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.     

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。     

酸浸回收锂离子电池有价金属的研究现状

综述废旧锂离子电池回收预处理技术方法,对比各方法的优缺点,着重介绍对预处理后得到的电极材料进行酸浸出的技术.所用酸包括有无机酸、有机酸、有机酸和无机酸(包含生物浸出)组成的混合酸.从效率、价格、条件、操作、能耗和环保等方面,对有机酸浸出、无机酸浸出和生物浸出进行比较.对比酸浓度、温度、时间、固液比和H2 O2含量等因素...     

乙二酸再生钾中毒催化剂V_2O_5-WO_3/TiO_2的实验研究

采用浸渍法对商用脱硝催化剂V_2O_5-WO_3/Ti O_2进行模拟钾(K)中毒处理,并对乙二酸再生K中毒V_2O_5-WO_3/Ti O_2进行实验研究,活性测试结果表明,当乙二酸浓度0.001 mol/L、再生温度60℃及再生时间30 min时,乙二酸对K中毒催化剂的再生效果最好,再生催化剂的脱硝活性可恢复至新催化剂的97%以上。利用BET、FT-IR、NH_3-IR、H_2-TPR和XPS等方法对乙二酸再生前后的催化剂的结构特性进行了表征分析,结果表明,乙二酸再生可有效去除中毒催化剂表面的K元素,同时使得中毒催化剂的比表面积和表面Br?nsted酸性位得到恢复,另外,乙二酸再生K中毒催化剂不会在催化剂表面形成有害残留物。     

脉冲放电等离子体/活性炭协同降解染料废水及过氧化氢的生成

为了提高脉冲放电等离子体(pulsed discharge plasma,PDP)对染料废水的降解率,以酸性橙II(acid orange,AO7)作为目标污染物,建立了多针-板电极形式的PDP与活性炭(activated carbon,AC)相协同的循环脱色体系,即PDP/AC协同体系。研究考察了PDP/AC协同体系中AC的添加、AC粒径、电极间距、溶液p H值、载气种类、载气体积流量等关键参数对AO7降解率的影响,同时考察了相同操作参数条件下以去离子水为介质且放电60 min时间后PDP/AC协同体系中的过氧化氢(hydrogen peroxide,H_2O_2)生成浓度,以说明各参数变化对系统活性物种浓度的影响。研究结果表明:PDP/AC协同体系降解AO7废水的效果优于PDP单独体系;粒径为1~2 mm的AC添加更有利于AO7降解,降解率可以提高20.4%,但此时AC损耗较大;同时,PDP/AC协同体系的H_2O_2生成浓度高于PDP单独体系的H_2O_2生成浓度,且粒径为1~2 mm的AC添加体系中可以产生更多的H_2O_2;15 mm电极间距比8 mm电极间距更不利于系统中AO7的降解和H_2O_2的生成;酸性溶液条件下AO7降解率较高且相应的H_2O_2生成浓度较高;载氧气体积流量为2 L/min时,AO7降解效果最佳,降解率可达到81.5%,该条件下水溶液中的H_2O_2生成浓度可达0.531 6 mmol/L。     

基于加压碱浸的电厂粉煤灰脱硅过程研究

采用加压碱浸对电厂粉煤灰进行脱硅处理,可提取粉煤灰里的铝土物质.研究了碱浸温度、液固比(NaOH质量与SiO2质量比)、反应时间和碱质量浓度对二氧化硅浸出率的影响.研究结果显示,最佳反应条件为:碱质量浓度200g/L,反应温度95℃,反应时间2 h,液固比2.5∶1,在此条件下的硅脱出率达24.23％.     

