失效锂离子蓄电池的回收

综述了近几年来国内外以LiCoO2为正极的失效锂离子蓄电池在回收方面的最新进展。锂离子蓄电池的回收目前大都采用整体破碎后分离出正极活性物质钴酸锂,再通过萃取法、化学沉淀法、电解法以及络合离子交换等方法得到不同钴的化合物,从而达到回收钴的目的。化学沉淀法操作条件容易控制,并且易于实现工业化,具有良好的应用前景。     

从废旧锂离子蓄电池中回收钴

对锂离子蓄电池正极材料钴酸锂的高需求及其高价格,推动了钴的湿法回收工艺的进步。优化了从废旧锂离子蓄电池中回收钴的湿法过程,根据铝钴膜废料的性质确定了回收流程:利用特殊有机溶剂溶解聚偏氟乙烯(PVDF),然后浸出滤渣,萃取浸出液并电解回收钴,得到完整、光亮、致密、表面形貌好的钴沉积物,含量为99.5%。     

锂离子蓄电池制作废料中LiGoO2的回收研究

对商用锂离子蓄电池制作废料中LiCoO2进行了回收研究,提出了相应的回收方案采用N-甲基吡咯烷酮(NMP)在80℃剥离活性物质;采用NaOH溶解少量铝屑;通过热处理除去碳粉;再通过锂补偿法重新合成LiCoO2单相.对回收样进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),振实密度,电感耦合等离子体光谱(ICP)和电化学性能测试.结果表明回收LiCoO2首次充放电容量分别152mAh·g-1和144 mAh·g-1,电化学效率为94.7%;100次循环后为135 mAh·g-1,且仍持有92.5%的平台效率.回收样符合制作商用锂离子蓄电池的要求.     

锂离子蓄电池制作废料中LiCoO_2的回收研究

对商用锂离子蓄电池制作废料中LiCoO2进行了回收研究,提出了相应的回收方案:采用N-甲基吡咯烷酮(NMP)在80℃剥离活性物质;采用NaOH溶解少量铝屑;通过热处理除去碳粉;再通过锂补偿法重新合成LiCoO2单相。对回收样进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),振实密度,电感耦合等离子体光谱(ICP)和电化学性能测试。结果表明:回收LiCoO2首次充放电容量分别152mAh·g-1和144mAh·g-1,电化学效率为94.7%;100次循环后为135mAh·g-1,且仍持有92.5%的平台效率。回收样符合制作商用锂离子蓄电池的要求。     

废旧锂离子蓄电池正极材料回收研究

从废旧锂离子蓄电池中回收钴酸锂有两种方法,即直接回收钴酸锂,以及先回收钴和锂然后再合成得到钴酸锂。比较了这两种方法所得产品的电化学性能。通过热重-差热分析曲线确定保温温度和时间,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、嵌入-脱嵌循环曲线、循环容量曲线和效率-循环次数曲线进行分析,发现后一方法回收的钴酸锂样品循环性能良好,在0.1C和0.5C放电条件下首次放电比容量分别为130.3mAh·g-1和113.9mAh·g-1;当循环10次以后充放电比容量基本稳定在123mAh·g-1和112mAh·g-1;循环20次之后,放电比容量仍有122.85mAh·g-1和111.80mAh·g-1。     

锂离子蓄电池纳米正极材料研究进展

纳米电极材料表现出许多优异的电化学性能:由于纳米电极材料比表面积大以及锂离子在纳米结构电极中扩散距离的显著缩短,可以减小电极的极化,提高电池的充放电容量;与普通微米级材料以适当比例混用时,可产生混配效应,提高电池的放电电压平台,改善电池的循环稳定性。介绍了锂离子蓄电池纳米正极材料LiCoO2、锂锰氧化物(LiMn2O4、LixMn2O4等,其中0.6≤x≤1.0)及其掺杂化合物的合成方法与特点,综述了这些纳米材料的电化学性能及其机理。     

