前半年我国锂电池产业链整体产能过剩

截止2013年6月,中国有171家正极材料生产企业,其中钴酸锂生产企业29家,三元材料49家,锰酸锂43家,磷酸铁锂111家。钴酸锂材料受钴价波动影响较大,金属钴的价格自2012年12月触底反弹到目前为止上涨幅度超过20%,受此影响钴酸锂价格也有所反弹,而且有继续上涨趋势。其他材料价格仍继续保持下降趋势。磷酸铁锂材料产能过剩最严重,     

LiFePO4锂离子电池关键材料的湿法回收

废旧磷酸铁锂(LiFePO₄)锂离子电池经破碎分选后制得黑粉，对黑粉采取湿法回收及再生，其中，锂、铁、磷的浸出率(回收率)可达97%以上。对浸出液采取化学沉淀法除铜、铝，铁粉置换法除铜，可将铜质量分数降至0.000 1%以下，采用硫酸铵化学沉淀，可将铝质量分数降至0.000 6%,达成深度除杂效果。除杂后的精制溶液可合成电池级无水磷酸铁及碳酸锂，并通过高温固相法制备LiFePO₄正极材料。制备的扣式电池以0.1 C在2.00～3.75 V循环，充放电比容量分别为162.96 mAh/g、159.31 mAh/g,首次循环的库仑效率为97.76%。     

钴酸锂废极片中钴回收新工艺研究

研究了钴酸锂废极片中回收钴的新工艺,采用硫酸 双氧水体系对钴酸锂废极片进行浸出,其中:H2SO42.0mol/L、H2O2 1.2 mL/g、温度80℃、浸出时间120 min,钴的浸出率达到99%,而铝的溶解则控制在35.1%.浸出液加入碳酸氢铵调pH值至5.5除铝,然后加入草酸铵沉钴,所得草酸钴煅烧成氧化钴,所得产品可达到Co2O3-Y 1(GB6518-86)的要求,钴的回收率为97%.     

前半年我国锂电池产业链整体产能过剩

截止2013年6月，中国有171家正极材料生产企业，其中钴酸锂生产企业29家，三元材料49家，锰酸锂43家，磷酸铁锂111家。钴酸锂材料受钴价波动影响较大，金属钻的价格自2012年12月触底反弹到目前为止上涨幅度超过20％，受此影响钴酸锂价格也有所反弹，而且有继续上涨趋势。其他材料价格仍继续保持下降趋势。磷酸铁锂材料产能过剩最严重，整体产能利用率低于10％，大部分企业亏损。2013年由于新进入的圆柱电芯较多，带动三元材料需求，上半年三元材料增长是正极材料增长最大的。     

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。     

废旧锂电池有价金属的有机酸浸出动力学研究

废旧锂电池中正极材料的湿法浸出是其有价金属回收的关键步骤之一。将废旧镍钴锰酸锂电池放电、手动拆解、煅烧得到正极粉末，研究了柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸三种混合有机酸浸出正极材料有价金属的最佳条件：柠檬酸浓度0.8 mol/L、酒石酸浓度0.2 mol/L、抗坏血酸浓度0.3 mol/L，固液比20 g/L、搅拌速率600 r/min、反应温度70℃、反应时间120 min。在此条件下，有价金属的浸出率分别为Li:97.7%、Co:95.6%、Ni:94.6%、Mn:92.6%。用未反应收缩核模型对有机酸浸出反应进行了动力学分析，锂、钴、镍、锰的浸出反应活化能分别为30.55、46.92、42.67、49.98 kJ/mol。     

日本研究机构指出锂电池三元材料市场份额快速上升

正据日本锂电池知名研究机构IIT近期统计,目前钴酸锂的市场份额已明显下降,而三元材料的市场份额却呈现快速上升趋势,磷酸铁锂和锰酸锂的市场份额也有所扩大。上述材料常被用作新能源汽车用锂离子电池的正极材料。电池用三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,有业内人士预计,三元材料在正极材料中所占比例有望提升至45%,而目前占比仅为22.80%。     

基于富锂锰基正极材料的复合正极体系研究

富锂锰基正极材料因具有超高放电比容量而受到广泛关注,但电压衰减、循环稳定性不佳、倍率性能较差和高压电解液匹配难度大等问题阻碍了其产业化应用,当前单独应用富锂锰基正极材料仍极具挑战.因此,将富锂锰基正极材料与其他商业化的正极材料进行复合应用,可能是快速推进富锂锰基正极材料产业化应用的有效途径.研究了基于富锂锰基正极材料的复合正极体系.研究结果表明:引入三元材料、钴酸锂或锰酸锂会降低复合正极的电化学性能;引入磷酸锰铁锂后复合正极的倍率性能降低;引入磷酸铁锂后可以提高复合正极的电化学性能,在2.0～4.6 V、1 C下,磷酸铁锂-富锂锰基复合正极循环50次后的容量保持率为97.2％,10 C下放电比容量可达96 mAh/g.     

包埋镍酸锂的热稳定性和耐过充性

锂离子电池在受热、过充条件下容易引起安全性问题,使其应用于电动汽车、混合动力汽车的动力电源受到限制.用锂钴氧包埋镍酸锂作为正极材料,组装AA型锂离子电池,对其热稳定性、过充性和钴酸锂AA电池进行了对比研究.实验结果表明:包埋镍酸锂作为锂离子电池正极材料,其热稳定性能和钴酸锂基本相当,过充性能远远优于钴酸锂.包埋镍酸锂正极材料提高了锂离子电池的安全性.     

