废旧三元锂离子电池正极材料资源化技术研究进展

随着现代化工业发展,锂离子电池在新能源领域中发挥着举足轻重的作用,废旧三元锂离子电池产量呈现出急剧增长的态势。在不影响生态平衡和人类健康的前提下,以资源化回收废旧锂电池将是我们面临的重要挑战。本文综合阐述了湿法、火法收、火法-湿法联用等回收废旧三元锂离子电池的常用方法,其中火法-湿法联用回收效率高、污染小、安全性高、经济成本较低,在工业化生产上具有很好的发展前景。     

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.     

水凝胶材料在金属离子富集与分离领域的研究进展

水凝胶作为一种极具前景的吸附剂材料,由于具有高效、易操作且能耗低的特性,被广泛应用于工业废水和环境污水中金属离子的富集与分离。近年来,随着主-客体识别作用与金属离子配位作用研究的不断深入,利用水凝胶材料选择性分离和富集金属离子成为研究热点。本文综述了水凝胶材料在富集和分离特定金属离子领域的研究新进展,重点介绍了利用水凝胶材料特异性分离和富集放射性金属离子、稀土金属离子、贵重金属离子和重金属离子的研究现状。     

双水相体系萃取分离金属离子研究进展

双水相体系是一种绿色环保的新型分离技术,应用领域相当广泛,是近年来的研究热点。论述了双水相体系用于萃取分离金属离子的研究现状。根据所使用萃取剂的不同分3种情况进行了论述：不添加任何萃取剂直接萃取金属离子;以无机阴离子为萃取剂,依靠金属阳离子与无机阴离子形成的阴离子配合物（螯合物）而转移到萃取相,萃取金属离子;采用有机试剂作为萃取剂,依靠金属离子与萃取剂反应形成的中性配合物（螯合物）而转移到萃取相,萃取金属离子。论述了双水相体系萃取分离金属离子的发展趋势：建立金属离子在双水相体系中分配的机理模型;双水相体系成相物质的回收及再利用;通过无机盐水化能力的差异,或者通过双水相体系的温度诱导相分离,实现无机盐的分离与常温制备;开展双水相体系萃取分离金属离子的工程研究。     

三元乙丙橡胶发泡材料研究进展

橡胶泡沫材料具有密度小、质量轻、隔热性和隔音性好等优点,可应用于保温、缓冲、减振等多个领域.三元乙丙橡胶(EPDM)分子主链全部由乙烯、丙烯单元构成,具有完全的饱和性及高度的柔顺性,不仅表现出优良的回弹性和耐低温性,同时还具有较好的耐热性、耐臭氧性及耐天候老化性等多种性能.因此,对EPDM发泡材料的制备与性能进行研究,使其在体育用品、汽车零部件、建筑家具材料等方面得到更广泛的应用,具有很大的现实意义.     

三元锂电正极材料研究进展

介绍了近年来三元锂电正极材料从中低镍到高镍的发展过程,重点分析了高镍三元材料的优劣点及其改性方法,并对其工作电压、材料压实密度、安全性等角度进行展望.     

重金属离子吸附材料的研究进展

综述了以无机吸附材料（碳质类、矿物类和金属氧化类）、高分子吸附材料（人工合成高分子材料和天然高分子材料）和复合型吸附材料（有机/有机型、有机/无机型和无机/无机型）为代表的重金属离子吸附材料的结构特征和吸附性能。重点介绍了离子选择性吸附材料（螯合型吸附材料和离子印迹型吸附材料）和可降解生物质基离子吸附材料（纤维素、壳聚糖、木质素和农林废弃物）等新型重金属离子吸附材料的研究进展,同时展望了重金属离子吸附材料的发展方向。     

重金属离子识别材料的研究进展

金属离子对人类的生命健康起着非常关键的作用,但是重金属离子很容易在生态系统中富集,从而对生物体产生极大的毒性,因此,研究具有识别重金属离子能力的材料具有非常重要的意义。近年来,国内外报道了很多简单有效且低成本的重金属检测方法,本文综述了这些方法中最常用到的重金属离子识别材料,主要从合金与汞合金、有机合成受体和生物大分子受体这三类进行介绍,这些材料应用非常广泛,而且有很好的发展前景。     

废旧锂电池高锰正极材料苹果酸浸出液再生锰酸锂正极材料

废旧锂电池因其具有极高的资源性和危害性成为研究的热点,湿法回收是目前处理废旧锂电正极材料的主要方法,而从废旧正极材料浸出液中回收有价金属元素已成为湿法回收的关键。因此,以废旧锂电池高锰正极材料苹果酸浸出液为原料,通过臭氧氧化沉淀镍、钴、锰得到最佳沉淀条件,并制备出高锰基前驱体。研究发现：在最佳沉淀条件下,镍、钴、锰的沉淀率分别为18.2%、41.5%、85.8%;臭氧沉淀渣中的镍、钴、锰含量分别为0.85%、1.63%、41.30%。可以看出,该臭氧氧化沉淀渣为高锰基前驱体,前驱体经补锂再生为Li Mn2O4正极材料,该正极材料的首次放电比容量为95.4 m A·h/g,首次充放电效率为84%,高倍率下的放电比容量保持率为67.4%,100次循环后的放电比容量保持率为80%。     

乳状液膜技术分离回收金属离子的研究进展

在一些工业生产过程中会产生大量的含铜、汞、锌、铀等重金属的废液,这些废水中的金属一般不能被分解破坏,只能转移其存在位置和转变其物化形态。传统的提取回收金属离子的方法主要有萃取分离、固体吸附、离子交换、共沉淀、电解法、膜分离等。其中膜分离技术因兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,故目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工等领域。文中介绍了常用的处理含金属离子废液的方法及其优缺点,重点介绍了乳状液膜技术的特点和原理,同时,阐述了含铀废液的主要处理方法,并对于乳状液膜技术应用于处理含铀废液进行了展望。     

