废旧锂离子电池正极材料有价资源回收方法

锂离子电池以其优异的性能得到了广泛的应用,但其废弃量也在逐年增加.如果不进行有效地处理,不仅给环境带来巨大的压力,而且也会造成资源的极大浪费.基于此,介绍了锂离子电池的主要构成及回收必要性,详细综述了目前废旧锂离子电池正极材料有价资源回收方法.最后提出当前废旧锂离子电池回收存在的问题,并对未来发展方向作了展望,从经济和环境保护两方面考虑废旧电池材料化工艺最有可能成为今后该领域研究的方向.      

废旧三元锂离子电池正极有价金属回收进展

随着锂离子电池在新能源汽车等多领域的广泛应用,废旧三元锂离子电池(LIBs)的数量不断增多,LIBs中有价金属的回收资源化成为了全球热点话题。综合阐述了近几年较为常用的LIBs回收方法,主要概括为火法冶金工艺、湿法回收工艺、火法-湿法联合浸出工艺。其中火法-湿法联合浸出工艺因其回收率高、过程简单、环境污染小、成本较低具有较大的工业发展前景。     

废旧锂离子电池负极材料回收再生利用研究进展

随着锂离子电池的广泛应用,大量的废旧锂离子电池产量逐年增加,由于负极材料容量较低(≈175 mAh·g^-1)以及需要较高的工作电势,硅负极材料仍然处于研究阶段,所以对大量的退役锂离子电池石墨负极进行高效回收直接再生具有重要的现实意义。为此,本文介绍近年来废旧锂离子电池石墨负极材料回收利用研究现状,分析废旧石墨负极常用回收利用方法优缺点,主要包括火法回收、湿法回收和材料再生等方案,并对废旧锂离子电池石墨负极材料的高效、绿色回收利用进行了展望。     

废旧锂离子电池正极材料中有价金属离子分离回收技术的研究现状

锂离子电池由于具有能量密度高的优点而被广泛应用于通讯、新能源、电动汽车等领域,但随着使用时间的增加,电池容量衰减,影响锂离子电池的使用寿命。因此,回收再利用锂离子电池以实现可持续能源存储已迫在眉睫。本文综述了回收废旧锂离子电池多元体系正极材料和磷酸铁锂正极材料分离提纯有价金属离子的技术方法,并从经济性、环保性、效率性、操作复杂性等方面对所用试剂进行比较,对比各方法的优点和不足。此外,对现阶段最新技术进行总结,并展望了废旧锂离子电池回收技术的未来发展走向。     

电化学还原辅助废旧锂离子电池正极材料高效浸出

为了提高废旧锂离子电池正极材料中有价金属的浸出效率,采用电化学还原法实现对正极材料中有价金属的高效浸出。采用单因素试验探索硫酸浓度、浸出时间、温度和电流密度等因素对锂、镍、钴和锰浸出率的影响,借助扫描电镜、X射线衍射仪对电化学浸出前后正极片的表面形貌、元素分布及物相组成进行综合分析。结果表明：在外加电场的作用下实现了有价金属的还原,正极材料浸出后,主要剩余具有多孔结构的黏结剂PVDF;在硫酸浓度0.8 mol/L、浸出时间60 min、温度50℃、电流密度30 mA/cm²的条件下,锂、镍、钴和锰的浸出率可分别达到97.2%、95.68%、95.09%、94.61%。     

废旧锂离子电池中有价金属的回收技术进展

随着锂离子电池在电动汽车和储能领域的大量使用,废旧锂离子电池所面临的环境和资源问题日益突出。为了更好地资源利用和环境保护,世界各国对废旧锂离子电池中有价金属的回收和利用,及无危害处理相当重视。文中综述了国内外对废旧锂离子电池回收技术的研究现状,比较了不同回收途径的优缺点,讨论了回收技术的发展方向。本文中归纳的废旧锂离子电池回收方法,在目前回收领域中得到了广泛地研究,并且起到了显著效果,但是大多集中在对锂、钴、镍、锰、铜、铝等有价金属的回收利用上,对废旧锂离子电池中的导电碳、石墨以及电解质的回收和处理方面的研究较少,对工艺过程中产生的污染和安全性问题也缺乏系统的研究。另外,随着锂离子电池生产技术的发展,新的电极材料将会出现并取代过渡金属氧化物,比如单质硫、导电聚合物等;同时也需要相应的电解液与之匹配,如新型的有机电解液、聚合物电解质等,这将向废旧锂离子电池回收技术提出了新的要求。今后废旧锂离子电池资源化回收技术的研究方向是降低成本,减少污染和实现回收物质的多元化以及提高回收率。     

废旧锂离子电池资源现状及回收利用

废旧锂离子电池的无害化处理及回收利用已经成为各个科研院所研究的重点及热点内容。本文系统介绍了废旧锂离子电池的资源现状与目前回收利用的各种不同的工艺路线,并且详细分析了各种工艺路线的优缺点,以期为废旧锂离子电池的回收与利用找到新的思路与方法。最终认为“化学?物理联合法”为当前废旧锂离子电池无害化处置及回收利用的较为理想的方法。      

基于机械化学法的废旧动力锂离子电池阴极材料的回收

随着锂离子电池（LIBs）在便携式电子设备和电动汽车领域的广泛应用,未来势必会产生大量的废弃LIBs,如果处理不当,将会带来安全隐患;此外,电池的大量生产会消耗许多稀缺贵金属资源。由此可见,废弃的LIBs对环境保护和资源回收都造成了巨大压力。鉴于环境、资源、安全和回收问题,废旧LIBs的回收迫在眉睫。本文对LIBs阴极材料的回收路线进行了详细描述,列举了当前主要的阴极材料回收方法,包括湿法冶金、直接再生、火法冶金和机械化学法。其中机械化学法因具有安全清洁,反应效率高,能耗低等优点在众多的回收方法中脱颖而出,故重点综述了机械化学法回收废旧LiCoO（2 LCO）, LiNixCoyMnzO（2 LNCM）和LiFePO（4 LFP）等阴极材料的研究进展。本文为回收废旧LIBs阴极材料提供了安全有效的思路,有助于推动机械化学法回收阴极材料向工业化发展。     