钴酸锂晶体结构与能量关系的研究进展

在总结近十年来文献的基础上,详细阐述了定化学计量比的钴酸锂的两种物相HT-LiCoO_2和LT-LiCoO_2的晶体结构,依据Pauling 规则从配位多面体能量的角度分析了热力学相对稳定性,同时反映了理论界对此所持的异议,希望通过确定稳定相来确定合成何种物相可使锂离子蓄电池获得更长的使用寿命;介绍了钴酸锂在充放电过程中脱锂态产物晶体结构变化规律存在的较大争议,侧重介绍利用第一原理和从头计算的方法,从能量角度分析脱锂态钴酸锂的晶体结构,希望通过稳定层状结构来提高抗过充性和导电性能。     

锂离子电池正极钴酸锂研究进展

钴酸锂由于其高压实密度,高能量密度、优异的的循环寿命和安全可靠性,仍然是便携式电子用锂离子电池正极主要材料.随着消费类电子产品对锂离子电池续航能力的要求不断提高,钴酸锂的充电截止电压不断提高,以实现更高的能量密度.然而,随着充电截止电压不断提高,钴酸锂正极的缺陷也不断暴露,例如颗粒表界面稳定性下降、不可逆相变以及在高电...     

钴酸锂正极锂离子电池的过充电安全性

分析了影响锂离子电池安全性的主要因素和关键材料。通过钴酸锂(LiCoO2)表面包覆和使用电解液阻燃添加剂,研制了具有较好耐过充安全性的原型LiCoO2正极锂离子电池。该电池经1C、20 V过充电,没有燃烧的现象。     

聚合物锂离子蓄电池技术与市场

介绍了聚合物锂离子蓄电池的主要性能特点 ,采用的聚合物固体电解质体系和市场前景。聚合物锂离子蓄电池以聚合物固体电解质代替锂离子蓄电池的液体电解质 ,具有优良的安全性能和加工性能 ,是 2 1世纪的绿色高能蓄电池     

以废旧锂离子电池为钴源制备LiCoO_2

采用热震法将锂离子电池正极活性物质与铝箔分离,优化热震工艺为:在空气气氛中,550℃下热处理1h后,将正极片快速投到去离子水中,正极活性物质与铝箔的分离效果良好,且铝箔的氧化较少。正极活性物质浸出最佳工艺条件为:浸出液为1.87mol/LH2SO4和0.63mol/LH2O2的混合溶液,浸出温度为75℃、时间为120min,液固比为11ml∶1g。以回收的草酸钴为钴源,LiOH·H2O为锂源制备了LiCoO2。制备的LiCoO2为标准的层状结构,以0.5C在2.8~4.3V充放电,首次和第50次循环的放电比容量分别为146mAh/g、142mAh/g,容量保持率为97%。     

一种废旧锂离子电池成分分离的方法

提出了一种基于物理方法把废旧锂离子电池的成分,包括钴酸锂、铜铝箔、隔膜和电解液等分离的方法.以废旧LGICR18650S2型锂离子电池为研究对象,集流体上的电极材料被充分洗脱,获得的黑色粉末约22 g(钴酸锂占66%),铜箔、铝箔5 g,隔膜1.3 g,电解液4 ml.     

用废旧锂离子电池回收的钴制备LiCoO2

用废旧锂离子电池回收的钴,通过草酸铵[(NH4)2C2O4]沉淀-固相法制备钴酸锂(LiCoO2),考察了(NH2)2C2O4用量、沉淀反应温度及时间等的影响,最优条件为:n(C2O42-):n(Co2+)=1.15:1.00,在40～50℃下沉淀10 min,相应的钴回收率为99.2%.将CoC2O4和过量5%的Li...     