镍钴铝三元正极材料研究进展

镍钴铝三元材料可以有效提升正极材料的循环性能和电化学性能,已广泛应用于日本和韩国,并加上特斯拉效应的带动,镍钴铝三元材料将成为未来发展的一大趋势。本文对目前镍钴铝三元材料的制备和改性方法进行了简介,结合文献指出了各方法的优缺点,其中化学共沉淀法是目前制备镍钴铝三元前躯体的普遍方法,而以镍钴铝前驱体为原料在纯氧气氛下烧结是制备三元材料的首选。     

三元正极材料结构设计的研究进展

锂离子电池用三元正极材料LiNixCoyM1-x-yO_2(M为Mn或Al)具有比容量高、成本低等优点,已实现商业化应用。然而三元正极材料在安全性能、循环性能、储存性能、加工性能等方面仍存在不足,很多研究结果表明合理的结构设计是改善三元正极材料性能的有效手段。总结了三元正极材料结构设计的研究进展,并对其未来的应用前景进行了展望。     

废旧锂电池回收浸出液中净化除铜实验研究

以废旧锂电池正极片还原浸出液作为研究对象,考察了铁粉加入系数、反应时间、反应温度等因素对铜沉淀率的影响。实验结果表明,最佳反应条件如下：铁粉加入系数1.2,反应时间70 min,反应温度70℃;在最佳条件下,还原浸出液中铜的沉淀率能达到95%以上,对铁粉置换沉铜后的液体采用硫化钠进一步沉淀铜可使铜含量降至2 mg/L。     

玉米芯重金属离子吸附材料的研究进展

水体中的重金属是环境的危险污染物之一,寻找经济、高效的废水中微量重金属离子的去除方法是水处理研究的热点问题。低成本玉米芯吸附剂具有操作简单、去除重金属离子效果好的特点,对当前低成玉米芯吸附材料在含重金属废水处理中的吸附机理进行了概括,对于玉米芯吸附剂的改性研究以及处理含重金属废水的影响因素进行了探讨,并指出了目前研究中存在的问题以及发展趋势。     

纤维素基重金属离子吸附材料研究进展

针对近年来利用纤维素及其衍生物制备高吸附材料的热点,概述了纤维素基重金属离子吸附材料(离子交换型纤维素吸附材料和离子螯合型纤维素吸附材料)的研究现状。     

腐植酸基重金属离子吸附材料研究进展

腐植酸因其具有特殊的物理化学性质在水处理领域的应用非常广泛。文章概述了腐植酸基重金属离子吸附材料的研究现状,主要介绍了含腐植酸的天然原料、腐植酸及改性腐植酸等吸附材料对重金属离子的吸附效果,指出该类材料研究的现存问题和今后研究的重点。     

改性纤维素材料对金属离子吸附研究进展

纤维素在地球上含量十分丰富,且表面含有大量的羟基,可以通过羟基一系列的衍生反应,对纤维素进行改性,将纤维素制成离子型的吸附剂。本文就纤维素改性,综述了近些年来国内外以纤维素为原料改性制得的吸附剂相关的研究进展。     

废旧锂电池中有价金属回收及三元正极材料的再制备

探讨了磷酸体系下不同因素对废旧锂电池正极材料中有价金属浸出效率的影响，结果表明：在浸出时间60min，反应温度60℃，磷酸浓度2mol/L，液固比20mL/g，还原剂(H₂O₂)体积分数为4%时，可得最佳浸出效果，Co、Li、Mn、Ni浸出效率分别可达96.3%、100%、98.8%和99.5%；浸出液添加相应比例金属离子，采用草酸共沉淀法制备前体材料(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)C₂O₄，并得到相应再生磷酸溶液。再生磷酸进行循环浸出实验，实验研究结果表明：循环浸出5次之后Li的浸出率仍可保持在90.1%，而Co、Mn和Ni的浸出率在75.0%以上。前体添加锂源Li₂CO₃煅烧合成Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)O₂材料，考察了不同温度对Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)O₂材料合成的影响，结果显示，当合成温度为800℃时，得到的材料性能最优良，初次放电容量可达136.4mA·h/g。在0.2C下经过50圈循环后容量保持率为97.2%。     

用氨化P507从三元锂电池电极材料硫酸浸出液中提纯浓缩镍钴锰

研究了用氨化P507从三元锂电池电极材料硫酸浸出液中萃取镍、钴、锰,考察了萃取过程中生成沉淀的影响因素及沉淀组分,考察了萃取时震荡时间、初始水相pH及相比对镍钴锰总萃取率的影响;用串级萃取槽考察了六级逆流萃取条件下镍钴锰总萃取率,六级逆流反萃条件下反萃液pH对镍钴锰锌反萃取率的影响。结果表明:萃取过程中生成的沉淀为Ni(NH4)2(SO4)2·6H2O;为避免沉淀生成,有机相皂化率需控制在50%以内,水相中镍质量浓度需小于16 g/L,镍钴锰总金属质量浓度需小于30 g/L;对30%P507+70%磺化煤油有机相,皂化率为50%,与水相混合振荡萃取,控制Vo/VA=3/1,萃取时间4 min,单级萃取率达78.5%,六级萃取率达99.99%;反萃液控制pH控制在3左右,镍钴锰总收率为99.95%,反萃液中镍钴锰总质量浓度大于100 g/L,浓缩结晶得到的硫酸盐纯度由原来的99%提纯至99.99%。