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。     

离子液体和低共熔溶剂绿色回收废旧锂离子电池的研究进展

温和条件下废旧锂离子电池的绿色高效回收具有重大意义，目前利用离子液体和低共熔溶剂回废旧收锂离子电池的综述报道较少。本综述回顾近年离子液体和低共熔溶剂回收废旧锂离子电池，分析离子液体和低共熔溶剂对不同锂离子电池正极材料回收的差异性，介绍绿色溶剂结构、酸碱性、电池组成、温度、时间、质量比等因素对回收的影响，归纳绿色溶剂回收废旧锂离子电池的热力学和动力学规律及其溶解机制，并指出利用离子液体和低共熔溶剂回收废旧锂离子电池目前存在的一些问题及其提出可能的应对策略。     

湿法冶金回收废旧锂电池正极材料的研究进展

全球电动汽车和智能手机市场的逐年扩大,直接促进了全球锂离子电池市场规模的增加,锂离子电池的回收与再利用具有重要的经济和社会价值。本文综述了废旧锂离子电池正极材料的主要回收方法,包括梯次利用法、火法冶金法、湿法冶金法和直接回收法,重点综述了湿法冶金法的工艺流程和重要步骤,介绍了机械处理与正极材料浸出、浸出液的回收利用、有价值金属产物的再生合成的研究进展,最后对湿法冶金综合回收废旧锂电池正极材料的未来发展进行了展望。     

低共熔溶剂用于钴酸锂-铜混合粉末的选择性浸出研究

废弃钴酸锂电池中存在的钴、锂等金属具有较高的回收价值。针对工业上电池废料中集流体铜箔在酸液浸出剂中会部分溶解的问题，以聚乙二醇-柠檬酸低共熔溶剂为浸出剂，考察了选择性浸出钴酸锂和铜混合粉末的效果，研究了浸出时间、浸出温度、固液(固体材料与浸出剂)质量比、含水的三元低共熔溶剂中水含量等条件对浸出效果的影响。结果表明，在优化的浸出条件下，浸出温度为100℃、浸出时间为5 h、固液质量比为1:100，锂、钴、铜的浸出率分别为96%、71%、2%，说明该浸出剂对钴、锂具有较好的选择性，为含铜杂质的钴酸锂电池正极粉末的回收处理提供了技术参考。     

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。     

废旧三元动力锂离子电池正极材料回收的研究进展

锂离子电池以具有比容量高、自放电小、寿命长等优点可广泛应用于移动电子产品、新能源汽车、储能、军事等领域,其中,三元动力锂离子电池需求量与产量逐年增加,这势必带来废旧三元动力锂电池的爆发式产生.废旧三元动力锂离子电池含有丰富有价金属资源,同时会污染环境,为此,废旧三元动力锂离子电池的回收具有资源、经济和社会等多重效益.本文概述了废旧三元动力锂离子电池正极材料的回收研究现状,主要包括预处理、浸出、深处理等过程,并对比介绍了各过程中主要方法及其优缺点,现阶段的研究重点在于有价金属离子的分离和正极材料的再合成,最后,展望了废旧三元动力锂离子电池正极材料的回收应朝着工艺简单、低成本、绿色环保的方向发展.     

废旧锂离子电池中钴、锂的回收研究进展

随着锂离子电池产业发展,废旧锂离子电池所带来的环境及资源问题日益突出,废旧锂离子电池中有价金属的资源化、无害化处理逐渐成为国内外的研究热点。为实现废旧锂离子电池中钴、锂资源绿色高效回收,本文介绍了废旧锂离子电池中有价金属回收的研究现状,主要包括预处理、正极材料处理、浸出液回收等环节,着重评述了各环节中新方法及工艺,简要对比了各方法及工艺的优缺点。现阶段研究主要集中于湿法浸出回收工艺,酸-还原剂为典型浸出模型,而动力学控制、离子转移路径等机理方面欠缺。最后展望了今后废旧锂离子电池中钴、锂资源回收研究方向,下一步主要是朝着有机酸浸-沉淀获得优质产品方向发展,需着重强化浸出效率、提升沉淀指标、简化工艺条件,以利于产业化推广。     

