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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

废旧锂离子动力电池的回收研究进展

近年来,新能源电动汽车和锂离子动力电池市场迅速发展,随之产生大量的报废锂离子电池。废旧电池含有大量的钴、锂、锰等有价金属和LiPF_6电解液等有毒有害物质,因此对废旧电池回收处理势在必行,既能缓解贵重稀有金属短缺,又能保护环境减少能源消耗。本文总结了废旧动力电池的回收利用研究现状,回收主要包括电池预处理,电池材料二次处理和化学深度处理三个步骤,且每个步骤包含多种处理方法。文章简要对比典型方法的特点和应用范围,并展望未来废旧动力电池回收研究主要朝着简化工艺,降低成本,提高有价金属回收效率方向发展。     

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。     

废旧锂离子电池回收利用处置现状及对策

介绍了锂离子电池的主要结构,废旧锂离子电池国内外回收利用处置现状和主要方式,通过分析废旧锂离子电池处置过程对环境的影响,说明我国废旧锂离子电池处理处置中存在的不足,提出了加强废旧锂离子电池处理处置污染防治、提高综合利用的建议。     

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。     

Technology for recycling and regenerating graphite from spent lithium-ion batteries

With the annual increase in the amount of lithium-ion batteries (LIBs), the development of spent LIBs recycling technology has gradually attracted attention. Graphite is one of the most critical materials for LIBs, which is listed as a key energy source by many developed countries. However, it was neglected in spent LIBs recycling, leading to pollution of the environment and waste of resources. In this paper, the latest research progress for recycling of graphite from spent LIBs was summarized. Especially, the processes of pretreatment, graphite enrichment and purification, and materials regeneration for graphite recovery are introduced in details. Finally, the problems and opportunities of graphite recycling are raised.     

废锂离子电池中锂提取技术研究进展

作为一种关键原材料,锂是生产新能源汽车锂离子电池必需的战略金属。随着新能源汽车产业的快速发展,对锂的需求量持续骤增。然而,我国锂矿石等一次资源储量低,对外依存度目前已高达70%,难以满足快速增长的市场需求,供需矛盾日渐突出。因此,高效清洁提取废锂离子电池中的锂必将成为锂资源的重要补充,对有效避免废锂离子电池对生态环境和人体健康的二次污染风险、保障战略金属锂的安全供给和新能源汽车行业的可持续发展意义重大。鉴于湿法冶金具有回收率高、回收产物纯度高、能耗低等优点,本研究综述了近年来以湿法冶金为主提取废锂离子电池中锂的研究进展,重点分析了废锂离子电池预处理、浸出、锂分离与提取的主要方法及其优缺点,并提出了进一步强化选择性提取锂相关技术研发及废锂离子电池全组分清洁利用的建议,同时对废锂离子电池回收工艺的发展趋势及前景进行了展望。     

废旧锂离子电池负极材料再生和利用进展

随着电动汽车市场的蓬勃发展,将产生大量的废旧动力电池。考虑到有害废弃物对环境的污染以及资源的稀缺,废旧锂离子电池的回收具有重要的经济价值和现实意义。近年来正极材料（比如高价值金属钴、镍和锂等）的回收已经取得了可观的进展,但对附加值较低的负极材料（主要是石墨）的再生却鲜有提及。然而,考虑到碳材料的广泛应用,负极中高于环境丰度的锂含量,有关负极材料的回收自2016年来也引起了重视。因此,总结了锂离子电池石墨负极材料回收的研究进展,从能源、环境和资源成本等角度分析了包括直接物理回收、热处理回收、湿法回收、热处理和湿法回收相结合、萃取法和电化学法等各个回收路线的优势和不足;此外,对回收负极材料在储能和制备功能材料领域的再利用做出扼要重述。在此基础上,提出了回收锂离子电池石墨负极的挑战和未来前景,指出负极的回收应从绿色化学的理念出发,设计低能耗、环境友好的回收路线。     

退役锂离子电池正极材料直接回收的研究现状和展望

随着全球各国大力发展新能源汽车产业,以锂离子电池（LIBs）为主的动力电池数量急剧增长。然而,LIBs的使用寿命有限,早期装机的LIBs在近几年已达到其退役要求。大量的退役电池亟需有效地回收处理,否则会对环境和人类造成危害,同时导致贵金属资源的流失。传统的电池回收技术以火法和湿法回收为主,能够实现对退役LIBs各种成分的精细化回收及再利用,但通常污染大、能耗高、回收周期长。因此,亟需开发绿色、节能、高效的LIBs回收技术。近年来,新兴的电池材料直接回收技术因工艺简单、碳排放少、能耗低、回收周期短等优势而备受关注。综述了目前主流的正极材料直接回收技术及其优缺点,分析了其在低成本、低能耗等方面的贡献,并对正极材料的功能化及LIBs闭环回收的最新进展做了介绍。最后,展望了退役LIBs正极材料及其他组分回收再利用的前景和发展趋势,旨在为电池回收领域研究提供参考。     

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。     

A novel strategy of lithium recycling from spent lithium-ion batteries using imidazolium ionic liquid

In light of the increasing demand for environmental protection and energy conservation,the recovery of highly valuable metals,such as Li,Co,and Ni,from spent lithium-ion batteries (LIBs) has attracted wide-spread attention.Most conventional recycling strategies,however,suffer from a lack of lithium recycling,although they display high efficiency in the recovery of Co and Ni.In this work,we report an efficient extraction process of lithium from the spent LIBs by using a functional imidazolium ionic liquid.The extraction efficiency can be reached to 92.5％ after a three-stage extraction,while the extraction effi-ciency of Ni-Co-Mn is less than 4.0％.The new process shows a high selectivity of lithium ion.FTIR spec-troscopy and ultraviolet are utilized to characterize the variations in the functional groups during extraction to reveal that the possible extraction mechanism is cation exchange.The results of this work provide an effective and sustainable strategy of lithium recycling from spent LIBs.     

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。     

退役锂离子电池湿法回收生命周期和经济评价

锂离子电池（LIBs）具有能量密度高、输出功率大等优点被广泛应用,随之产生了大量退役LIBs。近年来,退役LIBs回收再利用逐渐受到了人们的关注,但目前回收体系尚不完善,存在发展动力和科学技术等方面的问题。从生命周期评价（LCA）和经济性评价两方面对典型的盐酸、硫酸-双氧水和电化学浸出3种回收方法进行分析讨论。使用SimaPro 9软件对回收过程进行生命周期评价,得到全球变暖潜能值、非生物资源耗竭潜能值和资源消耗量等,结果表明酸用量和能量消耗为主要的环境影响因素;并对回收再利用过程（包括预处理、浸出、再制备）进行经济性分析,得到相应的收益情况。结果表明,目前回收成本较高,整体呈现亏损状态。基于此,提出了相应的优化建议。     

废旧手机电池回收制备 LiCoO2电极材料

首次提出采用混合溶剂（N－甲基吡咯烷酮（NMP）和N，N－二甲基甲酰胺（DMF）（1：1）]回收废旧手机电池，制备LiCoO2电极材料的方法。结果表明：用有机混合溶剂较采用单一有机溶剂NMP或DMF的提取效率好。提取效率提高13．2％～21．1％。在上述混合溶剂中100℃浸提1 h，盐酸80℃浸取1 h，氢氧化钠溶液沉淀，沉淀物经马福炉高温（700℃）煅烧7 h即可制得具有较好电化学性能的LiCoO2，可用作手机电池的主要正极材料。