废旧锂离子电池负极片的硫酸浸出回收研究

废旧锂离子电池负极片中含有铜、锂和石墨,对其回收具有一定的经济价值。采用硫酸溶液作为浸出剂,研究了硫酸浓度、浸出时间、浸出温度对负极片中锂的浸出以及石墨与铜箔分离的影响。结果表明,在浸出时间为5 min、硫酸浓度为0.9 mol/L时,铜箔与负极石墨可以完全分离,铜箔以金属的形式回收;在浸出温度为40℃、硫酸浓度为1.8moL/L、浸出时间为50 min、固液比60 g/L时,石墨中的锂几乎全部浸出进入溶液中,可实现锂与石墨的完全分离。     

废旧氢镍电池回收处理中镍元素浸出条件优化

采用湿法冶金处理方法对废旧氢-镍电池中有价金属元素镍的回收浸出条件进行了系统的研究,分析了镍元素浸出所用酸的种类、酸的浓度、反应温度、反应时间和固液比对镍元素浸出率的影响,得到了镍元素浸出最佳优化条件.研究结果表明,废旧氢-镍电池正负极材料混合处理时镍元素的溶出效果好,可使电极中95%以上的镍元素浸出.     

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%。     

电催化合成酸性过氧化氢的研究

在燃料电池型反应器中,以基于BP2000/PTFE材料制备的气体扩散电极作为阴极电极,以循环流动的硫酸溶液作为电解液,进行电化学合成过氧化氢的研究。探讨了电催化氧还原反应制备过氧化氢的反应过程及机理,同时分析了不同催化剂、电解液p H及电解电压对电解效果的影响。结果表明较优的电解条件是:阴极催化剂采用BP2000的担载量为2 mg/cm2,外加电压为1.5 V。在0.5 mol/L H2SO4溶液中生成过氧化氢的电流效率可达70%,过氧化氢浓度达到1.38mol/L(质量分数约为4.7%)。     

回收LiCoO2中钴用螯合剂的合成及性能

以对甲基苯硫酚为原料,经过硝化、还原等反应合成4-甲基-2-氨基硫酚,研究了硝基还原成氨基的影响因素.当锌粉与硝基化合物的物质的量比为4:1,乙醇与水的比例为7:3、总体积为15 ml,温度为80℃时,产率为最高值76.2%.用5 ml pco<'2+>=1 194 ms/L的废旧锂离子电池浸出液进行螯合实验,螯合剂用...     

V_2O_5发泡材料的制备及电化学性能

以五氧化二钒(V_2O_5)为原料,采用熔融冷却法制备V_2O_5干凝胶;以有机胺为插层物及结构导向剂,制备具有层状结构的V_2O_5材料。通过XRD、SEM和BET测试,对V_2O_5原料、干凝胶和发泡材料进行分析;通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等方法对电化学性能进行研究,在m(V_2O_5)∶m(C16H35N)∶m(H2O2)=1∶2∶50条件下制备的V_2O_5发泡材料,电化学性能最佳,在1 mol/L Na_2SO_4溶液中以0.2 A/g的电流在-0.2~0.8 V充放电,充电比电容为170.3 F/g。     

水杨酸钠和氨水作为络合剂合成LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料

同时采用水杨酸钠和氨水作为络合剂,通过共沉淀控制结晶法合成了Ni_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)(OH)_2前驱体,然后在750℃下烧结,制备出锂离子电池正极材料LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2。通过对混合硫酸盐溶液及Ni-Co-Al-C_7H_5O_3Na-NH_3-H_2O平衡体系作热力学计算分析,结果表明:在混合盐溶液中,Al~(3+)几乎完全被水杨酸根离子络合,在混合盐溶液泵入底液后,又能缓慢释放出Al~(3+)参与共沉淀反应;在共沉淀反应的最佳范围pH=10~11.5,最佳氨水浓度c(NH3)=0.1~0.3 mol/L范围内获得球形Ni_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)(OH)_2前驱体,以该前躯体合成LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料,0.2 C首次放电比容量达175.1 mAh/g,70次循环后容量保持率为86.7%,具有优异的循环性能。     