不同碳源对磷酸铁锂正极材料的性能影响

以磷酸铁为铁源和磷源、碳酸锂为锂源,采用碳热还原法合成磷酸铁锂正极材料。考察不同碳源,包括葡萄糖、酚醛树脂、抗坏血酸和淀粉对磷酸铁锂材料的结构和性能影响。结果表明,以葡萄糖为碳源制备的磷酸铁锂正极材料具有粒径小,电化学极化小等优势;在2.5~4.2 V充放电范围,0.1、0.2、0.5、1和3 C倍率的首次放电比容量分别为159.5、152.0、147.1、139.2和121.9 m Ah/g,其中1 C倍率循环20次后的容量保持率为98.5%,显示出优异的电化学性能。     

从废旧磷酸铁锂电池中回收铝、铁和锂

针对废旧磷酸铁锂锂离子电池回收工艺中电极材料的分离提取问题,根据集流体、活性物质、粘结剂的物理化学性质差异,通过高温焙烧、碱溶解、酸浸出并结合搅拌筛分等分离手段,对磷酸铁锂正极材料中各成分进行分离提取,从废旧磷酸铁锂电池中回收铝、铁和锂。实验结果表明:对正极极片进行焙烧,碱溶解可预先分离约92%的铝,其次用H2SO4+H2O2体系通过控制pH值可分离95%以上的铁;余液在90℃以上用饱和热碳酸钠溶液沉积碳酸锂,一次沉积锂率可达80%以上。     

磷酸铁锂电池粉选择性提锂工艺

采用低浓度硫酸和高浓度硫酸两步浸出废旧磷酸铁锂电池粉,研究浸出硫酸用量、反应温度、反应时间对选择性提锂工艺的影响.低酸浸出反应温度60℃,反应时间4 h,双氧水用量为理论量的1.1倍;高酸浸出硫酸用量为理论量的1.3倍,反应温度90℃,反应时间4 h,高酸浸出液返回低酸浸出工序进行循环浸出,锂的浸出率达98％.该方法可实现连续式生产.     

低温用锂离子电池正负极材料研究进展

综述了低温用锂离子电池正负极材料研究进展.分别讨论了磷酸铁锂和钴酸锂正极材料的低温性能研究进展、碳负极和其他负极材料的低温性能研究进展.并总结了改善锂离子电池正负极材料低温性能的途径.     

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。     

定向循环技术回收制锂的研究进展

从退役锂离子电池中回收锂是解决锂资源短缺的重要途径之一。从退役锂离子电池产业链出发,分别研究退役三元正极材料和磷酸铁锂(LiFePO₄)锂离子电池中定向循环回收制锂的技术进展,分析不同技术优缺点,并展望该工艺的发展趋势和前景。三元正极材料锂离子电池前端提锂工艺有助于提高锂回收率,磷酸铁锂锂离子电池湿法回收有较高的锂回收率。同时,提出构建高效低成本浸出体系、优化低温焙烧体系,构建全链条一体化定向循环低碳回收体系的设想。     

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%。     

复合材料为正极的锂离子电池研究

用锰酸锂和包覆镍酸锂质量比为1∶1的复合正极材料组装AA型锂离子电池,对其循环性能、热稳定性和耐过充性进行了研究。通过对比发现:该复合正极材料不仅表现出与钴酸锂相当的比容量和循环性能,而且热稳定温度较钴酸锂提高了5℃,尤其是耐过充能力大大改善。钴酸锂电池以3C、10V过充发生爆炸,而复合正极材料电池在3C、20V条件下过充仍是安全的。该复合正极材料综合性能优异,价格低,是一种有潜力的锂离子动力电池正极材料。     

不同锂离子正极材料掺杂对硫正极性能的影响

探讨了硫正极中掺入锂离子正极材料(磷酸铁锂LiFePO₄、三元材料NCM、富锂锰基材料LRMB)对锂硫电池性能的影响。研究发现，富锂锰基材料最有利于提高锂硫电池的电化学性能，并且其添加量为10%(质量分数)时，效果最好。通过一系列电化学性能测试发现，硫正极中掺杂锂离子正极材料能够调控活性硫的电化学行为，促进可溶性长链多硫化锂(Li₂S_x)向难溶性短链硫化锂(Li₂S)的转化，进而提高锂硫电池的电化学可逆性，降低电池的极化现象。这为提高锂硫电池的电化学性能提供了新的思路。     

添加分散剂和造孔剂制备高密度磷酸铁锂正极

磷酸铁锂锂离子电池能量密度的提升,可促进其进一步应用。研究高面密度磷酸铁锂极片制备工艺,解决活性材料分布不均匀、孔隙率低和极化大等问题。在磷酸铁锂浆料中,加入的分散剂和造孔剂质量分数分别为0.6%和0.3%,极片压实密度为2.36 g/cm³时,制成电芯的直流内阻最小(0.86 mΩ,50%SOC)。1.00 C倍率下恒流比和能量效率分别为98.87%和91.85%;以1.00 C倍率在2.50～3.65 V循环1 000次后,容量保持率为93.12%。     

三步法回收废旧锂离子电池中钴的研究进展

归纳总结"三步法"回收废旧锂离子电池工艺,对工艺中LiCoO2正极材料与铝箔的分离、正极材料中锂和钴的浸出、锂与钴的分离及应用等进行分析总结。