and pH 3, the oxidation precipitation rate of manganese can reach 99%. After the processes of sulfide precipitation of cobalt and oxidation precipitation of manganese, the battery grade cobalt carbonate was prepared. The purity of the battery grade cobalt carbonate is greater than 99.9%.     

钴及其化合物对镍电极放电容量和循环寿命的影响

研究了钴及几种钴化合物对泡沫式镍电极电化学性能的影响。实验表明 ,钴及钴化合物添加剂能明显提高镍电极的放电比容量和 1C循环寿命 ,其中添加金属钴粉能使镍电极在大电流充放电循环中保持较好的容量稳定性。添加乙酸钴镍电极 1C循环容量最高并具有好的循环稳定性。钴添加剂的作用主要是因为镍电极在充电活化时不可逆地形成导电性能良好的CoOOH ,增加了镍电极的导电性     

层状镍钴锰酸锂三元正极材料的研究进展

层状镍钴锰酸锂(LiNi1-x-yCoxMnyO2,NCM)三元正极材料因高比容量、低成本以及对环境友好的特点受到广泛关注,但也存在阳离子混排、岩盐相生成与氧损失、表面残余锂、电极/电解液界面副反应和颗粒裂纹等问题,导致循环稳定性与倍率性能较差.对以上问题的形成原因以及解决手段进行综述.众多研究结果表明:元素掺杂、表面...     

分光光度法测定球形氢氧化镍中微量钴

研究了显色剂苦氨酸偶氮变色酸与钴的显色反应。pH10的柠檬酸铵-氨水溶液中,钴与苦氨酸偶氮变色酸反应形成绿色配合物,最大吸收波长650 nm,表观摩尔吸光系数2.7×104 L/mol.cm。25 mL溶液中,钴量在0～50μg范围内符合比尔定律。方法用于球形氢氧化镍中微量钴的直接测定,相对标准偏差小于5%,标准加入回收率99%～101%。     

添加剂 Co(OH)_2 的制备研究

从Ｃｏ板出发采用合成法进行了蓄电池添加剂Ｃｏ（ＯＨ）２的制备研究。通过Ｘ射线衍射和扫描电镜观测,讨论了ｐＨ值、作用方式、温度、浓度等不同制备条件对反应产物组成、结构的影响,并提出了Ｃｏ（ＯＨ）２氧化的理论根据,制出了具有较高纯度和结晶度的Ｃｏ（ＯＨ）２晶体。