废旧锂离子电池回收制备钴酸锂的研究进展

介绍了废旧锂离子电池进行回收与资源化的意义、现状和研究进展,回顾了煅烧法、直接分离法、湿法冶金等回收工艺。系统地介绍了废旧锂离子电池回收制备可被再利用的锂钴氧正极材料技术,比较了各种方法在制备过程中的优缺点,并提出了废旧锂离子电池回收与资源化再生工艺存在的问题与发展方向。     

废旧锂离子电池制备锂离子筛及其应用研究进展

锂离子电池报废量爆发式增长,预计到2023年,废旧锂离子电池回收利用将是一个超过300亿元产值的新兴市场,其中,锂资源占可回收金属价值的一半。为探索锂资源高效回收技术,基于现阶段研究热点,讨论了以废旧锰酸锂电池正极材料、废旧三元锂电池正极材料、废旧锰系锂离子电池负极材料为原料制备锂离子筛的方法;探讨了废旧锂离子电池中各类杂质成分对锂离子筛性能的影响;阐述了锰系锂离子筛技术在废旧锂离子电池的锂回收、盐湖卤水提锂和化工制药废水提锂等领域的应用。通过分析得出,锂离子筛的应用能够增加锂盐回收率与回收纯度,降低技术成本,应用前景广阔。     

退役锂离子电池电化学还原浸出及热力学研究

近年来锂离子电池的需求量快速增长,产生了大量退役锂离子电池（LIBs）。回收退役LIBs对保障中国的清洁能源安全具有重要意义。电化学浸出退役LIBs正极材料是一种绿色经济的回收方法。目前,电化学法回收退役LIBs存在浸出时间长、电流效率低、槽压高的问题。基于此,提出了一种牺牲阳极的电化学还原回收退役LIBs的方法。该方法以退役LIBs正极材料为阴极,以铜板为阳极,在盐酸体系下进行电化学浸出。在最佳条件下锂离子和钴离子的浸出率均达到99.9%、电流效率高达99.8%、槽压小于0.427 V。使用基于Eh-pH和Matlab的热力学计算方法,对电化学还原浸出体系进行了热力学研究。研究结果表明,温度升高,配合物种类增多、配位物种占比增大,有助于浸出反应平衡正向移动。     

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...     

热力学研究在锂离子电池回收中的应用

废旧锂离子电池的回收是近年来资源回收研究领域的热点,但相关回收体系的理论基础研究仍然较为薄弱。其中在热力学研究方面,研究者们大多仍以经典冶金物理化学理论为指导,并借助E-pH图、优势区域图等方法开展研究。本文对该领域已有的较为典型的热力学研究进行综述,详细阐述了热力学研究对废旧锂离子电池常规回收工艺的指导作用以及对三元正极废料选择性提锂、磷酸铁锂正极废料选择性提锂和失效电池材料再生修复等新技术开发的启发性作用。同时,基于对现有锂离子电池回收体系热力学研究的总结和评述,指出了未来锂离子电池回收体系热力学研究亟待解决的关键问题和发展方向。     

废旧三元锂离子动力电池循环再生利用工艺概述

在能源危机与温室效应的环境大背景下，锂离子电池在动力电池以及储能领域大量应用。锂离子电池的使用周期只有3～5 a，之后电池就不能满足使用要求，需进行退役处理。而三元锂离子动力电池中的贵重金属含量远高于相应矿石原料中的含量，因此回收其中的贵重金属不仅能缓解资源问题，也能保护环境。综述了废旧三元锂离子动力电池的利用历程，主要包括梯次利用、湿法回收贵重金属以及再生工艺。湿法回收先以放电、破碎的形式进行预处理，然后用无机酸加还原剂浸出后通过化学沉淀和相似相溶原理进行除杂，再通过再生技术重新合成前驱体，最后经过烧结生成正极材料，并分析了现有应用技术的优缺点。未来的回收利用工艺应朝着绿色环保、低价友好的方向发展与研究。     