废旧锂离子电池电极材料中钴的无氧焙烧回收

综合运用XRD、ICP及TOC表征破碎废旧锂离子电池筛分后得到的电极材料成分,并利用TGA、GC-MS对电极材料的碳热还原反应机理进行探究。在无氧焙烧条件下,废旧锂离子电池中的负极材料石墨与正极材料钴酸锂发生反应,得到产物钴与碳酸锂,经湿式磁选分离后,钴以单质形式富集在磁性固体中,钴回收率为95.12%。     

废旧磷酸铁锂正极材料氯化焙烧回收锂

针对目前废旧磷酸铁锂处理工艺存在耗能高、污染大等问题,探索了一种废旧磷酸铁锂电池正极材料氯化焙烧工艺。焙烧过程中,以NH₄Cl作为氯化剂,实现锂和部分金属物相转型,形成可溶性的氯化盐。探究NH₄Cl用量、焙烧温度、焙烧时间、气氛条件等对氯化过程的影响。试验结果表明,废旧磷酸铁锂正极材料经氯化焙烧转型,可实现Fe、Al在氧化性气氛中转化为Fe₂O₃、FeOCl和AlPO₄等难溶物,在水浸过程中原料中的不溶性杂质和难溶的Fe、Al化合物进入渣相,Li部分转化为可溶性物质,从而选择性浸出至溶液。本方案能够选择性从废旧磷酸铁锂电池中提取最有价值的金属锂,实现资源的回收、高效利用。     

联合工艺处理失效锂离子电池正极材料研究进展

伴随着便携式电子产品的快速更迭和新能源动力汽车行业的迅猛发展,大量的锂离子电池迎来报废退役,其回收迫在眉睫。焙烧—水浸联合工艺不仅改进了传统火法熔炼工艺存在的高能耗、锂难以有效分离等问题,又解决了湿法回收工艺过程试剂耗量大、废水处理等缺点,将是失效锂离子电池正极材料有效处理回收工艺发展的未来趋势及前进方向。综述了当前联合工艺处理失效锂离子电池正极材料的研究进展,主要分为还原焙烧、盐化焙烧两大类,盐化焙烧工艺极大降低了所需焙烧温度,根据添加剂的不同可细分为硫酸化焙烧、氯化焙烧、硝化焙烧。通过对比分析不同联合工艺的优势和不足,总结展望联合工艺未来的发展趋势及前景,为未来研发更加清洁高效的回收工艺提供参考。     

废锂离子动力电池三元正极材料回收研究进展

随着锂电行业的发展,废锂离子动力电池也逐渐增多,为保护环境、缓解金属资源需求紧张的局面,需对废锂离子动力电池中的有价元素进行回收。分别从正极材料分离、浸出、有价金属分离、合成前驱体等方面论述了废锂离子动力电池三元正极材料回收研究现状,并分析了废锂离子动力电池三元正极材料回收优缺点,展望了废锂离子动力电池三元正极材料回收的研究方向。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究进展

锰酸锂用作锂离子电池正极材料是当前研究热点之一 ,由于其价格、安全和环境优势 ,其应用前景十分看好 ,本文综述了近几年尖晶石型LiMn2 O4的研究现状 ,概述了尖晶石型LiMn2 O4制备的方法、结构和电化学性能以及影响其化学性能的各种因素和解决措施。     

废旧三元正极材料葡萄糖还原焙烧优先提锂工艺

以废弃三元锂离子电池正极材料(spent-NCM)为研究对象,葡萄糖(C₆H₁₂O₆)为焙烧剂,采用焙烧—水浸工艺实现锂的选择性优先浸出。结果表明,在600℃焙烧90 min、C₆H₁₂O₆与spent-NCM质量比25%、浸出液固比20 mL/g的条件下,spent-NCM中的有价金属元素转变为水溶性的Li₂CO₃和不溶性的Ni、Co和MnO,焙烧产物经水浸可选择性优先分离Li, Li的浸出率为95.62%。     

Rare Earth Elements-Doped LiCoO2 Cathode Material for Lithium-Ion Batteries

Thedevelopmentoflithium ionbatteriesreliesonthesuccessfuldevelopmentoflithiumintercalationandde intercalationcompounds ,whichareusedasthecathodeandanodeactivematerials .Forthecathode ,LiCoO2 ,LiNiO2 andLiMn2 O4 areselectedasthecan didate .Amongthematerials ,thelayeredtransitionmetaloxideofLiCoO2 isregardedasthemostattrac tivecathodematerialforcommerciallithium ionbat terybecauseofitshighspecificcapacity ,highoperat ingcellvoltageandexcellentrechargeability .Recent ly ,moreextensivestudies…     

高温固相分段反应制备LiMn2O4的研究

研究了高温固相分段法制备锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2 O4 的工艺 ,克服了传统高温固相合成法由于原料不能充分混匀 ,制备的LiMn2 O4 电化学性能较差的缺点。在制备的过程中 ,对原料进行分段焙烧 ,每段焙烧前都对反应物进行研磨、球磨 ,使反应物混合均匀、充分接触 ,制备的LiMn2 O4 物相较纯 ,粒度分布均匀 ,电化学性能良好。此法操作简单 ,反应条件易于控制 ,是一种较好的合成LiMn2 O4 的方法