从低浓度含钴浸出液中制取电池级氧化钴

研究了从低浓度含钴浸出液中制取电池级氧化钴的工艺。采用碳酸氢铵调节盐酸浸出液的pH值至5,加入Na2S溶液除杂。用P507+磺化煤油体系萃取净化液中的Co2+,硫酸反萃回收硫酸钴。当溶液pH=2,60℃时,(NH4)2C2O4按1∶1的比例加入反萃液中,同时加入20%的聚乙二醇作为分散剂沉钴。滤渣在55℃条件下真空干燥、在400℃下焙烧,制备得到粒度分布均匀的Co3O4粉末。根据SEM及ICP-AES对产物进行定性定量分析可知,Co3O4的纯度为95.30%,Co的回收率为71.2%。     

铅粉在不同浓度硫酸电解质中电化学行为研究

硫酸对铅蓄电池性能具有较大的影响.对采用铅粉填充的微孔研究电极,在不同浓度硫酸体系中进行循环伏安测试.实验结果表明：随着硫酸浓度增加,阳极电势增加,但电流峰值先增大后减小,当硫酸浓度为3 mol/L时,其阳极初期容量达到最大值4.84 mAh;同时对不同条件下一些峰的变化进行解析,充电时酸浓度增加会促进α-PbO的还原反应;酸浓度增大,析氧量减少,析氢量增多,析氢析氧电位正移;通过不同浓度下对阳极100次循环测试发现,随着循环次数的增加,还原峰电流先增大后减小,峰电位也发生了偏移;当硫酸浓度较低时,铅粉循环伏安的稳定性较好,且阳极放电容量的保持率较好,当硫酸浓度增大时,铅粉循环伏安的稳定性变差.     

纳米LiFePO4材料的制备及性能研究

以FeCl2.4 H2O、(NH4)2HPO4及LiOH·3 H2O和柠檬酸为原料,采用水热模板法制备花形结构的LiFePO4纳米棒。此方法合成的LiFePO4形貌可控,粒径均匀,分散性好,电压平台稳定,具有高于160 mAh/g的比容量。还研究了柠檬酸浓度以及前驱体的煅烧温度对LiFePO4的形貌以及电化学性能的影响。实验表明在柠檬酸浓度为0.1 mol/L、煅烧温度650℃下,样品为分布均匀的纳米"花形棒状"结构,尺寸均匀、晶形稳定,电压平台为3.45 V,且电压平台宽,首次充放电比容量高达162.5 mAh/g,0.5 C充放电50次容量保持率将近100%。     

锡镍合金负极材料的制备及电化学性能研究

在碱性镀液中,用脉冲电镀法制得具有单斜Ni3Sn4结构的锡镍合金负极材料.采用充放电循环实验、X射线衍射光谱法(XRD)、阻抗、环境扫描电镜(SEM)等研究了影响样品电化学性能的因素.实验结果表明,由组成为45 g/L硫酸镍、75 g/L 乙二胺四乙酸二钠、40 g/L酒石酸钾钠、250 g/L焦磷酸钾和40 g/L锡酸钠的镀液制得样品表面含有孔径为200～300 nm的孔洞.在1.5～0.01 V的电压区间,以100 mA/g的电流放电时,该样品第1次循环的放电比容量为764 mAh/g,第50次循环的放电比容量为405 mAh/g.充放电的库仑效率较高.     

溶胶凝胶法制备Li_4Ti_5O_(12)/C负极材料及电化学性能

采用溶胶凝胶法,以有机物钛酸四丁酯和醋酸锂为原料,草酸为螯合剂,PEG为碳源制备出Li_4Ti_5O_(12)/C复合材料前驱体,在N_2气氛中850℃高温煅烧制备出Li_4Ti_5O_(12)/C复合材料。通过XRD、SEM分析表明,850℃下煅烧10 h合成结晶性良好的亚微米级纯相尖晶石钛酸锂。电化学性能测试结果表明,Li_4Ti_5O_(12)/C在0.2C,1C,2C倍率下的首次放电比容量分别为173.3、168.7、166.3 mAh/g。与Li_4Ti_5O_(12)相比,显示出良好的倍率性。