锂离子电容器碳正极材料的研究进展

锂离子电容器是一种采用电容型正极材料、电池型负极材料进行组装的储能器件,结合了锂离子电池与超级电容器两者的优点,兼具高能量密度、高功率密度和长循环寿命。但是由于锂离子电容器还存在正负极动力学过程以及容量不匹配的问题,大大影响了锂离子电容器的电化学性能。通常锂离子电容器的功率密度取决于负极材料,而能量密度取决于正极材料,因此为提高锂离子电容器的能量密度,还需发展具有高比容量和高导电性的正极材料。目前,碳材料因具有低成本、来源广泛、高比表面积和丰富的孔道结构等特点,是一种极具应用潜力的电极材料。综述并分析了各种碳材料(包括活性炭、模板炭、石墨烯和生物炭等)作为锂离子电容器正极材料的电化学性能与优缺点,最后对锂离子电容器正极材料的研究提出了建议与展望。     

废旧三元材料浸出液中多金属离子分离研究进展

锂离子电池被广泛应用在新能源汽车等领域。由于锂离子电池的寿命有限且使用量巨大,必将产生大量废旧锂离子电池。废旧锂离子电池正极材料中含有有价金属资源,及时回收既产生经济效益又减少对环境的危害。因此,开展废旧锂电池正极材料中有价金属的回收研究具有重大意义。多金属离子分离是废旧锂离子电池回收的关键环节,本文论述了浸出液中多金属离子分离的主要方法,介绍对比各方法的研究进展和优缺点,展望分离技术的发展方向。     

废旧锂离子电池中有价金属的回收研究进展

随着锂离子电池在电动能源及储能领域的大量使用,废旧锂离子电池所带来的环境及资源问题日益突出。废旧锂离子电池中有价金属绿色高效的回收,在资源综合利用、节能环保及可持续发展等方面具有重大的现实意义,并逐渐成为世界各国的研究热点。综述了近年来国内外废旧锂离子电池中有价金属的回收现状,主要流程包括预处理、电极材料的溶解浸出及浸出液中有价金属的分离回收等环节,分析比较了各种回收途径的优缺点,并在此基础上对废旧锂离子电池回收工艺的发展趋势及应用前景做出了分析展望。     

锂离子电池发展趋势及回收工艺对比

锂离子电池,是以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称,是一种二次电池,是通过锂离子在正极和负极之间脱嵌、嵌入来工作的。随着全球低碳减排意识的增强,许多国家正积极摆脱对传统能源的依赖。锂离子电池作为新能源的关键技术,也受到了越来越多的关注。近年来,人们对锂离子电池性能提出了更高的要求,锂离子电池也在高电容量、高倍率性能、高安全性方面得到了快速的发展,一批批具有优越性能的正、负极材料应运而生。锂离子电池的使用周期在6～8年,现主要的回收工艺包括梯次利用、资源再生等技术。     

正交法优化锂离子电池中钴的回收条件

随着锂离了电池产量和应用的增多,废弃锂离子电池的处理已经成为一个日益迫切的问题。本文运用正交实验方法,以硫酸溶液为浸出液,分离回收废旧锂离子电池正极材料中的金属钴,通过优化因素水平以使钴离了的浸出率达到最大化,结果表明,浸出钴的最佳条件为：当硫酸的浓度3mol／L,温度为70℃,反应时间80min,固液比为50g／L,此条件下钴的浸出率可达到96．51％。     

锂离子电池磷酸铁锂正极材料的研究进展

磷酸铁锂正极材料因其优良的电化学性能,被认为是最具应用前景的锂离子电池正极材料之一。但由于其导电率低和锂离子扩散速率慢等问题,一直制约其发展。本文阐述了磷酸铁锂的晶体结构、充放电原理以及电化学反应模型,回顾了近年来国内外对于改善磷酸铁锂的电化学性能所进行的研究,重点介绍了离子掺杂、碳包覆以及材料纳米化等改性方法对锂离子电池磷酸铁锂正极材料的影响以及目前仍然存在的问题,最后展望了该领域的发展趋势,指出继续进行深入的理论研究和进行工艺改进将是今后重点的研究方向。     

新能源汽车动力电池正极材料回收技术进展

综合分析了我国新能源汽车废旧锂电池正极材料的回收再生技术现状，主要包括废旧锂离子电池的预处理工艺、有价金属的选择性提取工艺及锂离子电池正极材料的再合成工艺，并对工艺中各种方法进行对比，分析了优缺点。最后对废旧锂离子电池回收技术发展趋势进行了展望。