锂离子电池负极材料浮选回收研究

采用柴油做捕收剂,甲基异丁基甲醇（MIBC）作起泡剂,对锂离子电池负极材料石墨进行了浮选实验研究.研究结果表明,柴油可作为石墨浮选实验的较好捕收剂.考察了矿浆酸碱度、捕收剂的用量、起泡剂的用量、分散剂和抑制剂的种类及用量对回收率的影响.当矿浆浓度为2.0000g/40.00mL,pH为6.00,0.15mg柴油做捕收剂,0.5mg六偏磷酸钠做分散剂,1 mg草酸做抑制剂,0.84mg MIBC为起泡剂,负极材料石墨浮选效果最好,回收率可达98.56％.     

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.     

薄膜锂离子电池用LiCoO2靶材的制备

分别采用热压和冷压烧结法制备出LiCoO2靶材,其中热压法使用了不同材质的模具,冷压烧结法以环氧树脂为粘结剂,确定了粘接剂的最佳添加量为1.0%。对制得的靶材进行了XRD、热重及SEM分析,并用排水法测量了靶材的密度。实验结果表明:热压法烧结时,使用SiC模具制备的靶材密度为5.21 g/cm3;添加1%粘结剂后,使用冷压烧结方法制备的靶材密度为4.89 g/cm3。热压法制备的靶材致密度高于冷压法制备的靶材,烧结程度更深。     

锰掺杂钴酸锂LiMnxCo1-xO2的性能研究

采用XRD、循环伏安和恒电流充放电等方法研究了用Mn(NO3)2做锰源掺杂合成的锂离子电池正极材料LiMnxCo1-xO2的结构及其电化学行为.结果表明,以0.5 mA/cm2充放电,Li/LiMnxCo1-xO2电池充电容量有所下降;但放电工作电压平台均在3.6 V左右,放电容量随着x从0.05增至0.25,从98.88 mAh/g下降到55.70 mAh/g;与LiCoO2相比,放电容量分别减少了10.6%和49.6%.XRD结果显示,随着x的增加,充放电前后LiMnxCo1-xO2中均含有MnO2的特征峰,充电后相应的晶胞参数c和a分别略有增大和减小.然而,循环伏安结果显示与LiCoO2相比,LiMnxCo1-xO2并没有新的氧化还原峰产生,说明其中的MnO2并未参加充放电反应.     

废旧锂离子电池回收工艺研究进展

目前废旧锂离子电池的回收利用,主要集中在电池正极材料中有价金属的分离回收,采用的方法可分为火法冶金法、物理分选法以及湿法冶金法.应用最广泛的是湿法冶金法,其中最主要的是用酸浸出联合溶液萃取法,其次还有沉淀法、电解法等,对于离子交换法分离方面也有相关报道.根据锂离子电池的发展和未来的环境要求,今后的回收利用将朝综合处理和...     

聚合物锂离子电池正极研究

采用高温固相合成法制备了LiCoO2 ,利用XRD和激光粒度分析仪进行了表征。以自制的LiCoO2 为正极活性物质 ,对聚合物锂离子电池正极的制备工艺进行研究 ,并装配了聚合物锂离子电池 ,其首次充放电的库仑效率在 80 %以上。     

LiDFOB对LiCoO_2锂离子电池循环稳定性的影响

采用线性伏安扫描(LSV)、SEM、X射线光电子能谱(XPS)、恒流充放电等方法,研究二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)作为电解液添加剂对钴酸锂(LiCoO_2)正极锂离子电池循环稳定性的影响。在3.0~7.0 V,首次到第4次扫描时,添加LiDFOB的电解液,氧化电流逐渐减小;LiDFOB可在LiCoO_2电极表面形成含有LiF、O-B化合物的保护膜;含3%LiDFOB的电解液可抑制隔膜在常温及高温循环过程中的氧化;使用含1%、3%LiDFOB电解液的LiCoO_2/石墨全电池,循环500次的容量保持率分别为80.88%、86.62%,高于空白组的74.75%。LiDFOB提高电池循环稳定性的原因是:使铝集流体钝化,降低了电解液的氧化分解电流;在正极表面形成保护膜,抑制电解液/电极界面的副反应;对隔膜具有抗氧化保护作用。